SU1260144A1

SU1260144A1 - Способ сварки трением

Info

Publication number: SU1260144A1
Application number: SU843780196A
Authority: SU
Inventors: Владимир Ильич Дыскин; Людмила Михайловна Тараван; Олег Николаевич Меркурьев; Виталий Геннадьевич Серебряков; Сергей Иванович Матвеев
Priority date: 1984-06-22
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1986-09-30

Description

Изобретение относитс к сварке, а именно к способам сварки трением труб, арматурных стержней и т. п.

Цель изобретени - упрощение и повышение надежности устройства дл осуществлени способа.

На фиг. 1 изображено устройство дл реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, на котором смонтированы приводы 2 и 3 крутильных колебаний. Привод крутильных колебаний представл ет собой обычный асинхронный электродвигатель с реверсивным переключателем направлени вращени или ;щироко примен емый в устройствах дл сварки трением механический импульсатор, выполненный на базе неполного планетарного р да с неуравновещенными сателлитами , водило которого св зано с приводом вращени , а солнце - с выходным валом, соверщающим крутильные колебани . На валу приводов 2 и 3 с возможностью осевого перемещени установлены фрикционные ролики 4 и 5, на которых установлены две симметричные части 6 и 7 электромагнита (возможно исполнение электромагнита в виде корпуса-магнитопровода и кор ), на которых смонтированы цанговые зажимные устройства 8 и 9. Друга пара зажимных устройств 10 и И установлена с возможностью осевого перемещени на щпонках относительно корпуса 1 мащины. Рассто ние между зажимными устройствами подсчитываетс по формуле

Р- G-IP где G - модуль упругости второго рода;

1р-пол рный момент инерции сечени

заготовки; I - момент инерции крутильной массы;

(1)1 - частота колебаний привода крутильных колебаний.

Магнитный поток электромагнита, показанный щтриховой линией, создаетс с помощью катущек 12 и 13. Дл возврата роликов 4 и 5 с двум част ми 6 и 7 электромагнита в исходное положение устанавливаютс пружины 14 и 15. Дл удалени грата после сварки на магнитопроводе 6 закреплена матрица 16. Свариваемые заготовки обозначены позици ми 17 и 18. В качестве ограничителей угловых перемещений используютс регулируемые упоры 19 и 20. Упоры экспериментальным путем настраиваютс таким образом, чтобы крутильные колебани заготовок происходили в пределах упругих деформаций и не происходило поломок заготовок во врем сварки. Мащина имеет также регул тор частоты импульсов, подаваемых на привод крутильных колебаний (не показан). Он необходим при использова

НИИ мащины дл сварки заготовок различных диаметров и длин. В случае использовани мащины дл одного определенного типа заготовок необходимость в регул торе

частоты импульсов отпадает.

Способ осуществл ют следующим образом .

Свариваемые заготовки 17 и 18 устанавливают в зажимных устройствах. После этого на приводы 2 и 3 подают импульсы напр жени питани , сообщающие валам приводов крутильные колебани то в одну, то в другую сторону. Колебани приводов осуществл ютс в противофазе, что позвол ет увеличить суммарную амплитуду колебаний. От роликов 4 и 5 колебательное движение

за счет сил трени передаетс магнитопро- водам 6 и 7 и зажимным устройствам 8 и 9 Одновременно включают катущки 12 и 13 электромагнита. При этом создаетс давление в сварочном стыке и происходит его разогрев . По истечении времени разогрева (в машине имеетс реле времени, которое на чертеже не показано), приводы крутильных колебаний отключаютс , а на катущках электромагнита повыщают напр жение питани , увеличива тем самым давление.

Происходит проковка. После проковки привод давлени отключают и разжимают зажимные устройства 8 и 10. Затем катущки 12 и 13 оп ть включают и магнитопро- вод 6 перемещаетс навстречу магнитопро- воду 7 относительно сваренной заготовки.

При этом матрицей 16 срезаетс грат, обра- зовавщийс при сварке.

Пример. Сваривают трубы диаметром 70 мм, толщиной стенки 4 мм, материал Ст.40Х, группа В, ГОСТ 8731-74, модуль упругости G 8,1x10 кг/м.

Пол рный момент инерции заготовки определ ют по известной формуле

1р 1- (, 2R

где RBH 0,031 |ы - внутренний радиус трубы

1р 87-10-« (i

Момент инерции крутильной массы 1 100 кгХ м . Частота привода крутильных колебаний ац 10 Гц. Рассто ние между зажимными элементами

1 0,7|А

Л 1 . Iт г

Амплитуда колебаний составл ет 5 мм, линейна скорость - 0,2 м/с. Сварочное давление в процессе сварочного цикла измен етс от 30 до 100 кн. Врем нагрева составл ет 10 Cj врем проковки - 3с.

Изобретение позвол ет значительно повысить срок службы и упростить конструкцию устройства дл его реализации.

фиг. 2

Claims

СПОСОБ СВАРКИ ТРЕНИЕМ преимущественно длинномерных заготовок, при котором торцы заготовок закрепляют в зажимных устройствах и нагревают, сообщая им резонансные крутильные колебания с одновременным приложением осе вого сварочного давления, а по окончании нагрева осуществляют проковку, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства для осуществления способа, свободный конец каждой заготовки закрепляют во втором зажимном устройстве, при этом расстояние между первым и вторым зажимными устройствами выбирают исходя из следующей зависимости где G — модуль упругости второго рода; 1р — полярный момент инерции сечения заготовки;

I — момент инерции крутильной массы; он — частота колебаний привода крутильных колебаний.

Фиг. 1