Зажимное устройство машины для сварки трением Советский патент 1993 года по МПК B23K20/12 

При длине стержня (трубы) I наибольший угол закручивания между крайними сечениями будет равен

0 Му™ G Ip

где МКр - крутящий момент, вызывающий поворот сечений трубы относительно неподвижного опорного сечения (кг см);

G - модуль упругости при сдвиге (для стали G 8,1 105 кг/см2);

IP - полярный момент инерции, (см ).

Для трубчатого сечения

IP g 0,1 (D4 - )(там же, с 196)

D-наружный диаметр трубы, (см); d - внутренний диаметр трубы, (см).

Задаваясь реально действующими факторами и определенными конструктивными размерами торсиона, получим следующее значение р (рад).

Максимальное значение крутящего момента для действующей в производстве машины сварки трением роликов опорных катков трактора Т-170М (Мкртаха) определялось по соотношению к первому пику Мкртах1, который находился по -пиковому току пускового электродвигателя. Соотношение МКртах1/Мкртах2 1 /4 для цикла сварки с самоторможением шпинделя после отключения привода. В последующем величина Мкргпах2 проверялась опытным путем.

Мкртэх 175-180 кг м.

МКртах2 800 КГ М 80-103 КГ СМ.

Принимаем следующие геометрические размеры торсиона

D 110 мм 11 см. d. 108,5 мм 10,85; I 50 см, тогда. 1Р 0,1 (114-10,854) 0,1 (146.4.1 - -Т3859) 78,2см4

80 10 3 50 л Р „п- „45 °-063 Рад 1 Рад78,2 8,1 10

3,44-10J

тогда р 0,063

3,44 10 60

3,61

Линейное перемещение в точках контакта с заготовкой составит

113 -3,14-3,61 ° Qr-c ио-087 -----;-:---- 3,56 мм, Ф баз 113 мм,

360°

При использовании сдвоенного торсиона I (длина) сокращается примерно вдвое до 250 мм, с корректировкой толщины стенок дет.4 и.7, т.е. имеется реальная, работоспособная конструкция зажимного устройства на базе двух коаксиально расположенных торсионных труб, соединенных между собой, с заделкой через кулачки 5 в валу 2 (боковые стенки пазов вала, нижних частей

кулачков, пазов утолщенной части обоймы 4).

К основным преимуществам предлагаемого зажимного устройства относятся

5- повышенная надежность работы (патрон закрытого типа - исключение попадания окалины к рабочим контактным поверхностям, обеспечение их работы в условиях интенсивной смазки);

0- относительная простота конструкции (по сравнению с прототипом исключены механизмы возврата кулачков в исходное положение и их совместного движения - дат.7, 8,9, 10, 11, 14 и 15);

5 - использование для зажима детали одновременно двух основных факторов процесса - осевого давления и крутящего момента,

Зажим заготовки и возврат элементов

0 конструкции в исходное положение связаны в основном с работой выбранной схемы сдвоенного торсиона; поэтому качество его изготовления будет определять работоспособность предлагаемого устройства.

5.

Формула изобретения

1. Зажимное устройство машины для сварки трением, содержащее корпус, жестко связанный с ним вал, выполненный с

0 наклонными плоскостями на свободном конце, установленную на валу с возможностью продольного перемещения приводную обойму, оправку, расположенную коаксиально обойме и выполненную с дном на

5 торце, кулачки, размещенные в предусмотренных в обойме пазах с возможностью вза- . имодействия клиновыми поверхностями с / наклонными поверхностями вала, причем поверхности кулачков противоположные

0 упомянутым выполнены наклонными к. радиальной оси устройства, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежно- . сти, оправка и обойма выполнены в виде соединенных между собой торсионоз, на

5 внутренней стенке оправки выполнены наклонные к радиальной оси устройства поверхности для взаимодействия с аналогичными поверхностями кулачков, оправка снабжена вставкой из упругопластич0 ного материала, посредством которой она сопряжена с дном.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что, с целью повышения долговечности, обойма установлена на валу и связа- 5 на с оправкой герметично, замкнутая полость, образованная торцом вала. Обоймой и оправкой, заполнена смазкой.

фиг 5