SU1006146A1

SU1006146A1 - Device for electric spark alloying

Info

Publication number: SU1006146A1
Application number: SU792803600A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Григорьевич Косенко
Original assignee: Краматорский Индустриальный Институт
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1979-07-31
Publication date: 1983-03-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ, содержащее трансформатор напр жени , к которому через тиристор подключен накопительный конденсатор, соединенный с контактной пластиной и электродом-инструментом, механически св занным с электромагнитным вибратором , в цепи питани катушки которого включен блок управлени частотой вибрации , отличающеес тем, что, с целью упрощени устройства, блок управлени частотой вибрации выполнен в виде подключенного через контакты переключател к вторичной обмотке трансформатора с дополнительными отводами выпр мител , параллельно выходу которого включен резистор, причем катушка вибратора подключена к выходу выпр мител через конденсатор и контакты переключател .ELECTRICAL SPREADING DEVICE, containing a voltage transformer, to which a storage capacitor connected to a contact plate and a tool electrode mechanically connected to an electromagnetic vibrator is connected via a thyristor, in the coil supply circuit of which a vibration frequency control unit is included, characterized in that in order to simplify the device, the vibration frequency control unit is made in the form of a switch connected to the secondary winding of an additional transformer via the contacts GOVERNMENTAL tapped rectifier, parallel with the output of which is included a resistor, wherein the coil of the vibrator is connected to the output of the rectifier and through the capacitor switch contacts.

Description

О5O5

4four

О5 Изобретение относитс к устройствам дл электрофизических методов обработки, в частности к электроискровым установкам дл нанесени токопровод щих материалов, например, дл наращивани или упрочнени поверхностей деталей машин и металлорежущего инструмента. Известна установка дл электроискрового легировани , содержаща трансформатор напр жени , тиристор, накопительный конденсатор , соединенный с контактной пластиной и электродом-инструментом, механически св занным с электромагнитным вибратором , в цепи питани которого включен блок управлени частотой вибрации 1. К недостаткам данного-устройства еледует отнести необходимость подключени вибратора к специальному генератору импульсов , позвол ющему вести упрочнение на вышеуказанных частотах; в известном устройстве предусмотрено регулирование только в сторону увеличени (по сравнению с частотой промышленной сети 50 Гц) частоты вибрации вибратора. На качество упрочненного сло и производительность упрочнени вли ют дес тки факторов, например, физические свойства материалов упрочн ющего электрода и упрочн емого издели , частота и амплитуда вибрации упрочн ющего электрода, продолжительность упрочнени , скорость взаимного перемещени электрода и издели , характер примен емой схемы электроискрового устройства и др. Поэтому, в одном случае дл получени максимального эффекта упрочнени необходимо снизить частоту вибрации, а в другом - повысить. Целью изобретени вл етс упрощение устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве, содержащем трансформатор напр жени , к которому через тиристор подключен накопительный конденсатор, соединенный с контактной пластиной и электродом-инструментом , механически св занным с электромагнитным вибратором, в цепи питани катущки которого включен блок управлени частотой вибрации, блок управлени частотой вибрации выполнен в виде подключенного через контакты переключател ко вторичной обмотке трансформатора с дополнительными отводами выпр мител , параллельно выходу которого включен резистор, причем катушка вибратора подключена к выходу выпр мител через конденсатор, и контакты переключени . На чертеже представлена принципиальна схема предлагаемого устройства. Устройство содержит трансформатор 1, к выводам вторичной обмотки которого подсоединен переключатель 2 режимов работы устройства. Переключатель режимов последовательно соединен с диодом 3, тиристором 4, индуктивным накопителем 5, амперметром 6 и накопительным конденсатором 7. Параллельно накопительному конденсатору включен разр дный резистор 8 дл разр да накопительного конденсатора 7 при холостом ходе установки. Дл замера амплитудного значени выходного напр жени на накопительном конденсаторе 7 параллельно ему совместно с диодом 9 и конденсатором 10 подключен вольтметр 11. Амперметр 6 предназначен дл замера силы тока. Индуктивный накопитель 5 служит дл накоплени энергии. Тиристор 4 предназначен дл защиты оператора ог поражени электрическим током при работе установки в режиме холостого хода. Параллельно накопительному конденсатору 7 подключен электродинструмент 12 и изделие 13, расположенное на контактной пластине. Катушка 14 вибратора предназначена дл создани вибраций упрочн ющего электрода. Диод 15 и резистор 16, включенные параллельно тиристору 4, служат дл повышени надежности закрывани тиристора 4, путем повышени положительного потенциала катода тиристора. В цепь управлени работы устройством включены резистор 17, диод 18 и резистор 19, вл ющиес делителем напр жени , поступающего на управл ющий электрод тиристора. Катушка 14 электромагнитного вибратора, через блок управлени частотой вибрации упрочн ющего электрода , состо щий из выпр мител , выполненного на диодах 20-23, конденсатора 24, резистора 25 и переключател 26 (с контактами 27-35) частоты вибрации, подсоединена ко вторичной обмотке трансформатора 1. Резистор, включенный в цепь питани катущки 14 вибратора, предназначен дл изменени тока в катущке с цепью регулировани амплитуды вибрации упрочн ющего электрода 12. В режиме холостого хода (электродинструмент 12 отведен от издели 13) устройство работает следующим образом. При включении устройства в сеть ток с вторичной обмотки трансформатора 1 подаетс на резистор 17, диод 18, тиристор 4, индуктивный накопитель 5, амперметр 6, резистор 8 и возвращаетс во вторичную обмотку трансформатора. Сопротивление резистора 8 выбрано таким, что ток управлени не достигает величины тока включени тиристора 4. Тиристор 4 закрыт, а накопительный конденсатор 7 зар жен до безопасного напр жени , равного падению напр жени на резистор 8, создаваемого управл ющим током. Рабочий режим начинаетс прикосновением электрода-инструмента 12 к изделию 13, в момент перехода напр жени , питающего катушку 14 через нуль. Ток управлени увеличиваетс , включаетс тиристор 4 и рабочий ток идет по цепи: вторична обмотка трансформатора, переключатель режимов 2, диод 3, тиристор 4, индуктивный накопитель 5, амперметр 6, накопительный конденсатор 7. Катущка 14O5 The invention relates to devices for electrophysical processing methods, in particular, to electric-spark installations for applying conductive materials, for example, for building up or hardening the surfaces of machine parts and metal-cutting tools. A known installation for electric-spark alloying, comprising a voltage transformer, a thyristor, a storage capacitor connected to a contact plate and an instrument electrode mechanically connected to an electromagnetic vibrator, in the power circuit of which the vibration frequency control unit 1 is connected. The disadvantages of this device include the need to connect the vibrator to a special pulse generator, which allows hardening at the above frequencies; In the known device, only the upward regulation (as compared with the industrial network frequency of 50 Hz) of the vibration frequency of the vibrator is provided. The quality of the hardened layer and the performance of the hardening are affected by tens of factors, for example, the physical properties of the materials of the hardening electrode and the hardened product, the frequency and amplitude of the vibration of the hardening electrode, the duration of hardening, the speed of mutual displacement of the electrode and the product, the nature of the electric-spark device used. et al. Therefore, in one case, in order to obtain the maximum strengthening effect, it is necessary to reduce the vibration frequency, and in the other, to increase it. The aim of the invention is to simplify the device. The goal is achieved by the fact that in a device containing a voltage transformer, to which a storage capacitor connected to a contact plate and an electrode tool mechanically connected to an electromagnetic vibrator is connected through a thyristor, the power frequency control unit of the unit Vibration frequency control is implemented as a switch connected to the secondary winding of a transformer with additional rectifier taps, parallel to the output to torogo incorporated resistor, wherein the coil of the vibrator is connected to the output of the rectifier through a capacitor, and the switching contacts. The drawing shows a schematic diagram of the proposed device. The device contains a transformer 1, to the conclusions of the secondary winding of which is connected to the switch 2 modes of operation of the device. A mode switch is connected in series with diode 3, thyristor 4, inductive drive 5, ammeter 6, and storage capacitor 7. Discharge resistor 8 is connected in parallel with the storage capacitor to discharge the storage capacitor 7 when the installation is idle. A voltmeter 11 is connected in parallel with the diode 9 and the capacitor 10 to measure the amplitude value of the output voltage on the storage capacitor 7. Ammeter 6 is designed to measure the current. Inductive drive 5 serves to store energy. Thyristor 4 is designed to protect the operator against electric shock when the unit is operating in idle mode. In parallel with the storage capacitor 7, an electric tool 12 and a product 13 located on a contact plate are connected. The vibrator coil 14 is designed to create vibrations of the hardening electrode. A diode 15 and a resistor 16 connected in parallel with the thyristor 4 serve to increase the reliability of closing the thyristor 4 by increasing the positive potential of the cathode of the thyristor. The device control circuit includes a resistor 17, a diode 18 and a resistor 19, which are a voltage divider supplied to the thyristor control electrode. Electromagnetic vibrator coil 14, through the vibration frequency control unit of the strengthening electrode, consisting of a rectifier made on diodes 20-23, a capacitor 24, a resistor 25 and a switch 26 (with contacts 27-35) of the vibration frequency, is connected to the secondary winding of the transformer 1. A resistor included in the power supply circuit of the vibrator 14 is intended to change the current in the coil with the amplitude control circuit of the reinforcement electrode 12. In idle mode (electrotool 12 is retracted from the product 13) bots as follows. When the device is switched on, the current from the secondary winding of the transformer 1 is applied to the resistor 17, diode 18, thyristor 4, inductive storage 5, ammeter 6, resistor 8 and returns to the secondary winding of the transformer. The resistance of the resistor 8 is chosen such that the control current does not reach the switching current of the thyristor 4. The thyristor 4 is closed and the storage capacitor 7 is charged to a safe voltage equal to the voltage drop on the resistor 8 generated by the control current. The operating mode begins by touching the electrode-tool 12 to the product 13, at the time of the transition of the voltage supplying the coil 14 through zero. The control current is increased, the thyristor 4 is turned on, and the operating current goes through the circuit: transformer secondary winding, mode switch 2, diode 3, thyristor 4, inductive storage 5, ammeter 6, storage capacitor 7. Coil 14

электрода-инструмента 12, питаема переменным током промышленной частоты, прит гива корь к сердечнику, сжимает пружину и отводит электрод 12 от издели 13. При повторном замыкании этих контактов накопительный конденсатор 7 разр жаетс , производ упрочнение издели 13. Дальнейшие процессы аналогичны.electrode tool 12, powered by alternating current of industrial frequency, attracting bark to the core, compresses the spring and retracts electrode 12 from product 13. When these contacts re-closes, the storage capacitor 7 is discharged, and the product is strengthened 13. Further processes are similar.

В предлагаемом устройстве питание катушки 14 вибратора можно осуществл ть следующими трем способами.In the proposed device, the power supply of the vibrator coil 14 can be carried out in the following three ways.

При замыкании контактов 27, 30, 33 переключател 26 4acTOtbi вибрации напр жение со вторичной обмотки трансформатора подаетс на выпр митель, собранный из четырех диодов по мостовой схеме. На выходе выпр мител имеем выпр мленное пульсирующее с частотой 100 Гц напр жение, которое подаетс в резистор 25. От резистора 25 переменна составл юща пульсирующего напр жени проходит через конденсатор 24 на катушку 14 вибратора. Конденсатор 24 не пропускает посто нную составл ющую пульсирующего напр жени на катущку 14. Резистор 25 необходим дл разр да конденсатора 24, так как в противном случае конденсатор зар дитс до амплитудного значени выпр мленного напр жени иподача напр жени на катушку 14 вибратора прекратитс . Выпр мленное двухпериодное пульсирующее напр жение с частотой 100 Гц, подаваемое на катушкуWhen the contacts 27, 30, 33 of the vibration switch 26 4acTOtbi are closed, the voltage from the secondary winding of the transformer is applied to the rectifier assembled from four diodes in a bridge circuit. At the output of the rectifier, we have a rectified pulsating voltage with a frequency of 100 Hz, which is supplied to the resistor 25. From the resistor 25, the component of the pulsating voltage is alternating through the capacitor 24 to the vibrator coil 14. The capacitor 24 does not pass a constant component of the pulsating voltage on the coil 14. Resistor 25 is required to discharge the capacitor 24, because otherwise the capacitor is charged to the amplitude of the rectified voltage and the voltage on the vibrator coil 14 stops. Rectified two-period pulsating voltage with a frequency of 100 Hz applied to the coil

14, позвол ет корю катушки совместно с упрочн ющим электродом совершить 200 вибраций, а следовательно и 200 разр дных импульсов в секунду. При замыкании контактов 28, 31,-34 переключател 26 напр жение с вторичной обмотки трансформатора 1 идет через диод 20 и на выходе получаетс пульсирующее однополупериодное .выпр мленное напр жение с частотой 50 Гц. Это напр жение через разъем поступает на катушку 14 вибратора. Якорь катушки 14 совместно с упрочн юшим электродом 12 совершает 50 вибраций в секунду, следовательно и 50 разр дных импульсов.14, allows the coil bark, together with the hardening electrode, to perform 200 vibrations, and hence 200 bit pulses per second. When the contacts 28, 31, -34 of the switch 26 are closed, the voltage from the secondary winding of the transformer 1 goes through the diode 20 and a pulsed half-wave high-voltage with a frequency of 50 Hz is obtained at the output. This voltage is fed through the connector to the vibrator coil 14. The anchor of the coil 14, together with the hardened electrode 12, performs 50 vibrations per second, and therefore 50 discharge pulses.

При замыкании контактов 29, 32, 35 переключател частоты 26 переменное напр жение частотой 50 Гц с вторичной обмотки трансформатора 1 идет на катушку вибратора . За один период переменного тока корь катушки прит гиваетс дважды, и следовательно,- упрочн ющий электрод совершает 100 разр дных импульсов в с.When the contacts 29, 32, 35 of the frequency switch 26 are closed, the alternating voltage of 50 Hz frequency from the secondary winding of the transformer 1 goes to the vibrator coil. During one period of alternating current, the coil bark is attracted twice, and therefore, the strengthening electrode makes 100 discharge pulses per second.

Введение блока управлени частотой вибрации упрочн ющего электрода позволило расширить диапазон рабочих частот. Это дает возможность с учетом конкретных условий упрочнени создавать на обрабатываемом изделии упрочненные слои высокой сплошности и плотности, повыша этим качество поверхности упрочн емых изделий на 1 класс по ГОСТ 2789-73, и, кроме того, повысить производительность обработки.The introduction of the vibration frequency control unit of the strengthening electrode made it possible to expand the operating frequency range. This makes it possible, taking into account the specific conditions of hardening, to create reinforced layers of high continuity and density on the workpiece, thereby improving the surface quality of the hardened products by class 1 according to GOST 2789-73, and, in addition, to increase the productivity of processing.

Claims

ELECTRIC SPARKING DEVICE, comprising a voltage transformer to which a storage capacitor is connected through a thyristor, connected to a contact plate and an electrode-tool mechanically connected to an electromagnetic vibrator, in the power supply circuit of the coil of which a vibration frequency control unit is included, characterized in that, for the purpose of to simplify the device, the vibration frequency control unit is made in the form of a switch connected through the contacts to the secondary winding of the transformer with additional the rectifier taps, in parallel with the output of which a resistor is connected, and the vibrator coil is connected to the rectifier output through a capacitor and switch contacts.