Устройство для электроискрового легирования

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 1054 ОО 5 А З(51) В 23 Р 1 18 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ ДЕТ ВУ щее электромагнитный вибратор, вь митель, емкостной накопитель, связа с рабочим промежутком через разря транзистор, соединенный с элементом держки, отличающееся тем, что, с цель вышения производительности и кач легирования, катушка вибратора свя с источником напряжения через тр стор, база которого через пороговый мент и дифференциальный усилитель динена с емкостным накопителем, а мент задержки включен в цепь питани тущки вибратора через потенциометр. ако иальныи - ин во СССР1977 (прото ЭЛЕКТРОЯ, содержаГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИ шрянный дныйзаю поества зана анзи- эле- сое- элея каИзобретение относится к электрофизическим методам обработки, в частности к электроискровому легированию, упрочнению и восстановлению размеров изделий из токопроводящих материалов.Известно устройство для электроискрового легирования, содержащее электромагнитный вибратор, выпрямитель, емкостной накопитель, связанный через ключевой элемент, например транзистор с рабочим промежутком. Транзистор управляется через элемент задержки от датчика состояния промежутка 1.Однако данное устройство характеризуется недостаточной производительностью и низким качеством поверхности, что обусловлено недостаточной степенью синхронизации между работой вибратора и приложением к промежутку силовых импульсов. . При всех записанных режимах обработки после искрового разряда возникает дуговой разряд, который держится в течение значительной части полупериода колебания (при увеличении межэлектродного промежутка) . Дуговой разряд, шунтируя электроды, задерживает процесс зарядки конденсаторов.Целью изобретения является повышение производительности и качества упрочнения.Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее выпрямитель, накопительный конденсатор, через транзистор с элементом задержки соединенный с промежутком, электромагнитный вибратор с катушкой, введены диференционный усилитель, регулируемое пороговое устройство, транзистор, потенциометр и дополнительный выпрямитель, причем вход дифференциального усилителя подсоединен к накопительному конденсатору, а выход его связан с регулируемым пороговым устройством, причем выход последнего связан с базой транзистора, эмиттер-коллекторны й переход которого включен в цепь питания катушки вибратора, питание которой осуществляется через дополнительный выпрямитель от одной из вторичных обмоток трансформатора напряжения, блок задержки импульсов включен в цепь питания катушки вибратора через потенциометр, включенный параллельно катушке вибратора, причем выход блока задержки импульсов связан с базой транзистора, эмиттер-коллекторный переход которого включен в разрядную цепь накопительных конденсаторов. На чертеже приведена принципиальная схема устройства для электроискрового легирования,Устройство содержит генератор напряжения 1, предназначенный для питания трансформатора 2 напряжения переменным током различной частоты. К одной из вторичных обмоток трансформатора 2 напряженияподключены анод диода 3 и катод диода4, а также последовательно с ними основной накопительный конденсатор 5 и дополнительный накопительный конденсатор 6.5 Эти конденсаторы подключены ко вториной обмотке трансформатора напряженияпараллельно, а к разрядной цепи устройства - последовательно. К накопительнымконденсатором 5 и 6 подключен дифферен 10 циальный усилитель 7, сигнал с которогочерез регулируемое пороговое устройство8 подается на базу транзистора 9, включенного в цепь питания катушки 10 вибратора, питание которой осуществляется отодной из вторичных обмоток трансформатора напряжения через дополнительный выпрямитель 11. Параллельно катушке 10 вибратора включен потенциометр 12, служащийдатчиком напряжения на катушке вибратора. В цепь питания указанной катушки черезщ потенциометр 12 включен блок задержкиимпульсов 13. В качестве блока задержкиимпульсов может быть использован одновибратор, а регулируемым устройством может служить триггер Шмитта.Выход блока задержки импульсов связан с транзистором 14, включенным в разрядную цепь, содержащую два накопительных конденсатора 5 и, 6, а также упрочняющий электрод 15 и контактную пластину,на которую устанавливается обрабатываемое изделие 16. Для регулирования величины тока, подаваемого на катушку 10 вибратора, применяется регулируемый резистор 17,Для разряда основного и дополнительного накопительных конденсаторов при от 35 воде упрочняющего электрода от обрабатываемого изделия и предохранения оператора от поражения электрическим токомслужит разрядный резистор 18. Сглаживающий конденсатор 19 предназначен для, сглаживания выпрямленного напряжения, поступающего от дополнительного выпрямителя 11 на катушку 10.Устройство работает следующим образом.При подключении генератора напряже 4 Б ния 1 к сети переменного тока на его выходе появляется синусоидальное напряжение заданной частоты, которое подаетсяна первичную обмотку трансформатора 2.Со вторичной обмотки трансформатора 2при первой полуволне через диод 3 осуществляется заряд основного накопительногоконденсатора 5, а при второй полуволнечерез диод 4 - заряд дополнительного конденсатора 6, При достижении величины заряда накопительных конденсаторов 5 и 6,55установленной регулируемым пороговымустройством 8, дифференциальныи усилие мтель 7 через пороговое устройство 8 подает сягнал на открывание транзистора 9. При1054005 Составитель В. Влодавский Редактор Т. Колб Техред И. Верес Корректор М. Шароши Заказ 8984/13 Тираж 1106 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 43этом от дополнительного выпрямителя 11, подключенного к одной из вторичных обмоток трансформатора напряжения, подается напряжение на сглаживающий конденсатор 19 и дальше через регулируемый резистор 17 на катушку 10 электромагнитного вибратора, и упрочняющий электрод 15 начинает движение к обрабатываемому изделию 16. Одновременно на потенциометре 12 появляется напряжение, которое поступает на блок задержки импульсов 13, которь 1 й с определенной выдержкой во времен 11 посылает сигнал на базу транзистора 14, переводя его из режима отсечки в режим, насыщения; Транзистор 14 открывается, что и .приводит к одновременному разряду двух накопительных конденсаторов 5 и 6 на межэлектродный промежуток и переносу материала упрочняющего электрода 15 на обрабатываемое изделие 16.Время, в течение котррого транзистор 14 находится в открытом состоянии, а следовательно и время прохождения искрового разряда на межэлектродный промежуток, определяется длительностью управляющего импульса, подаваемого с блока задержки импульсов 13. При разрядке накопительных конденсаторов 5 и 6, напряжение в цепи; дифференциальный усилитель 7 регулируемое пороговое устройство 8 база транзистора 9, падает; это приводит к запиранию транзистора 9 и прекращению подачи напряжения на катушку 10 электромагнитного вибратора. При этом упрочняющий электрод 15 под действием возвратной пружины отходит от обрабатываемого изделия 16. В дальнейшем начинается заряд накопительных конденсаторов 5 и 6 и цикл работы повторяется.В предлагаемом устройстве генератор напряжения позволяет в широких пределах изменять частоту питающего напряжения и при выборе оптимальной частоты повышать производительность упрочнения и качество обработанной поверхности.Дифференциальный усилитель 7 снижает сигнал с накопительных конденсаторов 5 и 6, величина заряда которых регулируется пороговым устройством 8, и через указанное пороговое устройство подает его на транзистор 9; это приводит к подаче напряже 4ния на катушку 10 вибратора и движению упрочняющего электрода к изделию только после заряда накопительных конденсаторов 5 и 6 до определенной величины. Таким образом, осуществлена синхронизация. заряда накопительных конденсаторов и катушки вибратора, что, в свою очередь, позволяет осуществить контактирование упрочняющего электрода 15 с обрабатываемым изделием 16 только при полностью 1 О заряженных до требуемой величины энергии накопительных конденсаторах. Это исключает холостые контакты упрочняющего электрода с изделием, повышает перенос материала упрочняющего электрода на об- рабатываемое изделие, а следовательно 15 увеличивает производительность упрочнения. Поте нциометр 12 при появлении напряжения в катушке 10 вибратора подает сигнал на блок задержки импульсов 13, который через определенный промежуток времени открывает транзистор 14 для прохождения искрового разряда накопительных конденсаторов, причем выдержка времени открытия транзистора 14 строго ограничена, позволяющая проходить энергии накопительных конденсаторов на межэлектродный промежуток и исключающая возможность перехода искрового разряда в дуговой.Описываемое устройство позволяет устранить токи короткого замыкания на меж электродном промежутке и исключить возможность возникновения прижогов на обрабатываемой поверхности, Благодаря устранению токов короткого замыкания, величина которых превышает рабочие в 2-3 раза, повышается коэффициент полезного действия устройства на 20-25 ой. Производительность упрочнения повышается на 60-80 о/о, вследствие ускоренного начала повторного заряда накопительных конденсаторов, синхронизации работы накопительных конденсаторов и вибратора, одновременного разряда двух накопительных конденсаторов и концентрации искрового разряда во времени и пространстве, благодаря открыванию транзистора в разрядной цепи на весьма ограниченное время.