Машина Навроцкой для сварки трением Советский патент 1988 года по МПК B23K20/12 

(Л

т т Т - / |/-/5

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при разработке машин для стыковой сварки трением одновременно трех деталей под действием общего гидропривода осевого сжатия. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения путем обеспечения равенства величин осадки свариваемых стыков. При нагреве свариваемых деталей 23, 24, 25 за счет их взаимного укороче

ния колонны 3, 5, 6 сближаются друг с другом и жидкость из гидроцилиндров 9 и 10 поступает к сумматору потока 13. Если в одном из стыков, например левом, скорость осадки изменится, то изменится давление в гидролинии 12 и придет в движение шток задающего гидроцилиндра 16, который, взаимодействуя со своим задатчиком скорости вращения, изменит частоту вращения

1

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при разработке машин для стыковой сварки трением одновременно трех деталей под действием общего гидропривода осевого сжатия.

Цель изобретения - повьшение качества сварного соединения путем обеспечения равенства величин осадки свариваемых стыков.

На чертеже схематично изображена машина для сварки трением.

Машина для сварки трением имеет основание 1, на котором жестко смонтированы стойка 2 и неподвижная крайняя колонна 3. На направляющих основания 1 с возможностью перемещения от гидроцилиндра 4 привода осевого сжатия установлены подвижная крайняя колонна 5 и подвижная средняя колонна 6. Колонны 3 и 5 имеют автономные приводы 7 и 8 вращения свариваемых .деталей и дополнительные гидроцилиндры 9 и 10, штоки которых связаны с подвижной средней колонной 6. Штоко- вые полости гидроци-пиндров 9 и 10 сообщены с атмосферой, а поршневые полости, по гидролиниям 11 и 12 соединены с входами сумматора 13 потока, выход которого сообщен со сливной магистралью 14. К гидролиниям 11 и 12 подключены задающие гидроцилиндры 15 и 16 с подпружиненными поршнями и гидрорасгфеделитель 71, вх;оды ко- торого сообщены с напорной гидролинией 18 и сливной гидролинией 19. Штоки гидроцилиндров 15 и 16 взаимодействуют с задатчиками скорости приводов 7 и 8 вращения. При этом, если в сварочной машине в качестве

привода 8 и детали 25 до установления одинаковой скорости осадки обоих стыков. При этом сравняются потоки и давление в гидролиниях 11 и 12 и шток гидроцилиндра 16 возвратится в исходное положение. Устройство может быть использовано при изготовлении деталей, к которым предъявляются требования по симметрии, в частности автомобильных мостов. 1 ил.

приводов 7 и 8 вращения применены многоскоростные асинхронные электродвигатели, то задатчиками скорости служат бесконтактные микропереключатели 20, количество которых соответствует числу скоростей асинхронных электродвигателей. Микропереключатели 20 взаимодействуют с флажкаQ ми 21, закрепленными на щтоках гидроцилиндров 15 и 16. Если же в сварочной машине в качестве приводов 7 и 8 вращения применены электродвигатели постоянного тока, то задатчика5 ми скорости служат потенциометры 22, ползуны которых связаны со штоками гидроцилиндров 15 и 16. В зажиме подвижной средней колонны 6 закреплена невращающаяся деталь 23. На ко0 лонне 3 закреплена свариваемая деталь 24 с приводом 7 вращения, а на колонне 5 закреплена свариваемая деталь 25, связанная с приводом 8 вращения. Машина для сварки трением работа5 ет следующим образом.

В исходном положении колонны разведены и между деталью 23 и деталями 24 и 25 имеется некоторый зазор. По команде на сведение свариваемых

0 деталей гидрораспределитель 17 занимает правую позицию и полости цилиндров. 9 и 10 сообщаются со сливной гидролинией 19, а гидроцилиндр 4 привода осевого сжатия начинает переме- . щать колонну 5, После соприкосновения деталей 23 и 25 под действием

усилия гидроцилиндра 4 придет в движение средняя колонна 6. Перемещение колонн прекратится после соприкосновения деталей 23 и 24.При сведении сва40

риваемых деталей штоки гидроцилиндров

9 и 10 поочередно втягиваются, а рабочая жидкость из их полостей через гидрораспределитель 17 поступает в сливную гидролинию 19.

По команде на нагрев гидрораспределитель устанавливается в среднюю позицию, приводятся во вращение приводы 7 и 8 вращающихся деталей 24 и 25 и соединяемые детали 23, 24 и 25 сдавливаются гидроцилиндром 4.

За счет укорачивания свариваемых деталей в процессе нагрева колонны 5 и 6 продолжают перемещаться, в связи с чем левый стык будет испытывать усилие осевого сжатия больще, чем правый стык на величину силы трения подвижной средней колонны 6 о направляющие основания 1.

В свою очередь из-за различной интенсивности разогрева стыков, связанной с различным усилием осевого сжатия деталей 23 и 25 и деталей 23 и 24, а также из-за возможной разноциональной разности потоков в магистралях 12 и 11, т.е. величина перемещения гидроцилиндра 16 в каждый момент времени будет пропорциональна разности перемещений цилиндров 10 и 9, а, следовательно, и разности осадки стыков. При этом от суммато- ра 13 в сливную магистраль 14 пос1Q тупает поток, равный удвоенному значению потока в гидролинии 11.

При применении в сварочной машине в качестве приводов 7. и 8 вращения многоскоростных асинхронных электро15 двигателей, флажок 21 гидроцилиндра 16 взаимодействует с бесконтактными переключателями 20, последовательное переключение которых обеспечит ступенчатое изменение скорости враще20 НИН детали 25, а, следовательно, и

интенсивность разогрева левого стыка, что приведет к изменению скорости осадки в этом стыке, пока величина осадки в нем не сравняется с веродности свариваемых деталей и чисто- 25 личиной осадки в правом стыке.

ты их соединяемых поверхностей вели- Если же в сварочной машине в качина осадки стыков может быть различной, Особенно ощутим будет этот эффект при сварке деталей больших сечений.

Для обеспечения равенства величин оседки обоих свариваемых стыков при нагреве из полостей гидроцилиндров 9 и 10 рабочая жидкость по гидролиниям 11 и 12 поступает к входам сумматора 13 потока. При указанной связи гидроцилиндров 9 и 10 с колон,нами 3, 5 и 6 потоки в гидролиниях 11 и 12 будут пропорциональны скорос тям осадки деталей. Сумматор 13 потока настраивается таким образом, чтобы его входы принимали равные потоки (сама же величина потоков может быть переменной), поэтому, если поток на каком-либо входе сумматора станет больше,чем на втором входе,то

иа входе, где поток больше давление жидкости увеличится.

Таким образом, если скорость левого стыка больще, чем правого, т.е. взаимоукорачивание деталей 23 и 25 происходит быстрее, чем деталей 23 и 24, то поток в гидролинии 12 будет больше, чем в гидролинии 11.Поскольку гидролинии 11 и 12 подключены к входам сумматора 13 потока, то давление жидкости в гидролинии 12 увеличится и вызовет перемещение задающего гидроцилиндра 16 со скоростью, пропорциональной разности потоков в магистралях 12 и 11, т.е. величина перемещения гидроцилиндра 16 в каждый момент времени будет пропорциональна разности перемещений цилиндров 10 и 9, а, следовательно, и разности осадки стыков. При этом от суммато- ра 13 в сливную магистраль 14 поступает поток, равный удвоенному значению потока в гидролинии 11.

При применении в сварочной машине в качестве приводов 7. и 8 вращения многоскоростных асинхронных электродвигателей, флажок 21 гидроцилиндра 16 взаимодействует с бесконтактными переключателями 20, последовательное переключение которых обеспечит ступенчатое изменение скорости вращеНИН детали 25, а, следовательно, и

0

5

0

5

0

5

честве приводов 7 и 8 вращения применены электродвигатели постоянного тока, то шток грщроцилиндра 16 перемещает ползун потенциометра 22, изменение сопротивления которого через тиристорный привод (не показан) обеспечивает плавное изменение скорости вращения детали 25 до установления равной величины осадки в обоих стыках.

При достижении равных величин осадки в стыках потоки в гидролиниях

11и 12 уравняются и полностью будут пропущены сумматором потока 13 в сливную магистраль 14. Давление в гидролинии 12 уменьшится и шток гидг роцилиндра 16 под действием пружины втянется, увеличивая скорость вращения детали 25 до скорости вращения детали 24.

Если по каким-либо причинам увеличится скорость осадки правого стыка, то увеличится поток и давление в гидролинии 11 по сравнению с гидролинией

12и начнет выдвигаться шток задающего г щроцилиндра 15, который взаимодействуя с задатчиком скорости изменит частоту вращения привода 7 и детали 24 до установления равной величины осадки в обоих стыках.

Для данной схемы регулирования скорости вращения свариваемых деталей целесообразно выбрать диаметры гидро-

1Д23323

цилиндров 9 и 10, оольше чем диаметры гидроцилиидров 15 и 16, которые в этом случае будут масштабировать разность перемещений гидроцилиндров 9 и 10 с коэффициентом, равным соотношению площадей дополнительных гидроцилиндров 9 и 10 и задающих гидроцилиндл

ров 15 и 165 что повысит точность автоматической систег-Пз и ее быстродействие ,

После завершения сварки гидрораспределитель 17 заН1ямает левую позицию j сообщая полости гидроцилиндров 9 и 10 с напорной магистралью 18 низкого давления и разжимается деталь 24 . После чего колонны 5 и 6 гидроцшганд- ром 4 отводятся .влево до заданного положения средней колонны 6. При этом -полость гидроцилиндра 9 пополняется из магистрали 18,, Затем разжимается деталь 25 и дополнительно цилиндром 4 отводится влево колонна 5, а полость гидроцилиндра 10 пополняется из магистрали 18.

Сваренное изделие снимается со средней колонны 6.

Таким.образом, предлагаемая машина для сварки трением позволяет обеспечить равенство Е еличин осадки сва- риваемых стыковj что повьшает качество изделий5 к которым предъявляются требования по си шетрии,, в частности

при изготовлении автомобильных мостов, в которых одним и-3 основных требований является симметричное расположение картера балки относительно привариваемых фланцев.

10

0

Q

5

Формула изобретения

Машина для сварки трением одновременно трех деталей, содержащая подвижную и неподвижную крайние колонны с автономными приводами вращения свариваемых деталей, подвижную среднюю колонну с зажимом для невращающейся свариваемой детали и гидросистему со сливной магистралью, отличающаяся тем, что, с целью повьш е- ния качества сварного соединения путем обеспечения равенства величин осадка свариваемых стыков, машина снабжена гидроцилиндрами, связывающими подвижную среднюю колонну с подвижной и неподвижной крайними колоннами, сумматоры потока, входы которого соединены с дополнительными гидроцилиндрами, а выход сообщен со сливной магистралью, задающими гидроцилиндрами j подключенными к входам сумматора потока и задатчиками скорости приводов вращения свариваемых деталейS связанными со штоками задающих гвдроцилиндров.