Головка для вибродуговой наплавки Советский патент 1976 года по МПК B23K9/30 

ной проволоки. Эти шариковые подшипники являются поводковыми направляющими роликами 3

Электродная проволока, воздействуя, в свою очередь, на поводковые ролики, заставлет вращаться поводковую обойму вокруг собственной оси. За оборот патрона поводковая обойма с роликами совершает под воздействием электродной проволоки один оборот вокруг своей оси. Таким образом, в процессе работы головки патрон и поводковая обойма вращаются вокруг своих, параллельных относительно друг друга, осей с одинаковыми угловыми скоростями в противоположные стороны. При этом линия, соединяющая центры поводковых роликов, все время остается перпендикулярной оси направляющих втулок. В процессе вращения патрона проволока отклоняется в обе стороны оси направляющих втулок, совершая таким образом поперечные колебания относительно этой оси. Поперечные колебания проволоки между направляющими втулками преобразуются в продольные колебания плавящегося конца электрода. Частота продольной вибрации электрода определяется угловой скоростью вращения патрона. За один оборот патрона конец электродной проволоки совершает два цикла вибрации. Отсутствие в головке узлов, движущихся возвратно-потупательно с высокой частотой, сводит динамические нагрузки, действующие на звенья механизма и их связи, к минимуму. Механизм вибрации позволяет получить повышенные частоты вибращш электрода при пониженных угловых скоростях звеньев механизма, что расширяет технологические возможности метода и повышает срок службы головки.

Механизм вибрации такого устройства надежно работает при использовании достаточно жесткой на изгиб электродной проволоки. При наплавке нежесткой проволокой и увеличении сопротивления повороту поводковой обоймы возможно наматывание проволоки на поводковые ролики и ее обрыв. В результате-этого снижается надежность работы головки и сужается диапазон применяемых проволок по диаметру и их упругим свойствам. Указанное обстоятельство является существенным недостатком указанного устройства.

Целью изобретения является использование для наплавки проволоки любой жесткости для повышения надежности работы головки.

Указанная цель достигается тем, что в головке привод перемещения поводковыхроликов вьшолнен в виде плоской дифференциальной передачи с внутренним зацеплением, а сами ролики установлены на сателлите вьшдеуказанной передачи. При этом число оборотов солнечного колеса устанавливают таким, чтобы за один оборот водила сателлит совершал один оборот вокруг своей оси, но в сторону, противоположную направлению вращения водила

На фиг.1 изображена схема механизма вибрации и подачи электрода и сечение по А-А; на фиг. 2 разрез по Б-Б на фиг. 1.

Головка для вибродуговой наплавки содержитмеханизм подачи проволоки, выполненный в виде подающего ролика 1 и подпружиненного пружиной 2 прижимного ролика 3, а также механизм вибрации. Последний вьшолнен в виде направляющих роликов 4 и 5 и поводковых роликов 6, установленных на зубчатом колесе 7, являющемся сателлитом в плоской дифференциальной передаче. Сателлит посажен на ось 8, закрепленную на фланце 9, вьшолняющем роль водила в дифференциальной передаче. Зубчатое колесо 7 находится в зацеплении с зубчатым колесом 10, имеюш11м внутреннее зацепление и являющимся солнечным колесом в плоской дифференциальной передаче. На ступице

солнечного колеса установлено зубчатое колесо 11, а на валу водила 9 - зубчатое колесо 12. С целью сведения к минимуму динамических нагрузок, действующих на звенья механизма и их связи, на водиле 9 симметрично сателлиту 7 смонтирован сателлит 13.

От электродвигателя через коробку скоростей вращение передается подающему ролику 1, который сообщает электродной проволоке подачу. Через сменные зубчатые колеса вращение от электродвигателя передается зубчатым колесам И и 12, которые приводят во вращение соответственно солнечное колесо 10 и водило 9. При вращении последнего оси сателлитов перемещаются по окружности радиуса Е, причем Е - расстояние между осью

вращения вод1Ша и осью сателлита. Число оборотов водала определяется заданной частотой вибращ1и электрода, при этом необходимо учитьшать, что за один оборот водила плавящийся конец электродной проволоки совершает два цикла вибрации. Для

нормальной работы механизма при любом значении угла поворота водила линия, соединяющая центры поводковых роликов, должна быть перпендикулярна оси N - N (см.фиг. 1). Это требование вьшолняется, если сателлит совершает круговое поступательное движение, а совершать он его будет в том случае, если за один оборот водила сателлит сделает один оборот вокруг своей оси, но в сторону, противоположную направлению вращения водила, т.е. если относительная угловая скорость w сателлита будет равна по величине и противоположна по знаку угловой скорости w вод водила. Из теории Виллиса имеем

сол

(«

)

О)

СОЛ вод

отнСат

-СОТ

где сосол и 2сол - соответственно угловая скорость и число зубьев солнечного колеса; Z - число зубьев сателлита 4.

При круговом посгуттальном движении сателлита . . поэтому в выражении

отн-со т заменяем на-СО.

ЗОА

сол

вод)

сот

сот

OJ,

i-.

0)

СОЛ

вод

СОЛ

Zcai Zcon поэтому, 2сат/2сол lСледовательно, угловые скорости водила Jgex и солнечного колеса w вод совпадают по направлению. Так как вращение солнечного колеса и водила происходит с постоянными угловыми скоростями, то справедливо выражение

(-)

V со I

где Псол и Пвод-число оборотов соответственно солнечного колеса и водила.

Так как число оборотов водила зависит от заданной частоты вибрации электрода, то при заданном числе оборотов водила для обеспечения кругового поступательного движения сателлита солнечное колесо должно вращаться в том же направ Ленин, что и водило.

Наличие дифференщ1альной передачи повышает надежность работы головки и позволяет применять для наплавки электродную проволоку любой жесткости, так как требуемое положение линии, соединяющей центры поводковых роликов, обеспечивается не за счет упругих свойств проволоки, а за счет строго согласованных вращений солнечного колеса, водила и сателлита.

Формула изобретения

Головка для вибродуговой наплавки, содержащая механизм подачи проволоки и механизм вибрации, вьшолненный в виде поводковых роликов, связанных с приводом их перемещения, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности головки в работе при использовании для наплавки проволоки любой жесткости, привод перемещения поводковых роликов выполнен в виде плоской дифференциальной передачи с внутренним зацеплением, а сами ролики установлены на сателлите вышеуказанной передачи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.А.А. Спиридонов, А.А. Семьпсии Новое оборудование для автоматической вибродуговой наплавки, Москва-Свердловск, 1961 г.

2.Авторское свидетельство СССР № 377224; кл. В 23 К 37/02; 31.05.71 года.

3.Авторское свидетельство СССР № 383554; кл. В 23 К 9/04; 21.07.1971 г - прототип.

4.Левинсон Л.Е. Теоретическая механика с элементами теории механизмов, М., Трудрезервиздат, 1958 г., стр. 354.

$иг.7

Ри 2