Машина для контактной стыковой сварки Советский патент 1993 года по МПК B23K11/04 

Изобретение относится к оборудованию для контактной стыковой сварки. . ; Известны машины для контактной стыковой сварки, подвижный и неподвижный корпуса которых соединены шарнирно на оси. Цилиндр:оплавления и посадки в: таких маш инах расположен, как правило, выше оси сварки для выигрыша в передаваемом

УСИЛИИ. .-:- /; .; ; ; /-:-:;: , -.:, ./

Наряду с известными преимуществами (простота конструкции, возможность корг ректировки положения горцев свариваемого изделия в зажатом состоянии в случае выполнения втулок шарнира эксцентричными) эти машины обладают недостатками - консольная передача на корпуса усилия осадки и нагрузка от этого усилия на шарнир вызывают увеличение их габаритов и массы Известна машина для контактной стыковой сварки оплавлением, содержащая шарнирно соединенные неподвижный и подвижный корпуса, привод зажатия и закрепленный на неподвижном корпусе привод оплавления и осадкй, шток которого соединен двойным шарниром с дополнительным штоком/Связанным с подвижным корпусом, отличающаяся тем, что с целью улучшения/ качества сварки путем использования саморегулирования процесса под действием Дилатометрических сил бтталкивания, возникающих в процессе нагрева торцев при тепловом расширении металла и разрушения элементарных контактов, связь полнительного штока с ;поДвижным

.корпусом машины бсущест влена: при помощи жестко закрепленныХТТа нем наборных пластийчатых пружин, контактирующих с предусмотренной для регулирования усилия сжатия дополнительной пружиной, а передача усилия осадки на подвижный корпус осуществлена через гайку, установленйую на свободном конце дополнительного штоSS

чо

О

о

ы

ка с регулируемым зазором относительно этого корпуса.

У этой машины цилиндр оплавления и осадки расположен ниже оси сварки. В этой же машине имеется другой цилиндр, расположенный выше оси сварки, при этом оплав- ление и осадка может производиться двумя путями; с использованием первого или второго цилиндра. Первый цилиндр, обеспечивающий выигрыш усилия благодаря положительному соотношению плеч, осуществляет процесс импульсного оплавления и осадку, и в случае сварки без использования дилатометрических сил второй цилиндр вообще не используется. Если же используют ся дидактометрические силы, то оплавление и осадку осуществляет второй цилиндр, соединенный своим штоком с дополнительным штоком, в свою очередь соединенным с подвижным корпусом через систему пластинчатых пружин и регулируемую гайку. В этом случае, имеется проигрыш в передаваемом усилии (|отрйц ателън.ое.:Ьротнощ ние плеч,1 тО;р Ь й; йлйн нысварки),хртя: и ддстигают.ся некоТ°Рь1е те но Ь и ч гл рШ уидества. .-:. .-.

1Дёль йзе р)ет|ни i сни кенйе массы и упрб1ценЩ конструкции, ма:идины, а также разгрузкиi осишарнира. Указанная цел до ст гаете.я те

стьгкавой ,ср е эж а1Дая шарнирно осадки У1за- ж имн ыё устройства/имеет привод осадки в;ы;по:л1Йей нь1й :g двухгрупп силовых цилиндров, uiTOKH и. корпуса которых шар- нй:р й6 :ё бедин н ы с ;кЬрпусами. машины, причём цилиндры располржёньГ по разные сторон ы .рт рщте оси зажимных устрбйств на равных расстояниях ;оУ неёг-:/ :; ;::: ; ..:. :;:;.. ; -

Эти цилиндры осуществляют передачу riOTitfBHHtJ|ус йлйя осадки на стык. Это при- водит:: уи(е;ст8ёмнрму снижению величины изгибающего момента, передающегося на корпуса машины от воздействия усилия осадки, исклюнению консольного иУ нагру- женйя, а также дает возможность полностью разгрузить шарнир машины от усилия осадки.

Наличие в предлагаемом техническом решении признаков, отличных от прототипа, подтверждают соответственно предложения критерию новизна, вместе с тем новая совокупность признаков обеспечивает появление существенно новых свойств - разгрузку силовых элементов машины (корпуса, шарнир) от нерационального воздействия усилия осадки.

На чертеже изображена схема предлагаемой машины.

0

5

Корпуса 1 и 2 машины соединены шарниром 3,

Симметрично на равных расстояниях %

от свариваемого стыка расположены цилиндры оплавления и осадки 4, 5, каждый из которых развивает одинаковое усилие, раврное половине усилия осадки, т.е. Рц -Ј .

Пунктиром показан цилиндр осадки б, размещенный на плече 2а от оси шарнира, дано расстояние а от шарнира до места сварки. Позициями 7, 8 обозначены свариваемые изделия.

Машина работает следующим образом.

Свариваемые изделия 7, 8 устанавливаются в зажимы машины и зажимаются зажимными, устройствами (зажимные устройства и источники питания условно не 0 показаны). Рабочая жидкость подается одновременно в полости А цилиндров оплавления и осадки 4, 5-происходит процесс оплавления и осадки, цикл сварки закончен. Поскольку цилиндры 4, 5 действуют одновременно, имеют одинаковый диаметр поршней и штоков и в них подаётся одно и тр же рабочее давление гидрожидкости, рассчитанное на Создание в каждом цилиндре

- . |з 0 (группе цилиндров) усилия Рц их

усилия арифметически суммируются, а в зо- , не сварки развивается усилие Рос.

Изгибающий момент Мизг, передаваемый на корпуса, в этом случае равен

-Щ;- .Усилие осадки полностью замыка5

ется в зонах приложения усилий цилиндров 4,5 и в зоне сварки и на шарнир 3 не передается, Ось шарнира в этом случае нагружена только массой подвижных частей машины.

Рассмотрим работу машины только с одним традиционно применяемым цилиндром 6, расположенным выше зоны сварки

(показан пунктиром).

1 Для наглядности соотношение плеч приложения усилия цилиндра 6 выберем 2а:а,тде а - расстояние от оси шарнира 3 до места сварки (двукратный выигрыш усилия).

В этом случае цилиндр 6 должен развивать

Рос а Рос : усилие Рц 2а -у .

Изгибающий момент в этом случае Мизг Рос, а из условия равновесия сил определяем величину реакции R, действующей на шарнир 3:

R P f°Ј-ЈоЈ

к . ос 2 2

Таким образом, в данном случае корпуса машины даже при действии только одноРго цилиндра, развивающего усилие - .

нагружаются усилием, в четыре раза превышающим изгибающий момент, возникающий при симметричном расположении цилиндров осадки, когда плечо а разделено

симметрично на плечо-g- относительно ме-

ста сварки. При этом силой - нагружается и шарнир 3, который при симметричной схеме полностью разгружен от воздействия усилия осадки.

Изгибающий момент при симметричном нагружении целесообразно снижать за

а

счет сокращения размера плеч - , минимальная величина которых определяется конструктивными соображениями, исходя из диаметров цилиндров осадки. Независимо от величины плеч усилие каждого цилиндра осадки (групп цилиндров), расположенных по каждую из сторон свари-

ваемого стыка, всегда составляет

ос

общей величине осадки Рос.

В процессе сварки цилиндры 4 и 5, при радиусном перемещении подвижной колон- ны машины вокруг шарнира 3, будут совершать различные пути,поэтому подключение их рабочих полостей к системе управления (в т.ч. гидроследящей системе оплавления и осадки) должно быть параллельным, обес- печивзющим .необходимое перераспреде

с

10

1520

25 30 ление потока гидрожидкости, которое происходит автоматически в зависимости от сопротивления перемещению подвижного корпуса машины.

Увеличение количества цилиндров осадки компенсируется симметричной схемой нагружения корпусов машины благодаря снижению величины изгибающего момента от действия усилия осадки, разгрузкой шарнира от воздействия этого усилия. Это позволяет снизить массу и габариты наиболее дорогостоящих и трудоемких силовых узлов машины - подвижного и неподвижного корпусов, шарнира, что позволяет упростить конструкцию.

В некоторых случаях по конструктивным соображениям трудно выдержать рав а ные величины д- плеч при установке

цилиндров осадки, однако разбивки привода осадки на два цилиндра (группы цилиндров), располагаемых по разные стороны от стыка, даже при асимметричном (но не консольном) нагружении корпусов, все равно обеспечивает существенное уменьшение изгибающего момента и разгрузку оси шарнира по сравнению с традиционным-консольным нагружением корпусов при размещении привода осадки только с одной стороны стыка. При этом неравенство плеч приложения усилий может быть компенсировано подбором диаметров цилиндровой осадки, расположенных по разные стороны от стыка, с таким расчетом, чтобы в зоне стыка создавалось суммарное усилие, равное усилию осадки Рос.

Использование: при разработке оборудования для контактной стыковой сварки листов с возможностью корректировки положения свариваемых торцов в зажатом со. стоянии. Сущность изобретения: привод осадки выполнен в виде двух групп силовых цилиндров. Штоки и корпуса цилиндров шарнирно соединены с корпусами машины. Цилиндры размещены по разные стороны относительно продольной оси зажимных устройств на равных расстояниях от нее. В процессе осадки каждая из групп цилиндров задействована для передачи половины усилия. Исключается консольная нагрузка, передающаяся на корпус машины. 1 ил.

Фор мула из обретения Машина для контактной стыковой сварки, содержащая шарнирно соединенные корпуса, привод осадки и зажимные устройства, отличающаяся тем, что, с целью снижения массы и упрощения конструкции за счет разгрузки оси шарнира, привод

осадки выполнен в виде двух групп силовых цилиндров, штоки и корпуса которых шарнирно соединены с корпусами машины, .причем цилиндры расположены по разные стороны продольной оси зажимных устройств на равных расстояниях от нее.