Устройство для орбитальной сварки трением Советский патент 1982 года по МПК B23K20/12 

Изобретение относится к сварке металлов давлением преимущественно ,в условиях мгшшностроительных прйизводствг серийного и мелкрсерийного . характера.

По основному авт.св. W814627 известно устройство для орбитальной сварки трением, содержащее корпус, зажи)&1 для закрепления свариваемых заготовок, привод осевого перемещения, привод вращения, связанный с полым .всшом, механизм для создания орбитсшьнбго движения с механизмом для изменения величины эксцентриситета и упор, для восприятия осевых нагрузок.

Полый вал в известном устройстве выполнен эксцентричньш с винтовыг ми прорезями. Механизм для создания орбитгшьного движения выполнен в виде размещенной на этсж валу эксцентричной втулки с -продольными пазами и связанного с ней шатуна несущего зажим для закрепления подвижной заготовк и снабженного системой рычагов, связывающих его со станиной. Механизм для изменения величины эксцентриситета выполнен в виде размещенного в полом валу с возможностью осевого перемещения плунжера с поперечными штифтами, взаимодействующими с винтовыми прорезями полого вала и и продольными пазс1ми эксцентричной втулки, упор для восприятия осевых нагрузок снабжен шаровым подпятником, а зажим для подвижной заготовки снабжен опорой, взаимодействующей с упомянутЕШ подпятником.

Шаровой подпятник выполнен в виде

10 заключенных в упругую обойму и расположенных параллельно ее оси .стержней со сферическими торцами. Привод вращения связан с полым валом порредством промежуточного вала. Для уравновешивания вращающихся деталей в них предусмотрены полости и противовесы, |что позволяет разгрузить от действия центробежных сил коренные подшипники приводного вала Г J

20

Однако шатунные подшипники, в коTopfcjx вращается эксцентричная втулка, остаются при этом не разгруженными что существенно снижает их надежность и долговечность, а также ограничива25ет возможность повышения частоты плоско-параллельного движения заго- тонки до технологически оптимального уровня.

Целью изобретения является повиие-

30 ние надежности устройства за счет разгрузки шатунных подшипников от действия центробежной силы. Эта цель достигается тем, что устройство для орбитальной сварки трением снабжено двумя парами регулируемых упругих элементов, при это оба упругих элемента первой пары смонтированы меаду осями качайия ры чагов механизма для создания орбитального движения на смежных их пле чах, а каждый из упругих элементов второй пары закреплен насоединенно с тягой плече соответствующего рычага. На фиг. 1 изображена кинематичес aя схема устройства, на фиг. 2 схема разложения сил и перемещений шатуна. Вторая свариваемая заготовка 1 устанавливается в меньшей головке шатуна 2. В большей глловке шатуна с.крышкой располагается эксцентричная втулка 3, срезанные фланцы кото рой образуют противовесы. С помощью тяг (не показаны) и ры чагов 4 и 5-шатун 2 удерживается от вращения вокруг оси его большой головки. Оси касания рычагов 4 и 5 размещены в неподвижных кронштейнах (не показаны). В предложенной конструкции уравновешивание центробежной силы Р, возникающей при плоско-параллельном круговом движении с радиусом траектории А и действующей по прямой, соединяющей оси коренных и шатунных подшипников 6 и О, осуществляется с помощью двух пар упругих элементо закр епленных на рычагах 4. и 5 механизма для создания орбитального дви жения.. Первая из них содержит элементы 6 и 7, деформация которых/ при имею щих место в основном изобретений ма лых углах качания рычагов и тяг практически пропорциональна перемещению шатуна вдоль оси X, проходящей через ось О, параллельно соединяющей оси шарниров О и 0 прямой. Второй комплект включает в себ упругие элементы 8 и 9, деформация которых пропорциональна перемещению шатуна в перпендикулярном направлении Y. Для регулировки натяжения упруги элементов предусмотрены винты 10 и 11, а также, гайки 12 и 13, которые настраиваются так, чтобы при нулевом значении соответс твующего перемещения шатуна результирующая сила упругости пары элементов равнялась нулю. Жесткость каждой пары обеспер чивается равной .или близкой к этой величине. В указанных условиях (фиг.2) возникает результирующая сила упругости Р , равная центробежной силе, и противоположно направленная, вследствие чего эти силы полностью или частично взаимно уничтожаются, причем такая ситуация будет сохраняться и при изменении величины эксцентриситета, так как величина центробежной силы и упругие деформации будут при этом меняться одинаково. Используемый в предложенной конструкции способ уравновешивания сил инерции позволяет при неизменной частоте вращения примерно в 1,5-2 раза снизить силовую нагрузку на шатунные подшипники, работающие в условиях значительных нагрузок и скоростей, либо дает возможность при неизменной нагрузке соответственно повысить частоту вращения до требуемого технологического уровня. Формула изобретения ; стройство для орбитальной сварки трением по авт.св. №814627, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет разгрузки шатунных подшипников от действия центробежной силы, оно снабжено двумя парами регулируемых упругих элементов, при этом оба упругих элемента первой пары смонтированы между осями качания рычагов механизма для создания орбитального движения, на смежных их плечах, а каждый из упругих элементов второй пары 3 акреплен на соединенном с тягой плече соответствующего рычага. источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №814627, кл. В 23 К 20/12, 1979 (прототип).