SU967734A1 - Friction welding machine - Google Patents
Friction welding machine Download PDFInfo
- Publication number
- SU967734A1 SU967734A1 SU813230764A SU3230764A SU967734A1 SU 967734 A1 SU967734 A1 SU 967734A1 SU 813230764 A SU813230764 A SU 813230764A SU 3230764 A SU3230764 A SU 3230764A SU 967734 A1 SU967734 A1 SU 967734A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- core
- force
- parts
- electromagnet
- friction welding
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
Изобретение относитс к сварке, а именно к устройствам дл сварки трением.The invention relates to welding, in particular to devices for friction welding.
Известна машина дл трением , содержаща электромагнитный привод осевогсэ усили сжати деталей при сварке и устройство дл создани пульсирующего осевого усили сжати .A known friction machine comprising an electromagnetic drive axial force of compressing parts during welding and a device for creating a pulsating axial force of compression.
В данной машине пульсирукнцее осевое усилие создаетс за счет опре- . деленной.формы концов сердечника и . кор электромагнита.In this machine, the pulsary axial force is generated by the definition. divided form the ends of the core and. electromagnet core
В зависимости от необходимой частоты пульсации они могут быть выполнены в виде многогранника, эллипса и т.п.Depending on the required pulse frequency, they can be made in the form of a polyhedron, ellipse, etc.
При вращении кор относительно сердечника возникает изменение магнитного сопротивлени , что приводит к пульсации магнитного потока, а следовательно, и осевого усили .When the core rotates relative to the core, a change in magnetic resistance occurs, which leads to a pulsation of the magnetic flux and, consequently, axial force.
Пульсирующее осевое усилие,действующее на стык свариваемых деталей, способствует повышению качества сварных соединений f1J.The pulsing axial force acting on the joint of the parts to be welded contributes to the improvement of the quality of the welded joints f1J.
Однако, данный способ создани пульсирующего осевого усили снижает КПД электромагнитного привода.However, this method of creating a pulsating axial force reduces the efficiency of the electromagnetic drive.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению вл етс маши-.Closest to the proposed technical solution is a machine.
на дл сварки тгрением, содержаща электромагнитный привод осевого усили и аккумул тор энергии, выполненный в виде упругого элемента, установленного между сердечником электромагнита и зажимным устройством одной из деталей, усилие которого при заданной деформации достаточно дл проковки.for welding, containing an electromagnetic drive axial force and energy accumulator, made in the form of an elastic element installed between the core of the electromagnet and the clamping device of one of the parts, the force of which at a given deformation is sufficient for forging.
10ten
В этой машине усилие при нагреве деталей создаетс при помощи электромагнита , а при проковке - за счет . аккумул тора энергии, выполненного в виде упругого элемента, сжатого предварительно в процессе нагрева деталей электромагнитом f 2J.In this machine, the force during the heating of parts is created with the help of an electromagnet, and during the forging, at the expense of. energy accumulator, made in the form of an elastic element, compressed previously in the process of heating parts with an electromagnet f 2J.
Недостатком известной конструкции вл ютс дополнительные энергозатра20 ты на сжатие упругого элемента.A disadvantage of the known construction is the additional energy consumption for compressing the elastic element.
Так как усилие упругого элемента на участке проковки (ход 2-3 мм), должно быть почти посто нным, то необходимо или выбирать электромагнит 25 с завышенными габаритами, усилие которого при нулевом зазоре значительно превышает усилие пружины, или работать на участке кривой намагничивани , близкому к насыщению материала Since the force of the elastic element in the forging section (stroke 2-3 mm) should be almost constant, it is necessary either to choose an electromagnet 25 with oversized dimensions, the force of which, with zero clearance, considerably exceeds the spring force, or work on the section of the magnetization curve close to to saturate the material
30 магнитопровода.30 magnetic circuit.
Выбор электромагнита с большими габаритами влечет за собой увеличение момента инерции вращающегос сердечника электромагнита и, следовательно , повьошение энергозатраты на разгон и торможение шпиндел ,The choice of an electromagnet with large dimensions entails an increase in the moment of inertia of the rotating core of the electromagnet and, consequently, higher energy costs for acceleration and deceleration of the spindle,
Работа электромагнита на режимах насыщени материала магнитопровода .требует значительно больших величин намагничивающей силы, т.е. больших значений тоа, а следовательно, и больших энергозатрат.The operation of an electromagnet on the saturation regimes of the material of a magnetic circuit requires much larger magnitudes of magnetizing force, i.e. large values of toa, and consequently, high energy consumption.
Целью изобретени вл етс снижение энергоемкости путем приложени к детал м пульсирующего усили и повышени качества сварного соединени .The aim of the invention is to reduce energy consumption by applying a pulsating force to the details and improving the quality of the welded joint.
Эта цель достигаетс тем, что машина снабжена установленной соосно с сердечником дополнительной катушкой, созданлцей переменное магнитное поле, частота пульсации котррого равна частоте свободных колебаний упругого элемента и св занной с ним инерционной массысердечника.This goal is achieved by the fact that the machine is equipped with an additional coil installed coaxially with the core, created by an alternating magnetic field, the pulse frequency of which is equal to the frequency of free oscillations of the elastic element and the inertial mass of the core associated with it.
Кроме того, с целью обеспечени надежной фиксации сердечника на корпусе-магни топроводе установлен фиксатор , взаимодействук ций с сердечником .In addition, in order to ensure reliable fixation of the core on the magnesium body, a latch is installed on the conductor of the magnesium, which interacts with the core.
В этом случае при включении дополнительно установленного устройства, например катушки, у которой частота пульсаций магнитного потока равна частоте свободных колебаний упругого элемента, и св занной с ним инерционной массы сердечника возникает резонанс системы, содержащей упругий элемент и сердечник, т.е. резкое возрастание амплитуды колебаний сердечника электромагнита, что ведет .к его замыканию на корпус-магнитопровод электромагнита и сжатию упругого элемента .In this case, when an additionally installed device is switched on, for example, a coil, in which the frequency of the pulsations of the magnetic flux is equal to the frequency of free oscillations of the elastic element, and the inertial mass of the core associated with it, a resonance of the system containing the elastic element and the core, i.e. a sharp increase in the amplitude of the oscillations of the core of the electromagnet, which leads to its closure on the body-magnetic circuit of the electromagnet and the compression of the elastic element.
Дл настройки на резонансную часто-ру машина снабжена тиристорным преобразователем частоты с плавной регулировкой частоты переменного тока на входе цепи питани .дополнительной обмотки электромагнита от О до 20 000 Гц, что позвол ет создавать переменную по величине возбуждакидую силу с частотой, равцой частоте собственных колебаний сердечника, т.е. получать резонанс системы.To tune in to the resonant frequency, the machine is equipped with a thyristor frequency converter with a smooth adjustment of the frequency of the alternating current at the input of the power supply circuit. i.e. get a resonance system.
При этом затраты энергии значительно ниже, чем если бы сжатие осуществл лось за счет увеличени намагничивающей силы электромагнита или увеличени габаритов электромагнита.At the same time, the energy consumption is much lower than if the compression was carried out by increasing the magnetizing force of the electromagnet or increasing the dimensions of the electromagnet.
При замыкании сердечника на корпус-магнитопровод электромагнита усилие отрыва сердечника может превышат усилие, развиваемое электромагнитом при нулевом зазоре. В том- случае, когда усилие упругого элемента превышает усилие электромагнита, при Нулевом зазоре необходим дополнительный фиксатор, например механический.When the core closes on the body of the magnetic circuit of the electromagnet, the pull-off force of the core may exceed the force developed by the electromagnet with a zero gap. In the case where the force of the elastic element exceeds the force of the electromagnet, an additional fixer, for example a mechanical one, is needed for the Zero gap.
На фиг.1 схематически изображена предлагаема машина дл сварки трением; на фиг.2 - график изменени усили в стыке свариваемых деталей в зависимости от времени сварки.Figure 1 shows schematically the proposed friction welding machine; Fig. 2 is a graph of the force variation at the junction of the parts to be welded depending on the welding time.
Машина состоит из станины 1, на которой закреплен корпус-магнитопровод 2 электромагнита, создающего осевое усилие при сварке.The machine consists of a bed 1, on which is fixed the body-magnetic circuit 2 of the electromagnet, which creates an axial force during welding.
Сердечник 3 установлен с возможностью осевого, перемещени относительно шпиндел 4. Зажимное устройство 5 дл вращающейс детали смонтировано на сердечнике с возможностью осевого перемещени . Корпус зажимного устройства 5 опираетс на пружину 6. Зажимное устройство 7 дл невращащейс детсши смонтировано на корпусемагнитопроводе 2. . The core 3 is mounted with the possibility of axial displacement relative to the spindle 4. The clamping device 5 for the rotating part is mounted on the core with the possibility of axial displacement. The housing of the clamping device 5 is supported on the spring 6. The clamping device 7 for a non-rotating child is mounted on the body of the magnetic circuit 2..
Магнитный поток электромагнита создаетс катушкой 8, включенной в цепь питани посто нного тока. Дл создани пульсирующего осевого усили используетс катушка 9, включенна в цепь питани переменного тока с частотой пульсации, равной частоте свободных колебаний пружины 6 и сердечника 3.The magnetic flux of the electromagnet is created by a coil 8 connected to a direct current power circuit. To create a pulsating axial force, a coil 9 is used, connected to an alternating current supply circuit with a pulsation frequency equal to the frequency of free oscillations of the spring 6 and core 3.
Дл фиксации сердечника 3 в замкнутом на корпус-магнитопровод 2 положении , на корпусе-магнитопроводе 2 установлен механический фиксатор 10, автоматически срабатывающий в момент замыкани сердечника 3.To fix the core 3 in a closed position on the magnetic core 2, a mechanical lock 10 is installed on the magnetic core 2, which is automatically activated when the core 3 is closed.
Машина работает следующим образомThe machine works as follows
После установки деталей в зажимны устройствах 5 и 7 включаетс привод вращени шпиндел 4. При достижении номинальных оборотов замыкаетс тумблер Т , в стыке создаетс сварочное давление нагрева. По истечении .определенного jipoMejxvTKa времени (в машине установлено реле времени, не указанное на фиг.1) замыкаетс тумблер T/j, при этом катушка 9 создает пульсирующий магнитный поток, а следовательно, и пульсирующее осевое усилие. Так как частота пульсаций осевого усили совпадает с собственной частотой колебаний системы,состо щей из пружины б и сердечника 3, то сердечник 3 начинает раскачиватьс вдоль оси вращени , впада в резонанс , и замыкаетс на корпус-магнитопровод 2, сжима при.этом упругий элемент - пружину 6. При замыкании сердечника 3 привод вращени отключаетс , шпиндель 4 с сердечником 3 резко тормозитс , и сердечник 3 фиксируетс в замкнутом положении механическим фиксаторам 10. Разжимающа с пружина 6 создает проковочное давление . Сварка закончена.After the parts are installed in the clamping devices 5 and 7, the rotational drive of the spindle 4 is turned on. When the rated speed is reached, the toggle switch T closes, and the welding pressure of the heating is created at the junction. After a certain jipoMejxvTKa time has elapsed (a time relay not specified in Fig. 1 is installed in the machine), the T / j toggle switch closes, and coil 9 generates a pulsating magnetic flux and, therefore, a pulsating axial force. Since the frequency of the axial force pulsations coincides with the natural frequency of oscillation of the system consisting of spring b and core 3, core 3 begins to wobble along the axis of rotation, falling into resonance, and closes on the body-magnetic circuit 2, compressing it. spring 6. When the core 3 is closed, the rotational drive is turned off, the spindle 4 with the core 3 is sharply braked, and the core 3 is fixed in the closed position to the mechanical locks 10. The release spring 6 creates a forging pressure. Welding is finished.
Предлагаемое техническое решение позвол ет с меньшими энергозатратами получить необходимую величину проковочного давлени и рекомендуетс к использованию в машинах, проектируемых дл сварки трением инструментальных и жаропрочных сталей, где проко- вочное-ус.илие должно быть в 3 раза выше усили нагрева.The proposed technical solution allows to obtain the required amount of forging pressure with less energy and is recommended for use in machines designed for friction welding of tool and heat-resistant steels, where the piercing-force should be 3 times higher than the heating gain.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813230764A SU967734A1 (en) | 1981-01-05 | 1981-01-05 | Friction welding machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU813230764A SU967734A1 (en) | 1981-01-05 | 1981-01-05 | Friction welding machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU967734A1 true SU967734A1 (en) | 1982-10-23 |
Family
ID=20936730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU813230764A SU967734A1 (en) | 1981-01-05 | 1981-01-05 | Friction welding machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU967734A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5160393A (en) * | 1990-12-27 | 1992-11-03 | Hydroacoustics, Inc. | Friction welder having an electromagnetic drive which produces orbital motion |
EP0648571A1 (en) * | 1993-09-18 | 1995-04-19 | SIBEA GmbH Ingenieurbetrieb für Elektroautomation | Procedure of resistance welding of thin sheets and arrangement for the realization of the procedure |
-
1981
- 1981-01-05 SU SU813230764A patent/SU967734A1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5160393A (en) * | 1990-12-27 | 1992-11-03 | Hydroacoustics, Inc. | Friction welder having an electromagnetic drive which produces orbital motion |
EP0648571A1 (en) * | 1993-09-18 | 1995-04-19 | SIBEA GmbH Ingenieurbetrieb für Elektroautomation | Procedure of resistance welding of thin sheets and arrangement for the realization of the procedure |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH0467005B2 (en) | ||
SU967734A1 (en) | Friction welding machine | |
US11233445B2 (en) | Acoustic noise mitigation system for an electric machine | |
US3538358A (en) | Oscillating armature motor | |
US3480848A (en) | Electronic razor | |
US3376786A (en) | Machine for cutting toothed wheels | |
US3320445A (en) | Reciprocating motor with motion conversion means | |
JPH05504817A (en) | actuator conversion device | |
US2985777A (en) | Vibratory motor drive | |
US3662148A (en) | Welding aid attachment | |
JPH05111520A (en) | Facial apparatus | |
JPH03501755A (en) | Control device for textile machinery | |
RU2077988C1 (en) | Engraving electric hammer | |
JP3405053B2 (en) | Electromagnetic driven gas exchange device | |
RU2165832C1 (en) | Mechanism for impulse feed of welding wire | |
JPS6230115Y2 (en) | ||
RU2099175C1 (en) | Electromagnetic impact tool | |
SU416175A1 (en) | ||
US983657A (en) | Electromagnetic vibrator. | |
JP3724427B2 (en) | electric toothbrush | |
RU2025891C1 (en) | Vibration drive | |
RU2094202C1 (en) | Device for automatic assembling of parts | |
JPH07120584B2 (en) | Fast response electromagnet | |
SU1348713A1 (en) | Bed for resonance tests of torsion bars | |
GB2305313A (en) | Reduced noise controller for a switched reluctance machine using active noise cancellation |