Машина для сварки трением

Машина для сварки трением

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

O П И С А Н И .Е ()867570

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск и к

Соцнапнстнчесинк республик

4r

J (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 18.01.80 (21) 2871118/25 — 27 (51)M. Кл. с присоединением заявки №

В 23 К 20/12

1еаударствениый квинтет (23) П риорнтет ае делан изобретений н .Открытии

Опубликовано 30.09.81. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 30.09.81 (53) УДК 621.791..14.03 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. В. Андриянов, E П. Меркулов, В. И. Дыскин,О. А. Рыков и Л. С. Капель (Уральский филиал Государственного научно — исследовательского института автомобильного транспорта (7l) Заявитель (54) МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ

Изобретение относится к caapke, а именно к устройствам для сварки трением, Известна машина для инерционной сварки трением, которая содержит привод вращения, электромагнитный привод осевого давления, S сердечник которого является одновременно маховиком сварочной машины, эажимные устройства для свариваемых деталей (1).

В известной; машине привод вращения и привод осевого давления выполнены в виде отдель.10 ных агрегатов. Поэтому эта машина сложна конструктивно, имеет значительные габариты и вес, Наиболее близкой к предлагаемой является машина для сварки трением, содержащая зажи15 мы для свариваемых деталей, один из которых смонтирован на статоре, а другой связан с ротором, установленным в статоре с возможностью осевого перемещения и обмотку статора с цепью питания (2).

Несимметричность расположения обмотки статора позволяет создать несимметричное магнитное поле относител чо поперечной оси симметрии ротора, что,ъ свою очередь, дает возможность использовать ротор в качестве сердечника электромагнита, создающего осевое давление. В данной машине привод вращения и привод осевого давления конструктивно обьединены, что значительно упрощает конструкцию.

Однако во время разгона ротор притягивается к торцу статора и создает давление в стыке. Из-за момента трения, возникающего в стыке, время разгона значительно увеличивается и цикл сварки затягивается. На известной машине невозможно осуществление сварки по инерционному циклу. Как известно при инерционном цикле сварки необходимо в начале разог. пать ротор до номинальных оборотов, а затем, отключив привод вращения, приложить осевое сварочное давление.

Цель изобретения — растпирение технологических возможностей и повышение качества сварки.

Указанная цель достигается тем, что в машине, содержащей зажимы для свариваемых деталей, один из которых смонтирован на статоре, а другой связан с ротором, установленным б7570

20

40 в статоре с возможностью осевого перемещения и обмотку статора с цепью питания, обмотка статора выполнена в виде двух отдельных секций, расположенных по обе стороны от поперечной оси симметрии ротора, конструктивные размеры каждой из секций выбираются из условия получения симметричного магнитного поля относительно поперечной оси симметрии ротора, а в цепь питания одной из секций введен прерыватель.

На чертеже изображена предлагаемая машина для сварки трением, общий вид.

Машина состоит из статора, включающего корпус 1 и фланцы 2, 3 ротора 4, установленного на валу 5 с возможностью осевого пере мещения. Вал 5 смонтирован в статоре на подшипниках б. Осевое сварочное давление от ротора 4 эажимному устройству 7, установленному с возможностью осевого перемещения относительно вала 5, передается посредством вилки 8. Зажимное устройство 9 для невращаю щейся детали смонтировано на статоре 3. Обмотка статара выполнена в виде двух отдельных секций 10 и 11, расположенных па разные стороны относительно поперечной аси симметрии ротора 4. Питание к обмотке 12 ротора 4 подводится через токоподводы 13. На валу 5 предусмотрено место для установки сменных инерционных масс 14 для проведения сварок по инерционному циклу. Пружина 15 служит для возврата ротора 4 в исходное положение.

Машина может работать как по обычному циклу сварки, т. е. при включенном приводе вращения при нагреве, так и по инерционному циклу сварки, когда привод вращения после достижения номинальных оборотов ротора отключается.

Машина работает следующим образом.

После установки деталей в зажимных устройствах замыкают цепи питания обмоток статора и ротора, т. е. замыкаются контакты

Т1, Т, Т . Ротор разгоняется до номинальных оборотов. Во время разгона ротора со стороны торцов статора на него действуют две силы, равные по величине и противоположные по направлению. Поэтому ротор во время разгона не смещается влево и не создает давление в стыке. Равенство сил, действующих на ротор, достигается за счет того, что магнитное поле, создаваемое секциями статора 10, 11 симметрично относительно поперечной аси симметрии ротора, а величины магнитных индукций в заэораха, и б" равны между собой. Равенство величин магнитных индукций в зазорах а"„и

Ф достигается соответствующим выбором величины намагничивающей силы в каждой секции обмойси статора. После разгона ротора до заданных оборотов размыкают контакт Т, разрывая цепь питания секции 11 обмотки

4 статора, и ротор 4, перемещаясь влево, создает сварочное давление в стыке. Если при этом обмотка ротора включена, то разогрев стыка происходит при включенном приводе вращения, т. е. цикл сварки обычнъ|й. Если выключить обмотку ротора, то будет осуществлен инерционный цикл сварки. Замедление ротора 4 будет происходить только за счет сил трения в стыке. При ведении обы псого цикла сварки через определенный промежуток времени контакт Т> размыкают, а контакт Т замыкают В этом

Йтучае происходит электрадинамическае тормо жение ротора 4.

При симметричном магнитном поле относительно поперечной оси симметрии ротора, величины магнитной индукции с обеих сторон торцов ротора равны между собой. А так как сила, действующая на ротор в осевом направлении, определяется произведением площади торца на квадрат величины магнитной индукции, та силы, действующие на торцы ротора, будут равны,по величине и противоположны по направлению, и, следовательно, ротор не будет смещаться во время разгона в осевом направлении и создавать давление в сварочном стыке, Конструктивные размеры каждой из секций обмотки статора выбираются, исходя из получения одинаковой магнитной индукции у торцов ротора. Так как магнитное сопротивление цепи магнитоправада у секции, создающей осевое давление при сварке, больше чем у магиитаправада другой секции, потому что торцовой зазор у первой секции должен быть не меньше величины осадки при сварке, а у второй секции должен быть минимальным, так как ан является паразитным, то величина на. магиичивающей силы первой секции обмотки должна быть больше, чем у второй. Расчеты конструктивных параметров каждой секции обмотки ираизводят па известным формулам из теории электромагнитных механизмов, исходя из получения заданного одинакового значения величины индукции у торцов ротора, Таким образом, предлагаемое конструктивное решение позволяет значительно расширить технологические возможности машины — производить сварку по обычному и инерционному циклам; сократить время на разгон ротора машин и тем самым уменыпить время сварочного цикла.

Кроме того, экономический эффект достигается за счет повышения качества сварных соединеиий, так как на предлагаемой машине можно назначать оптимальный шткл сварки (абьтчный или инерционный) в зависимости от типа сварного соединения.

867570

Составитель В. Влодавская

Редактор H. Кешеля Техред Ж.Кастелевич

Корректор Г. Назарова

Заказ 8177/12 Тираж 1151

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Машина для сварки трением, содержащая зажимы для свариваемых деталей, один из которых смонтирован на статоре, а другой связан с ротором, установленным в статоре с возможностью осевого перемещения, и обмотку статора с цепью питания, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения качества сварки, обмотка статора выполнена в виде двух отдельных секций, расположенных по обе сторо6 ны от поперечной оси симметрии ротора, конструктивные размеры каждой из секций выбираются из условия симметричного магнитного поля относительно поперечной оси симметри» ротора, а в цепь питания одной из секции введен прерыватель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке

»о Р2672930/25 — 27, кл. В 23 К 19/02, 12,_#_.78;

2. Авторское свидетельство СССР М 593ч62, кл. В 23 К 19/02, 25.06.76.