Устройство для сварки с поперечными колебаниями сварочной горелки Советский патент 1990 года по МПК B23K9/30 

2H Т

(2)

Предположим, что точки траектории центра ролика, обеспечивающие достаточную равномерность перемещения ведомового звена, лежат на дуге радиуса О ,,В 0.,А 07С R, центр которого лежит на оси V, тогда:

Напишем уравнение движения точки используя формулы (7} и (8)

X R-sinC -jj1) :

X R(siiW-cosr-cos - sin у) ;

30

X R(siW- fl- А

- у sin 2o() .

(9)

Изобретение относится к сварке, в частности к механизмам, обеспечивающим поперечные перемещения сварочной горелки при дуговой наплавке. Цель изобретения - повышение качества наплавки путем стабилизации скорости поперечного перемещения горелки. В устройстве для дуговой сварки механизм колебаний выполнен с установленной на выходе приводного вала 2 подвижной планкой 4. На конце планки закреплена ось 5, один конец которой смонтирован в пазу 8 каретки 9, а другой, с закрепленным на нем роликом 6 установлен в пазу кулачка 1. Определены параметры траектории движения центра ролика относительно кулачка, обеспечивающие перемещение горелки 11 с постоянной скоростью при ее поперечном перемещении и постоянной длиной дуги. 6 ил.

R i 4- Н; RИз 4 находим: Ч2 Н2 I2 ;

R2 Ч2 .i-fTJ ., Д|) .

ТГ

LДП2

4 - ИЧН (Ш | i-;

Е-В - Н- . «.,

Н - а ,

tr;+4 4ГГ

(4)

авляя выражение (4) в формулу

получим

i) tj -f

.

11 W

2HГ-4

1Г41Г

(5)

напишем уравнение движения точки « (каретки) от среднего положения вдоль оси X

X R sinft ,

(6)

Определим скорость движения точки а (как первую производную г.о времени t) от функции, выраженной уравнением (9), учитывая, что

doЈ

-г- - угловая скорость приводного

at

вала:

dX dt Дг- sin Zc -sine/

2Vl-Л1- sin d

V Ra;(co8W-Vt- siri1 dt

- Л- cos 2uO.

Подставляя различные значения «( (угла поворота приводного вала) в формулу (10). получим значения скорости V ведомого звена (каретки),по которым построим диаграмму . (Фиг.6), изображающую кривую скорости kaper- кк в функции угль с( повооога приводного вала от среднего (нулевого) положения до 90еИз диаграммы видно, что при постоянной угловой скорости tt приводного вала 2 ведомое звено (каретка 9) перемещается с достаточно постоянной линейной скоростью V на всех участкак от 0 до 75°. Расчеты, показывают, что на участках от 0 до 75° изменения скорости не превышают 2,5% от средней скорости Vq, , что обеспечивает хорошее формирование наплавля- емого шва и стабильное горение дуги. На участке от 70 до 90°скорость V непостоянна и изменяется от V V

Cf

до V 0. На этом участке происходит формирование края, наплавляемого шва.

В момент изменений направления движения каретки 9 скорость не равна нулю, поэтому для смягчения ударов, вредно действующих н. механизм, участок траектории от 70 до 90°, соответствующий углу ц (фиг.5), очерчивают дугой окружности радиуса г.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет, применяя кулачок с профилем, очерченным дугами окружностей, вести наплавку с более равномерным поперечным движением горелки и постоянной длиной дуги, что ведет к повышению качества наплавки.

Формула изобретения 30

Устройство для сварки с поперечными колебаниями сварочной горелки,

т

содержащее механизм колебаний с приводным валом и кулачком, выполненным с криволинейным пазом, в котором размещен копирный ролик, отличающееся тем, что, с целью повышения качества наплавки путем стабилизации-скорости поперечного перемещения горелки, оно снабжено выполненной с прямолинейным пазом кареткой, установленной на выходном конце приводного вала с возможностью возвратно- поступательного перемещения планкой и закрепленной на одном из ее концов осью, средняя линия паза кулачка описана двумя плавно сопряженными дугами радиуса R с параметрами в прямоугольных координатах:

0

IT

R Н

41Г

1 Н

г-4 41Г :

0

5

где h высота средней линии паза от центра кулачка (начало координат) по оси ординат; расстояние от центра кулачка до центров, из которых радиусом R описаны дуги; половина длины хорды дуги, описанной радиусом R, при этом сварочная горелка закреплена на тележке, копирный ролик смонтирован на одном конце оси, а другой конец оси размещен в пазу каретки.

1 Н hr

Фиг.1

/ / / / /////////

д/ ъ/

12

Фиг. 5

в-в

(ГЧу

Ш

wm

X////// /////////

Фаг А