SU1000200A1 - Устройство дл сварки вибротрением - Google Patents

Description

( 54 УСТРОЙСТВО ,ДЛЯ СВАРКИ ВИВРОТРЕНИЕМ

Изобретение относитс  к сварке, а именно к устройствам дл  сварки вибротрением, и может быть использовано также при наплавке трением.

Известно устройство, содержащее корпус, привод дл  создани  колебаний , привод осевого давлени  и зажимы дл  неподвижной и вибрирующей деталей f

Однако известное устройство может примен тьс  только при небольшой массе вйбрирукхдей детали. При увеличении массы вибрирующей детали и св занного с ней зажимного устройства значительно возрастают инерционные нагрузки, что приводит к.значительно му увеличению энергозатрат на сварку . Усилие привода, в основном, ±ратитс  не дл  преодолени  сил трени  в стыке, а на преодоление сил инерции вибрирукщих масс зажимного устройства и самой свариваемой детали.

Цель изобретени  - уменьшение энергозатрат на сварку путем исключени  знергозатрат на преодоление сил инерции вибрируккцих масс зажимного устройства с деталью и жестко св занных с ними инерционных масс привода колебаний и привода осевого давлени .

Дл  достижени  указанной цели ycTi ройство дл  сварки вибротрением, со-1 держащее корпус, привод дл  создани  колебаний, привод осевого.давлени  и зажимы дл  неподвижной и вибрирующей деталей, снабжено установленным между зажимом дл  вибрирующей детали и корпусом упругим элементом, жесткость которого определ етс  исход 

10 из следующей формулы

где С - жесткость упругого элемента,

15 H/MiI

m - массы зажимного устройства с деталью и жестко св занных с ними инерционных масс привода колебаний и привода осевого давлени , кг/

20

U) - круговсШ частота колебаний привода, 1/с.

В этом случае частота собственных колебаний упругого элемента и св занных с ним инерционных масс равна 25 частоте колебаний привода.

Энерги  расходуетс , в основном, на преодоление сил трени  в стыке и не расходуетс  на преодо|ление сил инерции, что значительно {снижает энергозатраты на сварку.

Claims (1)

1. 30 Данна  формула выводитс  исход  из широко известной формулы теории колебаний, определ гацей частоту . собственных колебаний пружины и св занной с ней инерционной массой cUc-V, ; ш где ( - кругова  частбта собствен 1ых колебаний, котора  равна и;. (т - период колебани На чертеже схематично показана конструктивна  схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из Kippnyca 1 на котором закреплено зажШлное устройство 2 дл  неподвижной детали 3 Зажимное устройство 4 дл  вибрирукхцей детали 5 установлено в направл ющих б корпуса; между зажимным устройством 4 и направл ющими 6 установлены пружины 7. Приводом дл  создани  колебаний  вл етс  вибрато 8, закрепленный на.зажимном устройс ве 4. Привод 9.служит дл  создани  сварочного давлени . Частоты свобод ных колебаний пружины и св занной с ней инерционной массы зажимного устройства 4, детали 5 и вибратора 8, подбирают равными частоте колеба ний вибратора. Величина возбуждающей силы, действугацей со стороны центробежного вибратора 8, регулируетс  путем из менени  массы эксцентриков. Массы зксцентриков подбираютс  таким обра зом, чтобы энерги  колебаний целико рассеивалась в сварочном стыке. В случае, когда амплитуда колебаний в определенной стадии сварочного цикла начинает превышать определенную величину, сигнал от датчика амплиту ды колебаний (устройство,снабжено индукционным датчиком ) подаетс  на привод осевого давлени . При этом; увеличиваетс  давление в сварочном стыке, повьпааетс  сила трени , а следовательно, увеличиваетс  и величина энергии, выдел емой в сва рочном стыке. Устройство снабжено также предохранительным демпфером (не показан, который срабатывает при увеличении амплитуды колебаний выше заданного значени , вызванного отклонением параметров сварочного цикла, в частности изменением программы осевого сварочного давлени . Он представл ет собой резиновую подушку, конструкци  которой аналогична автомобильным демп ферам. На более мощных устройствах дл  сварки вибротрением можно осуществл ть дополнительное рассеивание (демпфирование в направл ющих б путем их сжати  при помощи индивидуального привода. Например, если вибратор имеет угловую скорость вращени  (л 300/с (3000 об/мин, то при суммарной массе m зажимного устройства 4, детали 5 и вибратора 8, равной 100 кг, жесткость пружин С должна равн тьс  С 910 Н/м или С 900 кг/мм. Центробежные массы виб ратора при вращении должны обеспечивать центробе кное усилие, достаточное дл  преодолени  сил трени  в стыке. Устройство работает следующим образом . После зажима деталей 3 и 5 в зажимных устройствах 2 и 4 включают вибратор 8. Вибратор 8 начинает раскачивать инерционные массы 4, 5 и 8. При достижении заданной амплитуды колебаний 5 мм (имеетс  датчик ам длитудЫ ) не показан у включаетс  привод 9, создающий давление в сварочном стыке. Происходит разогрев стыка. После разогрева вибратор 8 отключаетс , колебани  прекращаютс , проковкой, завершаетс  цикл сварки. В слу.чае, когда колебани  превышают заданную амплитуду, срабатыва-, ет демпфер (не показан, гас щий ко лебани . При амплитуде 5.мм и W 300 1/с максимальна  линейна  скорость V 1,5 м/с. Предлагаемое устройство позвол ет затрачивать минимальную энергию на преодоление сил инерции вибрирующих масс, так как частота свободных колебаний инерционной массы с пружиной равна-частоте возбуждающей силы. Формула изобретени  Устройство дл  сварки вибротрением , содержащее корпус, привод дл  создани  колебаний, привод осевого давлени  и зажимы дл  неподвижной и вибриругацей дет алей, о т л и чающеес  тем, что,.с целью уменьшени  энергозатрат на сварку, оно снабжено установленными между зажимом, дл  вибрирукадей детали и корпусом упругим элементом, жесткость которого определ етс  исход  из следующей формулы ; )j где с жесткость упругого элемента , н/м 1 W - массы залсимного устройства с деталью и жестко св занных с ними инерционных масс привода колебаний и привода осевого давл.ени , кг/ U) - кругова  частота колебаний привода, 1/с. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ,№ 141053, кл. В 23 К 20/12, 1961 ( прототип /.