(Л(L
4four
оо Изобретение относитс к устройствам дл электрофизических методов обработки,. в частности к электроискровым установка дл легировани и упрочнени деталей ма шин и металлообрабатывающего инструмента . Известно устройство дл электрошарового легировани , содержащее источник напр жени , подключенный через накопительный конденсатор и управл емый ключ к межэлектродному промежутку (МЭП), образованному вибрирующим электродом и изделием. Ключ управл етс блоком формировани импульсов управлени в .функции состо ни промежутка {. Недостатками известного устройства вл ютс низкие производительность и качество поверхности, обусловленные тем, что электрод может прилипать к обрабатываемой поверхности, что способствует по влению токов короткого замыкани на межэлектродном промежутке, величина которых в 2-3 раза превыщает рабочие токи, возникайщий при этом избыток энергии гаситс в трансформаторе с повыщенной индуктивностью рассеивани , что приводит к повышению потребл емой мощности, перегреву устройства и снижению его надежности . Кроме того, возникновение токов короткого замыкани приводит к по влению прижогов на легируемой поверхности. Целью изобретени вл етс повышение производительности устройства и качества легировани поверхностей. Указанна цель достигаетс тем, что в устройстве, содержащем источник напр жени , подключенный к накопительному конденсатору, параллельно которому через управл емый ключ включен межэлектродный промежуток, блок формировани импульсов управлени ключевым элементом (тиристором) выполнен в виде дополнительного источника напр жени , подключенного к МЭП через диод и первио(ную обмотку трансформаторного датчика, вторична обмотка которого зашунтиров.ана диодом и подключена к катоду и управл ющему электроду тиристора, используе .мого в качестве упом нутого ключа. На чертеже изображена принципиальна схема устройства. Устройство содержит трансформатор напр жени 1, со вторичных обмоток которого подаетс напр жение-на выпр митель 2 и дополнительный выпр митель 3, служащий дл питани трансформаторного датчика, и через переменный резистор 4 - на катушку 5 электромагнитного вибратора. С выпр мител 2 через ограничительный диод.6 и амперметр 7 ток идет на накопительный конденсатор 8, который шунтируетс разр лным резистором 9, предназначенным дл снижени напр жени на накопительном конденсаторе 8 до безопасной величины при работе в режиме холостого хода. Дл замера амплитудного значени выходного напр жени на накопительном конденсаторе 8 параллельно ему совместно с диодом 10 и сглаживающим конденсатором И подключен вольтметр 12. К выпр мител 2 подключены переменный резистор 13 и тиристор 14, вл ющиес управл емым ключом накопительного конденсатора 8. Параллельно накопительному конденсатору 8 подключены упрочн ющий электрод 15 и контактна пластина 16, на которую устанавливают обрабатываемое изделие , причем контактна пластина подключена к накопительному конденсатору 8 через тиристор 17. С дополнительного выпр мител 3 напр жение подаетс на контактную пластину 16, а также через первичную обмотку 18 трансформаторного датчика 19 и дополнительный диод 20, служащий дл предотвращени попадани силового напр жени в цепь трансформаторного датчика, - на упрочн ющий электрод 15. Вторична обмотка 21 трансформаторного датчика 19, служащего дл -подачи сигнала на открывание тиристора, подключена к катоду и управл ющему электроду тиристора 17. Дополнительный диод 22, служащий дл предотвращени попадани отрицательного напр жени на управл ющий элейтрод тиристора, подключен между катодом и управл ющим электродом диристора 17. . Устройство работает следующим образом . При включении трансформатора I получают требуемое напр жение на выходах выпр мител 2 и дополнительного выпр мител 3, кроме того, через переменный резистор 4, предназначенный дл регулировани величины тока в катушке 5, переменное напр жение подаетс на катушку 5 электромагнитного вибратора, что вызывает возвратно-поступательное движение упрочн ющего электрода 15 и его периодический контакт , с обрабатываемым изделием . С выпр мител 2 зар дный ток идет через ограничительный диод 6, амперметр 7 на накопительный конденсатор 8 и вновь на выпр митель 2. Происходит зар д накопительного конденсатора 8. Подвод т упрочн ющий электрод 15 к обрабатываемому изделию до получени электрического контакта. Тиристор 17 в это врем заперт, поэтому разр д накопительного конденсатора не происходит . От дополнительного выпр мител 3 ток идет через первичную обмотку 18 трансформаторного датчика 19, дополнительный диод 20, упрочн ющий электрод 15, обрабатываемое изделие и вновь возвращаетс на дополнительный выпр митель 3. Протекание данного тока вызывает увеличение магнитного потока в сердечнике трансформаторного датчика 19, что приводит к возникновению ЭДС на его вторичной обмотке 21. Обмотки 18 и 21 согласованы таким образом , что возникающа ЭДС создает отрицательное напр жение на управл ющем электроде тиристора 17, которое не может вызывать его отпирание. Тиристор 17 дополнительно щунтирован дополнительным диодом 22. Так как упрочн ющему электроду 15 посредством катущки 5 электромагнитного вибратора сообщаетс возвратно-поступательное движение, то наступает момент размыкани электродов и соответственно разрыв цепи 3-18 -20-15-16-3. При этом магнитный поток в сердечнике трансформаторного датчика 19 резко уменьщаетс , что Вызывает по вление во вторичной обмотке 21 импульса ЭДС, который, вл сь положительным по отнощению к управл ющему электроду тиристора 17, вызывает его отпирание . Диод 22 в данном случае заперт. Отпирание тиристора 17 в момент отхода упрочн ющего электроода 15 от обра батываемого издели вызывает пробой межэлектродного промежутка напр жением накопительного конденсатора, а следовательно , и протекание разр дного импульса. Упрочн ющий электрод 15 продолжает движение от обрабатывае.мого издели , что приводит к разрыву разр дной цепи и запиранию тиристора 17. В дальнейшем начинаетс Повторный зар д накопительного конденсатора 8 и цикл работы устройства повтор етс . Резистор 13 и тиристор 14 п|гедназн,ачены дли-.регулировани величиньг -аар дг1 накопительного конденсатора 8.В режиме холостого хода при зар де накопительного конденсатора до величины, равной напр жению задани резистором 13. отпираетс тиристор 14, и ток идет через открытый тиристор 14 на выпр митель 2. Зар д накопительного конденсатора 8 прекращаетс , и если упрочн ющий электрод 15 отведен от обрабатываемогоо издели (режим .холостого хода), то за 1-2 с происходит разр д наког1ительного конденсатора 8 на разр дный резистор 9 до безопасной величины 0,5-1,0 В. Использование предлагаемого устройства позвол ет открывать тиристор 17, расположенный в разр дной цепи, только в момент разрыва контакта упрочн ющего электрода с обрабатываемым изделием, причем открывать на очень короткий промежуток времени. Это устран ет возможность возникновени токов короткого замыкани и св занный с ними повыщенный расход электроэнергии; при этом КПД устройства повыщаетс на 30-35%. Ликвидаци дугового разр да позвол ет более полно концентрировать искровой разр д во времени и пространстве, увеличива этим мощность единичного разр да и количество перенесенного материала упрочн ющего электрода на обрабатываемое изделие; кроме того, устранение дугового разр да ускор ет начало зар дки накопительного конденсатора. Все это повышает производительность упрочнени на 40-50%. Ликвидаци токов короткого замыкани исключает возможность по влени прижогов на обрабатываемой поверхности, повыща этим качество легировани . Кроме того, устранение возможности перехода искрового разр да в дуговой позвол ет использовать более простой трансформатор напр жени , меньший ПС габаритам и массе, а также повысить надежность устройства благодар снижению его нагрева.Ltd. The invention relates to devices for electrophysical treatment methods. in particular, to an electrical spark installation for alloying and strengthening of machine parts and metalworking tools. A device for electric doping is known, which contains a voltage source connected through a storage capacitor and a controllable key to the interelectrode gap (MEP) formed by the vibrating electrode and the product. The key is controlled by a control pulse shaping unit in the span state function {. The disadvantages of the known device are low productivity and surface quality due to the fact that the electrode can adhere to the treated surface, which contributes to the appearance of short-circuit currents on the interelectrode gap, the magnitude of which is 2-3 times greater than the operating currents, the resulting excess energy quenches in a transformer with increased dissipation inductance, which leads to an increase in power consumption, overheating of the device and a decrease in its reliability. In addition, the occurrence of short-circuit currents leads to the appearance of burns on the alloyed surface. The aim of the invention is to improve the performance of the device and the quality of surface alloying. This goal is achieved by the fact that in a device containing a voltage source connected to a storage capacitor, in parallel with which the interelectrode gap is turned on via a controlled key, the pulse shaping unit for controlling the key element (thyristor) is made in the form of an additional voltage source connected to the MEP through the diode and the primary (transformer sensor winding), the secondary winding of which is shunted by a diode and connected to the cathode and control electrode of the thyristor, using The device shows a circuit diagram of the device. The device includes a voltage transformer 1, from the secondary windings of which voltage is applied to rectifier 2 and additional rectifier 3, which serves to power the transformer sensor, and through a variable resistor 4 an electromagnetic vibrator coil 5. With rectifier 2 through a limiting diode.6 and ammeter 7, the current goes to a storage capacitor 8, which is shunted by a discharge resistor 9 designed to reduce the voltage across digging capacitor 8 to a safe value when operating at idle. To measure the amplitude value of the output voltage on the storage capacitor 8 parallel to it, together with the diode 10 and the smoothing capacitor. A voltmeter 12 is connected. To the rectifier 2 a variable resistor 13 and a thyristor 14 are connected, which is controlled by the storage capacitor 8. Parallel to the storage capacitor 8 the reinforcing electrode 15 and the contact plate 16 are connected to which the workpiece is placed, the contact plate is connected to the storage capacitor 8 via thyristor or 17. With the additional rectifier 3, the voltage is applied to the contact plate 16, as well as through the primary winding 18 of the transformer sensor 19 and the additional diode 20, which serves to prevent the power voltage from entering the transformer sensor circuit, to the reinforcement electrode 15. Secondary a winding 21 of a transformer sensor 19 serving to supply a thyristor opening signal is connected to the cathode and control electrode of the thyristor 17. An additional diode 22 serving to prevent negative voltage from falling Eni on the thyristor control eleutrode is connected between the cathode and the control electrode of the diristor 17.. The device works as follows. When I turn on the transformer I get the required voltage at the outputs of the rectifier 2 and the additional rectifier 3, in addition, through a variable resistor 4, designed to regulate the amount of current in the coil 5, the alternating voltage is applied to the coil 5 of the electromagnetic vibrator, which causes a return the translational movement of the strengthening electrode 15 and its periodic contact with the workpiece. From the rectifier 2, the charging current goes through the limiting diode 6, the ammeter 7 to the storage capacitor 8 and again to the rectifier 2. The storage capacitor 8 is charged. Supply the strengthening electrode 15 to the workpiece until an electrical contact is obtained. The thyristor 17 is locked at this time, therefore the discharge of the storage capacitor does not occur. From the additional rectifier 3, the current flows through the primary winding 18 of the transformer sensor 19, the additional diode 20, the hardening electrode 15, the workpiece and returns again to the additional rectifier 3. The flow of this current causes an increase in the magnetic flux in the core of the transformer sensor 19, which causes to the occurrence of an emf on its secondary winding 21. The windings 18 and 21 are matched in such a way that the arising emf creates a negative voltage on the control electrode of the thyristor 17, which cannot Call it unlocked. The thyristor 17 is additionally shunted by an additional diode 22. As the strengthening electrode 15 is reciprocated by means of the electromagnetic vibrator 5, the moment of opening of the electrodes and, accordingly, breaking of the 3-18-20-15-16-3 circuit occurs. At the same time, the magnetic flux in the core of the transformer sensor 19 decreases sharply, which causes the appearance in the secondary winding 21 of an EMF pulse, which, being positive with respect to the control electrode of the thyristor 17, causes its unlocking. Diode 22 is locked in this case. Unlocking the thyristor 17 at the time of departure of the hardening electrode 15 from the product being processed causes a breakdown of the interelectrode gap by the voltage of the storage capacitor, and, consequently, the flow of the discharge pulse. The hardening electrode 15 continues to move from the processed product, which causes the discharge circuit to break and the thyristor 17 to be locked. Later, the storage charge of the storage capacitor 8 begins and the cycle of operation of the device is repeated. The resistor 13 and the thyristor 14 p | arenage, acheny length-adjustment of the capacitor 8. In idle mode, when the accumulator capacitor is charged to a value equal to the voltage set by the resistor 13. the thyristor 14 is opened and the current goes through the open thyristor 14 to the rectifier 2. The charge of the storage capacitor 8 is stopped, and if the strengthening electrode 15 is retracted from the product being processed (idle mode), then a discharge capacitor 8 to the discharge resistor 9 occurs in 1-2 s to a safe ve Ichin 0.5-1.0 V. Using the proposed device allows to open thyristor 17 disposed in the discharge circuit, only at break contact reinforcing electrode with the workpiece, and to open for a very short period of time. This eliminates the possibility of short-circuit currents and the increased power consumption associated with them; however, the efficiency of the device increases by 30-35%. Elimination of the arc discharge allows you to more fully concentrate the spark discharge in time and space, thereby increasing the power of a single discharge and the amount of transferred material of the hardening electrode on the workpiece; in addition, the elimination of the arc discharge accelerates the start of charging of the storage capacitor. All this increases the productivity of hardening by 40-50%. The elimination of short-circuit currents eliminates the possibility of burns on the surface to be treated, thus increasing the quality of doping. In addition, the elimination of the possibility of the transition of a spark discharge to an arc allows the use of a simpler voltage transformer, a smaller PS for dimensions and mass, and also an increase in the reliability of the device due to a decrease in its heating.