Устройство для сварки Советский патент 1986 года по МПК B23K37/00 

1

Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для перемещения сварочных полуавтоматов, и. может быть использовано D сварочном производстве при полуавтоматической Ьварке металлоконструкций.

Цель изобретения - повьгашние надежности работы уравновешивающего механизма при упрощении его конструкции.

На фиг. 1 изображено устройство для сварки, общий вид; на фиг. 2 - уравновешивающий механизм стрелы, разрез; на фиг. 3 - схема разло1кения сил механизма уравновешивания.

Устройство для сварки содержит стойку 1 (фиг. 1 и 2), закрепленную на сварочном выпрямителе 2, кронштейн 3, установленный на стойке 1 с возможностью поворота вокруг вер- тикальной оси, стрелу 4, установленную на кронштейне 3 с возможностью поворота, на шарнире 5. На стреле 4 закреплен подающий механизм 6 сварочного полуавтомата с кассетой 7 сварочной проволоки и горелка 8, свисающая с конца стрелы 4 на шлангах 9. Подающий механизм 6 закреплен на стреле 4 так, что ось вращения кассеты 7 совпадает с осью горизонталь- ного шарнира 5. Устройство содержит также механизм 10 уравновешивания стрелы 4, включающий закреплен - ньй на стреле 4 корпус 11 (фиг. 1) и шток 12, помещенный в корпусе 11 с возможностью перемещения вдоль стрелы 4 и подпружиненный пружиной 13 к опорному элементу 14, закрепленному в кронштейне 3. Участок поверхности 15 опорного элемента 14 взаимодействующего со штоком 12, выполнен в виде криволинейного профиля Форма криволинейного профиля обеспечивает создание момента, противодействующего опрокидывающему моменту стрелы 4.

Исходя из условия равновесия

,(1)

где MQ - опрокидывающий момент

стрелы;

М - противоопрокидывающий момен .cosp,(2)

где Q - сила веса стрелы со свароч- ным механизмом, условно приложенная к концу стрелы; L - расстояние от конца стрелы до оси горизонтального шарнира;

5

0/1

5

0 5 0 5

0

5

32 .J

|3 -- уг ол наклепа стрелы к горизонту.

Разложение силы сжатия пружины Р п точке К

Р, Р sin (3) где Р - составляющая силы Р, направленная перпендикулярно к мгновенному радиусу кри- визны в точке К; jf - угол между радиусом-вектором R (расстояние от точки К до оси поворота стрелы О) и мгновенным радиусом кривизны в точке К.

Разложение составляющей Р ,- cos J ,(4)

где Pj - составляющая силы, направленная перпендикулярно направлению силы Р и радиусу-вектору R.

.(5)

Подставляя значения уравнений (3) и (4) в уравнение (5), получаем

Р sin2;r bin.cosy. ()

Подставляя значения уравнений (2) и (5) в уравнение (1), получаем

QLcos| -5iB2y.R. (О Значение R определяется как

« Г гг Как видно из фиг.З, одна из составляющих усилия Р пружины 13, а именно составляющая Р, , взаимодействующая с криволинейным профилем 15, создает противоопрокидывающее усилие PJ. Закон криволинейного профиля поверхности 15 определен исходя из условия равновесия стрелы 4 с закрепленными на ней элементами в любом угловом положении при ее повороте вокруг оси 0. Расчет показывае, что это равновесие обеспечено только по кривой, каждая точка которой удовлетворяет уравнению (6). I

Данный криволинейньй профиль выполнен на участке опорного элемента 14, угловая протяженность которого, измеренная центральным углом с центром в точке О, равна полному углу поворота ст релы 4 в вертикальной плоскости. Для регулирования начального усилия пружины 13 предусмотрена гайка 16.

При перемещениях горелки 8 усилие, приложенное к горелке 8, через шланги 9 передается концу стрелы 4,

которая поворачивается вокруг вертикальной и горизонтальной осей вслед за горелкой 8. При повороте стрелы 4 вокруг горизонтальной оси, например, вниз опрокидывающий момент, создаваемый массой стрелы А и закрепленными на ней элементами, увеличивается по расчетному закону. Шток 12, поворачиваясь вместе со стрелой 4 и обкатываясь по поверхности 15, перемещается в корпусе 11, сжимая пружину 13. Противоопрокидываинцее усилие Р, также увеличивается, причем по тому же закону, что и увеличение опрокидывающего момента. Легкость поворота вокруг вертикальной оси обеспечивается подшипниковым узлом поворотного кронштейна 3. Легкость поворота вокруг

50432Д

гориэоптальмш оси (Погпсчиплется тем, что стре.4, 1 А, (Н-дучи негюдрнж- ной относ11тел1-по горняонтал.ной оси, находится в рарновесии определяемой 5 уравновеатвающей силой, приложенной к плечу R (фиг. 3). Поэтому небольшое дополнительное усилие, приложенное к концу стрелы 4 на плече L, выводит ее из равновесия. Изменение

10 массы кассеты 7 со сварочной проволокой по мере вырабоки проволоки не влияет на условие равновесия, так как ось кассеты 7 совпадет с осью шарнира 5.

15 Использование изобретения позволяет упростить изготовление узлов устройства и повысить надежность его работы.

фигЛ

16

cpue.Z

(риг.З