(54) МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ
Изобретение относитс к CBapke, а именно к устройствам дл сварки трением. Известна машина дл инерционной сварки тре.нием, котора содержит привод вращени , электромагнитный привод осевого давлени , сердечник которого вл етс одновременно маховиком сварочной машины, зажимные устройства дл свариваемых деталей 1. . В известной : машине привод вращени и пр вод осевого давлени вьшолнены в виде отдел ных агрегатов. Поэтому эта машина сложна конструктивно, имеет значительные габариты и вес. Наиболее близкой к предлагаемой вл етс машина дл сварки трением, содержаща зажи мы дл свариваемых де.талей, один из которых смонтирован на статоре, а другой св зан с ротором , установле шым в статоре с возмохоюстью осевого перемещени и обмотку статора с цепью питани 2. Несимметричность расположени обмотки статора позвол ет создать несимметричное магнитное поле относител«-чо поперечной оси симметрии ротора, что,В свою очередь, дает возможность использовать ротор в качестве сердечника электромагнита, создающего осевое давление . В данной машине привод вращени и привод осевого давлени конструктивно объединены , что значительно упрощает конструкцию . Однако во врем разгона ротор прит гиваетс к торцу статора и создает давление в стыке . Из-за момента трени , возникающего в стыке, врем разгона значительно увеличиваетс и цикл сварки зат гиваетс . На известной машине невозможно осуществление сварки по инерционному циклу. Как известно при инерционном цикле сварки необходимо в начале разогнать ротор до номинальных оборотов, а затем, отключив привод вращени , приложить осевое сварочное давление. Цель изобретени - расширение технологических возможностей и повышение качества сварки. Указанна цель достигаетс тем, что в машине , содержащей зажимы дл свариваемых деталей, один из которых смонтирован на статоре , а другой св заи с ротором, установленным :в статоре с возможностью осевого перемещени ;И обмотку статора с цепью питани , обмотка статора выполнена в виде двух отдельных секций , расположенных по обе стороны от поперечной оси симметрии ротора, конструкхивные размеры каждой из секций выбираютс из услови получени симметричного магнитного по л относительно поперечной оси симметрии ротора , а в цепь питани одной из секций введен прерыватель. На чертеже изображена предлагаема машин дл сварки трением, общий вид. Машина состоит из статора, включающего корпус 1 и фланцы 2, 3 ротора 4, установленiHoro на валу 5 с возможностью осевого пере мещени . Вал 5 смонтирован в статоре на под шипниках 6. Осевое сварючное давление от ротора 4 зажимному устройству 7, установленному с возможностью осевого перемещени относительно вала 5, передаетс посредством вилки 8. Зажимное устройство 9 дл невращаю щейс детали смонтировано на статоре 3. Обмотка статора вьшолнена в виде двух отдельных секций 10 и И, расположенных по разны стороны относительно поперечной оси симметрии ротора 4. Питание к обмотке 12 ротора подводитс через токоподводы 13. На валу 5 предусмотрено место дл установки сменных инерционных масс 14 дл проведени сварок по инерционному циклу. Пружина 15 служит дл возврата ротора 4 в исходное положеьше. Машина может работать как по обычному циклу сварки, т. е. при включенном приводе вращени при нагреве, так и по инерционному циклу сварки, когда привод вращени после достижени номинальных оборотов ротора отключаетс . Машина работает следующим образом. После установки деталей в зажимны;. устройствах замыкают цепи питани обмоток статора и ротора, т. е. замыкаютс контакты Т, Тп, Т. Ротор разгон етс до номинальных оборотов. Во врем разгона ротора со стороны торцов статора на него действуют две силы, равные по величине и противоположные по на правлению. Поэтому ротор во врем разгона не смещаетс влево и не создает дaвлe tиe в стыке. Равенство сил, действующих на ротор, достигаетс за счет того, что магнитное поле, создаваемое секци ми статора 10, 11 симметри но относительно поперечной оси симметрии ро тора, а величины магнитных индукп 1й к зазорах rf, и (Л рзвны между собой. Равенство величин магнитных индукций в зазорах с достигаетс соответствующим выбором ве личины намагничивающей силы в каждой секции обмо-йси статора. После разгона ротора до заданных оборотов размыкают ко1ггакт Tjj , разрыва цепь питани секции П обмогки статора, и ротор 4, перемеща сь влево, создает сварочное давление в стыке. Если при этом обмотка ротора включена, то разогрев стыка происходит при включенном приводе вращени , т. е. цикл сварки обычный. Если вьпслючить обмотку ротора, то будет осуществлен инерционный цикл сварки. Замедление ротора 4 будет происходить только за счет сил трени в стыке. При ведении обычного цикла сварки через определенный промежуток времени контакт Т размыкают, а контакт Т. замьпсают. В этом Случае происходит электродинамическое торможение ротора 4. При симметричном магнитном поле относительно поперечной оси симметрии ротора, величины магнитной индукции с обеих сторон торцов ротора равны между собой. А так как сила, действующа на ротор в осевом направлении, определ етс произведением площади торца на квадрат величины магнитной индукции, то силы, действующие на торцы ротора , будут равны .по величине и противоположны по направлению, и, следовательно, ротор не будет смещатьс во врем разгона в осевом направлении и создавать давление в сварочном стыке. Конструктивные размеры каждой из секций обмотки статора выбираютс , исход из получени одинаковой магнитной индукции у торцов ротора. Так как магнитное сопротивление цепи магнитопровода у секции, создающей осевое давление при сварке, больше чем у магнитопровода другой секции, потому что торцовой зазор у первой секции должен быть пе меньше величины осадки при сварке, а у второй секции должен быть минимальным, так как он вл етс паразитным, то величина намагничш1ающей силы первой секции обмотки должна быть больше, чем у второй. Расчеты конструктивных параметров каждой секции обмотки производ т по известным формулам из теории э ектромагнит№ х механизмов, исход из получени заданного одинакового значеьш величины индукции у торцов ротора. Таким образом, предлагаемое конструктивное решение позвол ет значительно расширить технологические возможности машины - производить сварку по обычному и инерционному циклам; сократить врем на разгон ротора машин и тем уменьптть врем сварочного цикла. Кроме того, экономический эффект достигаетс за счет повышени качества сварных соеинений , так как на предлагаемой машине можно Н 1значать оптимальный шосл сварки (обычный или инерционный) в зависимости от типа сварного соединени .