SU1294526A1

SU1294526A1 - Устройство дл подачи электродной проволоки

Info

Publication number: SU1294526A1
Application number: SU853963671A
Authority: SU
Inventors: Владимир Георгиевич Гусаковский
Priority date: 1985-10-14
Filing date: 1985-10-14
Publication date: 1987-03-07

Abstract

Изобретение относитс к области сварки, в частности к устройствам дл подачи электродной проволоки, и может быть использовано в автоматах и полуавтоматах дуговой сварки плав щимс и неплав щимс электродами. Цель изобретени - повышение надежности работы и улучшение качества сварки . Устройство содержит корпус, два блока (Б) подачи проволоки, включающие конические шестерни с установленными в них роликами под углом друг к другу. При этом разворот оси подачи роликов первого Б противоположен развороту оси подачи роликов второго Б. Блоки св заны между собой промежуточными коническими шестерн ми и установлены на подпружиненных подшипниковых узлах. Така конструкци устройства позвол ет к валу двигател приводить только инерционную состав- л юшую промежуточных конических шестерен . В результате скомпенсировано вли ние почти всех инерционных масс на точность регулировани и быстроту пуска. Это, в конечном счете, обеспечивает более надежную подачу электродной проволоки. 4 ил. S (Л с to со ел tsD О5

Description

j12

Изобретение относитс к области сварки, в частности к устройствам дл подачи электродной проволоки, может быть использовано в автоматах и полуавтоматах дуговой сварки плав - щимс и неплав щимс электродом.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы и улучшение качества сварки.

На фиг.1 представлена конструкци устройства; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - кинематическа схема устройства и некоторых его узлов; на фиг.4 - схема сил и моментов, дей- ствуюгцих в устройстве.

Устройство дл подачи электродной проволоки построено следующим образом . Внутри корпуса 1, в его радиальной плоскости, при помощи подшипников 2 и гаек 3 смонтированы промежуточные конические шестерни 4. По оси корпуса 1 расположена основна коническа шестерн 5 и дополнительна коническа шестерн 6, внутри которых установлены пары подающих роликов 7,8 и 9,10. Основна коническа шестерн 5 и дополнительна коническа шестерн 6 креп тс кажда в своем подшипниковом узле, состо щем из гайки 11, контргайки 12, пoдшипнJ кoв 13 и 14, втулки 15, гайки 16. Между гайкой 11 и втулкой 15 расположен упругий элемент 17. Причем, основна коническа шестерн 5 у становлена в корпусе 1, а дополнительна коническа шестерн 6 - в полукорпусе 18, закрепленном на корпусе 1. Шестерни 5 и 6 имеют, по оси отверсти дл прохождени электродной проволоки. Ролики 7,8 и 9,10 закрепл ютс на опорах 19, в которых размещаютс оси 20, а оси самих опор 119 монтируютс в шестерн х 5 и 6 на подшипниках 21, поджатых упругими элементами 22, которые заневолены стопорными кольцами 23.

Устройство работает следующим образом .

Момент М от двигател передаетс на ступицу основной конической шее- терни 5, разворачива ее вокруг оси 0-0. Пропорциональный момент разворачивает промежуточные конические шестерни 4 и через них - дополнительнзгю коническую шестерню 6. Вместе с щес- терн ми 5 и 6 разворачиваютс и пары взаимно радиально расположенных роликов 7,8 и 9,10, сжимающих кажда с двух сторон электродную проволоку с

усилием, определ емым сжатием упругих элементов 22.

Сущность работы устройства заключаетс в следующем.

Пары роликов, каждьш из которых имеет в плоскости касани с проволокой гиперболоидньй профиль (фиг.За), расположены под углом друг к другу и к электродной проволоке. Враща сь, ролики описывают по проволоке винтовые линии с шагом, который определ етс углом наклона плоскостей качени роликов по проволоке и оси проволоки. При таком (планетарном) вращении роликов скорости поступательного перемещени проволоки под первой V, и под второй V парами равны

V a)d tgut;(1)

)dt8(180f-ot) dtgot; (2)

0 5

0

35

0

u)l.a

(3) (4)

30

откуда V, V V,

где -V - скорость подачи электродной проволоки;

d - диаметр электродной проволоки; ц) - углова скорость вращени

роликов;

п - число оборотов роликов в минуту .

В точке контакта ролика с электродной проволокой возникает сила сцеплени , по величине равна

, (5)

здесь

S - сила сцеплени роликов с электродной проволокой; Н - коэффициент сцеплени ; N - сила прижати ролика к проволоке;

W - сила сопротивлени перекатыванию ролика.

Сила подачи, развиваема каждой 5 парой роликов, равна

(6)

. Суммарна сила подачи, уравновешиформу

вающа силу сопротивлени , дл предлагаемого механизма равна

,Т,(7)

где Т - сила сох1ротивлени подаче,

В установившемс режиме сила подачи уравновешивает силу сопротивлени ; уравнени баланса сил имеют очевидную

форму

F Дз+4У;(8)

(S/5;N +% N). (9j Пусть прин ты следующие допущени : сопротивление перекатыванию достаточц/ Ч + Ч s 4i Чг

. V - текущее значение коэффициенно м-ало и можно положить 4 W ; О; усили прижати роликов к электродной проволоке равны в каждой паре N; прин ты обозначени

(10) (11) где

та сцеплени . Тогда (8) и (9) примут вид

F,;(12)

.(13)

Таким образом, контакт каждой пары роликов в предлагаемом устройстве происходит в разных точках, и, в среднем , ,- . Если в какой-нибудь из пар коэффициент резко уменьшаетс , (или ), то срыва подачи не произойдет из-за того, что под второй парой он сохранит свое значение .

Пусть устройство в начальный момент рассматриваемого процесса разви вало усилие подачи F . В результате проскальзывани роликов, возникающего по какой-либо причине, усилие уменьшилось на величину dF. При ограниченном значении этого изменени и нали- I чий установившегос электрического процесса двигател , можно формально написать зависимость

dV о

(14)

где X - жесткость характеристики по- ее значение

дачи, 1

х

(15)

FO dVПараметр характеризует интенсивность уменьшени усили подачи при возрас-; тании скорости. Отдельно дл каждой пары роликов можно вывести уравнение из следующих соображений. Если в результате проскальзывани скорость какой-либо пары (здесь ,2 отно- ситс к первой или второй паре), а скорость подачи осталась V, то

Voi , ,(16)

где Ujj - относительна скорость проскальзывани i-й пары. По вление Ujj вызовет падение усили подачи на величину FO; xUj- , тогда текущее значение .

,, РО; (, ). (17)

с учетом инерционности привода

а

si 7 -

F,, (1-xU, ),(18)

посто нна времени привода.

Из (18) без учета инерционности привода можно получить

и -|-(F -F ),

(19)

5

0

5

0

Установлено, что при посто нной скорости и при посто нном давлении существует строга зависимость между скольжением и коэффициентом сцеплени , согласно которой значение коэффициента сцеплени резко падает при величине скольжени U 1% от величины скорости перемещени . Так как дефекты на поверхности проволоки не нос т систематического характера (или сплошного), то дл ее надежнбй подачи нужно стремитьс к выполнению услови .

F -г F . (20) В устройстве это достигаетс за счет конструкции: вращающий момент Mgb; прикладываетс от двигател к основной конической шестерне 5, через нее к промежуточным коническим шестерн м 4 и далее к дополнительной конической шестерне 6. Поскольку передача сил и моментов в этой цепи осуществл етс через конические шестерни (зубчатые колеса), то помимо основных усилий G в зацеплении будут возникать и радиальные усили Р (фиг.36). В результате обе конические шестерни 5 и 6 смещаютс : одна в направлении подачи , а друга - в противоположном (фиг.Зв). Пары роликов займут положение В ,В , которое определ етс жесткостью С упругих элементов 17. Это не опасно, так как в пределах суще- (Ствовани зацеплени , при эвольвент- ном профиле зубьев, изменение межцентрового рассто ни не приводит к изменению передаточного отношени пары. Теперь при резком изменении текущего значени ч. дл какой-либо пары она перейдет в положение а, , тем самым минует локальное место снижени сцеплени . Таким образом, конструкци устройства обеспечивает восстановление сцеплени при его потере парой роликов из-за дефектов на поверхности подаваемой электродной проволоки .

Динамика возникновени инерционных возмущений в устройстве представ

лена на фиг.4. Пусть А.

и В., центры

масс, приведенных к ре м роликов. Ролики вращаютс с угловой скоростью uJ, радиус инерции - R. В начальный момент времени вращение происходит

равномерно.

ет центробежна составл юща Ф

сТре512945

При этом всегда существуи

п

СИЛЫ инерции Ф. Составл ющие Ф м тс отжать ролики от проволоки и уменьшить их сцепление с проволокой и тем больше, чем больше скорость вращени и масса роликов. Их действие компенсируетс упругими элементами 22, Такой способ или другой автоматического регулировани усили прижати 10 роликов к электродной проволоке широко используетс в устройствах подачи электродной проволоки планетарного

Техническа эффективность устройства дл подачи электродной проволоки заключаетс в том, что оно может обеспечить более надежную подачу электродной проволоки с повышенной

типа. Существует большое количество

самых различных механизмов рычажного, f5 точностью регулировани скорости,

винтового, клинового типов, св занных

Claims

с компенсацией центробежной составл - Формула изобретени

ющей силы инерции, но они не св заны

с пуском, остановкой и регулированием Устройство дл подачи электродной

скорости подачи, В момент пуска, ос- 20 проволоки, содержащее корпус и блок

тановки или принудительного измерени скорости подачи возникает вращательна (касательна ) составл юща Ф силы инерции Ф, Она вли ет на плавподачи проволоки, включающий коническую шестерню, установленную на подшипниковых узлах, подающие ролики, установленные под углом друг к другу

нгсть (быстроту) пуска (остановки) и 25 на направл ющих, смонтированных в па- точность регулировани скорости по- зах конической шестерни, св занной дачи,с приводом, отличающеес

Дл схемы сил, изображенной на тем, что, с целью повьш1ени надежнос- фиг,4, из курса теоретической механи- ти работы и улучшени качества сварки аналитические зависимости опреде- 30 ки, оно снабжено дополнительным блоком подачи проволоки, содержащим коническую шестерню, подающие ролики, установленные под углом друг к другу с разворотом оси подачи, противопо- 35 ложньм развороту оси подачи основного блока подачи проволоки, промежуточ-

лени инерционных составл ющих сил, имеют вид

Ф.5.-тё01 ;(21)

dV |u),( 3t

(22)

dV г 5 (23) (24)

)г,; V2/R;

(26) .+ф„ .(27)

I Таким образом, к валу двигател I приводитс только инерционна составными коническими шестерн ми, закрепленными в корпусе с возможностью вза- имодейс тви с коническими шестерн ми (25) 40 основного и дополнительного блоков, при. этом подшипниковые узлы подпружинены и установлены в корпу - се с возможностью осевого пере- мещени .

|Л юща промежуточных конических шестерен (масса нагрузки вне устройства не рассматриваетс )-, т,е, в предлагаемом устройстве дл подачи электродной проволоки скомпенсировано вли ние почти всех инерционных масс на точность регулировани и быстроту пуска (остановки),

Техническа эффективность устройства дл подачи электродной проволоки заключаетс в том, что оно может обеспечить более надежную подачу электродной проволоки с повышенной

I 2 3 ,

11

Фиг. 2

б 9

Т 14

L.jfeLj

т

Ы

VltZ.

Редактор А.Ворович

Составитель И.Дергалев

Техред М.Ходанич Корректор С,Черни

Заказ 425/12Тираж 976 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4