Устройство для подачи электродной проволоки Советский патент 1987 года по МПК B23K9/12 

11

Изобретение относится к техноло1 и .машиностроения и может быть исп ользо вано в сварочных автоматах для прецизионной подачи сварочной проволоки

Цель изобретения - повышение на- дежности, уменьшение габаритов и упрощение конструкции устройства,

На фиг. 1 изображено устройство для подачи электродной проволоки, разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 гиперболоидный торсион, общий вид; на фиг, 4 - обоснование выбора угла наклона упругих полосок к оси наклона.

Устройство для подачи электродной проволоки содержит корпус 1 с осевым каналом 2 для электродной ггроволоки 3, выполненным в виде гиперболоидно го торсиона. Торсион изготовлен из трубы с прорезями 4 и имеет два основания 5 и 6 равного диаметра, соединенные наклонно расположенными упругими полосками.

Торсион изготовлен из магнито- стрикционного материала, например же лезоникелевого сплава. Технология его изготовления состоит в штамповке радиальных прорезей 4 с последующим поворотом оснований 5 и 6 вокруг оси трубы в специальном приспособлении, Гиперболоидный торсион имеет наибольшее сечение у оснований 5 и 6, а на- именьр1ее сечение (горловина гиперболоида), находится в середине. Оси уп- ругих полосок развернуты на опреде- .ленный угол так, что огибающая упругих полосок при вращении вокруг оси трубы образует гиперболоид. С увеличением диаметра трубы число полосок также увеличивают (в данном случае число полосок равно 12). .Диаметр горловины гиперболоидного торсиона вы- .полняется меньше диаметра охватываемой им проволоки,

Торсион после формообразования фиксируется обоймой 7, которая изготовлена также из железоникелевого сплайа. При этом основание 6 жестко укреплено в обойме, а основание 5 - по ходовой посадке, что приводит к анизотропии сил трения, необходимой для преобразования колебаний торсиона в однонаправленное движение про- волоки. Торсион охватывается обмоткой 8 возбуждения, которая размещена в корпусе 1 и питается током высокой частоты.

0

5 О с Q

,

0

132

Размеры элементов устройства для подачи сварочной проволоки и взаимное расположение элементов выбраны так, что устройство представляет собой резонансную акустическую систему с пучностью ультразвуковьгх колебаний в зоне горловины гиперболоидного торсиона.

Устройство работает следующим образом.

Для подачи проволоки 3 в обмотку 8 возбуждения подают электрический ток ультразвуковой частоты. Магнитное поле обмотки 8 возбуждает ультразвуковые колебания в гиперболоидном тор- сионе 2, которые приводят к осевому перемещению проволоки 3 (в направлении справа налево). Вибрационное перемещение проволоки происходит благодаря направленным полоскам торсиона вследствие анизотропии сил трения между ними и проволокой 3. При этом скорость подачи молсно регулировать амплитудной или частотной модуляцией питающего напряжения. Для прекращения подачи проволоки прекращают подачу электрического тока в обмотку 8, при этом трение в месте контакта гиперболоидного торсиона с проволокой 3 приобретает сразу же первоначальное значение, т.е. движение проволоки прекращается. Следует отметить, что при подаче проволоки имеет место незначительное враш.ение ее вокруг оси, что является следствием наличия окружной составляющей силы взаимодействия проволоки- с гиперболоидным тор- сионом. При необходимости указанное явление может быть устранено последовательной установкой .двух торсионов с противоположным направлением наклона упругих полосок к оси канала.

Таким образом, достигается преци- зионное пропорциональное регулирование подачи сварочной проволоки при одновременном упрощении конструкции подающего узла.

Для обоснования выбора интервала угла наклона с)6 упругих полосок к оси гиперболоидного торсиона рассмот-, РИМ схему единичной упругой полоски (фиг. 4), где а и b - проекции упругой полоски соответственно на горизонтальную и.вертикальную плоскости; D - внутренний диаметр трубчатого основания торсиона; d - диаметр проволоки; h - выпуклость упругой полоски к оси торсиона .после его формооб1303313

одной упругой в горловину тор-

м из уравнения

л д в с и ка уз но щи во

D L D г - -2- - л| -Г

откуда

а (В-2Ь)2 .

Следовательно

4D4d-2h)2 об arc tg ,

Диаметр проволоки d D-2(h-f), откуда

, D-d+2f h -2.

Следовательно

oi ate tg

(d-2f)

Это уравнение связывает угол ei с геометрическими размерами торсиона и диаметром проволоки. При увеличении угла ot 30 формообразование гипер- болоидного торсиона затрудняется,так как упругие полоски в зоне горловины гиперболоида начинают соприкасаться друг с другом.

Оптимальная величина угла накло- на упругих полосок к оси торсиона 20-30 . При меньших углах об эффект вибрационной подачи ослабевает ввиду незначительности анизотропии сил трения между торсионом и проволокой.

Преимущества предлагаемого устройства в сравнении с базовым объектом состоят в повышении надежности и быстродействия, улучшении массогабарит- ных показателей и упрощении конструкции устройства подачи сварочной проволоки. Упрощение конструкции достигается за счет исключения поворотного электродвигательного механизма и подающих роликов (их функцию в пред0

5

0

5

0

5 0

5 0

лагаемом устройстве вьтолняет гипер- болоидный торсион и обмотка возбуждения) . Такое упрощение конструкции ведет к пЬвьш1ению надежности устройства для подачи сварочной проволоки и к улучшению его массогабаритных показателей. Быстродействие подающего узла повышается вследствие значительного уменьшения инерционности движущихся деталей (движется только проволока) ,

Технико-экономический эффект от использования изобретения равен экономии затрат на изго овление и эксплуатацию устройства, а также экономии, возникающей благодаря повьш1ению долговечности устройства. Кроме того, повьш1аются точность и быстродействие подачи сварочной проволоки, что обеспечивает пов15Ш1ение качества сварного шва.

Формула изобретения

1,Устройство для подачи электродной проволоки, содержащее корпус с осевым каналом для электродной проволоки и приводом, отличающее- с я тем, что, с целью повьш1ения надежности, уменьшения габаритов и упрощения конструкции, привод выполнен в виде гиперболоидного торсиона с двумя трубчатыми основаниями, соединенными на одинаковых радиусах наклонными упругими полосками, размещенного в обойме, и обмотки возбу ждения, одно из оснований торсиона закреплено в обойме по ходовой посадке, а другое - жестко, обмотка возбуждения размещена на обойме на участке жесткого крепления основания торсиона, торсион и обойма вьшолнены из магни- тострикционного материала, а осевой канал для электродной проволоки образован полостью торсиона.

2.Устройство по п. t, о т л и- чающееся тем, что упругие полоски установлены под углом 20-30 к оси канала.

н . JI

Фи.г

Фиг.З

ttt,ff

Изобретение относится к технологии машиностроения и может быть использовано в сварочных автоматах для прецизионной подачи проволоки. Цель изобретения - повышение надежности, уменьшение габаритов и упрош;ение конструкции.. Устройство содержит корпус с осевым каналом для сварочной проволоки и расположенную в корпусе обмотку возбуждения. Канал для сварочной проволоки образован горловиной гиперболоидного торсиона, содержащего два трубчатых основания, соединенных наклонными упругими полосками, обмотка возбуждения выполнена охватывающей магн итострикционную часть торсиона и питается током высокой частоты. Упрощение конструкции достигается за счет исключения захватывающих элементов сложной конструкции, надежность повышается вследствие уменьшения инерционности движущихся деталей. 1 з,п. ф-лы, 4 ил. (Л