Устройство для электроискрового легирования

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 3 а 1) В 23 Р 18 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Миныи инсти ЭЛЕКТРОсодерЖа- дключенный Вй 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯщее источник напряжения, по,801077748 А к накопительному конденсатору, параллельно которому через ключ, управляемый блоком формирования импульсов; включен межэлектродный промежуток, отличавшееся тем, что, с целью повышения производительности и качества легирования, блок формирования импульсов выполнен в виде дополнительного источника пап ря жения, подключенного к межэлектродному промежутку через диод и первичную обмотку трансформаторного датчика, вторичная обмот. ка которого зашунтирована диодом и подключена к катоду и управляющему электро- ду тиристора, используемого в качестве упомянутого ключа.Изобретение относится к устройствамдля электрофизических методов обработки,.в частности к электроискровым установкамдля легирования и упрочнения деталей машин и металлообрабатыва ющего инструмента.Известно устройство для электрошарового легирования, содержащее источникнапряжения, подключенный через накопительный конденсатор и управляемый ключк межэлектродному промежутку (МЭП),Ообразованному вибрирующим электродоми иэделием. Ключ управляется блоком формирования импульсов управления в,функции состояния промежутка 11).Недостатками известного устройства являются низкие производительность и качество поверхности, обусловленные тем, чтоэлектрод может прилипать к обрабатываемой поверхности, что способствует появлению токов короткого замыкания на межэлектродном промежутке, величина которых 20в 2-3 раза превышает рабочие токи, возникающий при этом избыток энергии гасится в трансформаторе с повышенной индуктивностью рассеивания, что приводитк повышению потребляемой мощности, перегреву устройства и снижению его надеж ости,Кроме того, возникновение токов короткого замыкания приводит к появлению прижогов на легируемой поверхности,Целью изобретения является повышение ЗОпроизводительности устройства и качествалегирования поверхностей.Указанная цель достигается тем, что вустройстве, содержащем источник на пряжения, подключенный к накопительномуконденсатору, параллельно которому через управляемый ключ включен межэлектродный промежуток, блок формированияимпульсов управления ключевым элементом (тиристором) выполнен в виде дополнительного источника напряжения, подключенного к МЭП через диод и первюную обмотку трансформаторного датчика,вторичная обмотка которого зашунтирована диодом и подключена к катоду и уПравляющему электроду тиристора, используе.мого в качестве упомянутого ключа. 45На чертеже изображена принципиальная схема устройства,Устройство содержит трансформаторнапряжения 1, со вторичных обмоток которого подается напряжение-на выпрямитель2 и дополнительный выпрямитель 3, служащий для питания трансформаторногодатчика, и через переменный резистор 4 -на катушку 5 электромагнитного вибратора.С выпрямителя 2 через ограничительныйдиод,6 и амперметр 7 ток идет на накопительный конденсатор 8, который шунтируется разрядным резистором 9, предназначенным для снижения напряжения на накопительном конденсаторе 8 до безопасной величины прн работе в режиме холостого хода. Для замера амплитудного значения выходного напряжения на накопительном конденсаторе 8 параллельно ему совместно с диодом 10 и сглаживающим конденсатором 1 подключен вольтметр 12. К выходу выпрямителя 2 подключены переменный резистор 13 и тиристор 14, являющиеся управляемым ключом накопительного кон.денсатора 8,Параллельно накопительному конденсатору 8 подключены упрочняюший электрод 15 и контактная пластина 16, на которую устанавливают обрабатываемое изделие, причем контактная пластина подключена к накопительному конденсатору 8 через тиристор 17, С дополнительного выпрямителя 3 напряжение подается на контактную пластину б, а также через первичную обмотку 8 трансформаторного датчика 19 и дополнительный диод 20, служащий для предотвращения попадания силового напряжения в цепь трансформаторного датчика, - на упрочняюший электрод 15. Вторичная обмотка 21 трансформаторного датчика 19, служащего для подачи сигнала на открыванИе тиристора, подключена к катоду и управляющему электроду тиристора7, Дополнительный диод 22, служащий для предотвращения попадания оть рицательного напряжения на управляющии электрод тиристора, подключен между катодом и управляющим электродом тиристора 17.Устройство работает следующим образом,При включении трансформатораполучают требуемое напряжение на выходах выпрямителя 2 и дополнительного выпрямителя 3, кроме того, через переменный резистор 4, предназначенный для регулирования величины тока в катушке 5, переменное напряжение подается на катушку 5 электро. магнитного вибратора, что вызывает возвратно-поступательное движение упрочняющего электрода 15 и его периодический контакт с обрабатываемым изделием, С выпрямителя 2 зарядный ток идет через ограничительный диод б, амперметр 7 на накопительный конденсатор 8 и вновь на выпрямитель 2. Происходит заряд накопительного конденсатора 8. Подводят упрочняющий электрод 15 к обрабатываемому изделию до получения электрического контакта. Ти- ристор 7 в это время заперт, поэтому разряд накопительного конденсатора не происходит. От дополнительного выпрямителя 3 ток идет через первичную обмотку 18 трансформаторного датчика 9, дополнительный диод 20, упрочняюший электрод 15, обрабатываемое иэделие и вновь возвращается на077748 Составитель В. Влодавскнй Редактор Л. Повхан Техред И. Верес. Корректор Г. Решетник Заказ 836/9 Тираж 1037 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Азобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4дополнительный выпрямитель 3. Протеканиее данного тока вызывает увеличение магнитного потока в сердечнике трансформа. торного датчика 9, что приводит к возникновению ЭДС на его вторичной обмотке 2. Обмотки 18 и 21 согласованы таким образом, что возникающая ЭДС создает отрицательное напряжение на управляющем электроде тиристора 17, которое не может вызывать его отпирание. Тиристор 17 дополнительно шунти рован дополнительным диодом 22,Так как упрочняющему электроду 15 посредством катушки 5 электромагнитного вибратора сообщается возвратно-поступательное движение, то наступает момент размыкания электродов и соответственно разрыв цепи 3 - 18 - 20.15-16-3. При этом магнитный поток в сердечнике трансформаторного датчика 19 резко уменьшается, что вызывает появление во вторичной обмотке 21 20 импульса ЭДС, который, являясь положительным по отношению к управляющему электроду тиристора 17, вызывает его отпирание. Диод 22 в данном случае заперт.Отпирание тиристора 17 в момент отхода упрочняющего электроода 15 от обра - батываемого изделия вызывает пробой межэлектродного промежутка напряжением накопительного конденсатора, а следовательно, и протекание разрядного импульса. Упрочняющий электрод 15 продолжает движение зо от обрабатываемого изделия, что приводит к разрыву разрядной цепи и запира. нию тиристора 17. В дальнейшем начинается повторный заряд накопительного конденсатора 8 и цикл работы устройства повторяется,35Резистор 13 и тиристор 14 предназначены длй, регулирования величинй .Ъаряда. накопительного конденсатора 8. В режиме холостого хода при заряде накопительйого конденсатора до величины, равной напряжению задания резистором 13, отпирается тиристор 14, и ток идет через открытый тиристор 14 на выпрямитель 2. Заряд накопительного конденсатора 8 прекращается, и если упрочняющий электрод 15 отведен от обрабатываемогоо изделия (режим холостого хода), то за 1-2 с происходит раз. ряд накопительного конденсатора 8 на раз. рядный резистор 9 до безопасной величины 0,5-1,0 В.Использование предлагаемого устройства позволяет открывать тиристор 17, расположенный в разрядной цепи, только в момент разрыва контакта упрочняющего электрода с обрабатываемым изделием, причем открывать на очень короткий промежуток времени. Это устраняет воэможность возникновения токов короткого замыкания и связанный с ними повышенный расход элеитроэнергии; при этом КПД устройства повышается на 30-35/о. Ликвидация дугового разряда позволяет более полно концентрировать искровой раз. ряд во времени и пространстве, увеличивая этим мощность единичного разряда и количество перенесенного материала упрочняющего электрода на обрабатываеьое изделие; кроме того, устранение дугового разряда ускоряет начало зарядки накопительного конденсатора. Все это повышает производительность упрочнения на 40-50/о.Ликвидация токов короткого замыкания исключает возможность появления прижогов на обрабатываемой поверхности, повышая этим качество легирования. Кроме того, устранение возможности перехода искрового разряда в дуговой позволяет использовать более простой трансформатор напряжения, меньший пс габаритам и массе, а также повысить надежность устройства благодаря снижению его нагрева.