Привод осевого сжатия машины для сварки трением

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветскииСфцийлистическиаРеспублик п 11967738 Ффгфщ(22) Заявлено 250181 (21) 3295447/25-27 Р 1 М К з с присоединением заявки Й 9- Ъ В 23 К 20/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088.8) Опубликовано 231082,. Бюллетень М 9 39 Дата опубликования описания 231082(72) Авторы изобретения Н.М.Ведерников, Р.Н.Болдырев и В.П.Воин ВСЕСОИЗР" ПА П;,1-11 ., РКонструкторско-технологический институт оИЙЙеацийи механизации автомобилестроения и Челя инскЩполитехнический институт им.ленинского омсоййУ 0(54) ПРИВОД ОСЕВОГО СЖАТИЯ МАШИНЫ ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ 1 2Изобретение относится к сварке металлов трением.Известны приводы осевого сжатиямашины для сварки трением, раэви, ваемое давление которых воспринимается упорными подшипниками качевия 1).Недостатком такого устройства является использование тел качения для восприятия основной нагрузки, что при точечном или линейчатом контакте в подшипнике дает существенное ограничение как нагруженности, так и.скорости вращения рабочего шпинделя.Замена упорных подшипников качения упорным гидростатическим подшипником не дает практических преимуществ, по- скольку даже при незначительных технологических погрешностях изготовле-.: ния (неперпендикулярность, неплоскостность) резко теряются его нагруэочные и скоростные характеристики, нарушается его работа вплоть до местной прихватки (приварки) элементов подшипника.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является привод осевого сжатия машины для сварки трением, развиваемое давление которого воспринимается гидростатическим подшипником рабочего шпинделя, выпол;. 3 О ненным в виде пораня и цилиндра с, возможностью радиального уплотнения 2 Д;Однако известное устройство требует чрезвычайно высокой точности и сложной технологии изготовления, поскольку упругие свойства уплотнений допускают крайне малые радиальные зазоры в сопряжении поршня и цилиндра; При отсутствии уплотнения, что дает повышение энергетической эконо-, мичности привода, точность изготовления элементов устройства дблжна быть значительно повыаена. В условиях низкой точности изготовления устройства возможна "прихваткаф (приварка) цилиндрических поверхностей порюня и цилиндра, что имело место при эксплуатации подобных машин на агрегатном заводе КАМАЗа.Целью изобретения является пЬвышение надежности устройства привода осевого сжатия машины для сварки трением при относительном удешевлении затрат на его изготовление, так как изготовление предлагаемого устройства обходится значительно дешевле, чем повиаение точности изготовления известного устройства при достижении оцинаковой их надежности, а такжеФормула изобретения уменьшение энергетических затрат привода осевого сжатия в результате снижения коэффициента трения скольженияв сопряжении поршня и цилиндра,Укаэанные цели достигаются тем,что в приводе осевого сжатия, опорный узел рабочего шпинделя котороговыполнен в виде гидростатическогоподшипника, содержащего поршень ицилиндр с радиальным уплотнением,корпус цили ра снабжен, по меньшей 10мере, двумя размещенными в нем концентрическими втулками с радиальнымиуплотнениями, установленными по ходовым посадкам, сумма минимальныхзначений запусков которых равна илибольше радиальной погрешности сборкирабочего шпинделя.Кроме того, в предлагаемом устройстве по совокупности отличительныхпризнаков возможно выполнение сопряжения поршня и цилиндра без радиальных уплотнений с посадкой движения,достигаемой предварительной индивидуальной притиркой. Это существенноснижает коэффициент трения скольжения в сопряжении поршня и цилиндра.,На чертеже схематически показанопредлагаеМое устройство привода осевого сжатия машины для сварки трением.В корпусе 1 размещен рабочий шпин-дель 2 в котором закреплена вращаю-.щаяся заготовка 3. Ыпиндель 2 установлен на роликовых подшипниках 4 и5 и снабжен поршнем б гидростатического подшипника, Другая заготовка 7 35закреплена неподвижно. Рабочий шпиндель 2 приводится во вращение с помощью шкива 8. Втулки 9 и 10 составляют в совокупности с корпусом 1 цилиндр поршня б и снабжены соответственно уплотнениями 11 и 12.Стрелкой Р,показана подача жидкости в рабочую полость гидростатическо"го подшипника,Устройство привода осевого сжатия 4работает следующим образом,При сварке заготовок 3 и 7, вращающихся .относительно друг друга спомощью шкива 8, в рабочую полостьцилиндра подается давление (стрел Ока Р). При этом процесс сварки осуществляется известным путем.Рабочий шпиндель 2, вращающийсяв подшипниках 4 и 5, испытывает биение, связанное с неточностью изготовления расточных отверстий в корпусе1. Однако при этом давление сопряженных поверхностей поршня б и втулки 9,являющейся поверхностью цилиндра поршня 6, не достигает критических значений, которые могут вызвать их пприхватку.". (сварку). Это происходитвследствие того, что между втулками9 и 10 и корпусом 1 имеются гарантированные зазоры ходовой посадки,сумма минимальных значений которыя рав 65 на или больше неточности изготовления и сборки всего устройства соединения корпуса и втулок. Упругостьже резиновых уплотнений 11 и 12 достаточна для того, чтобы давление врадиальном направлении не вызвало,"прихватки" (сварки).В результате концентрическиевтулки цилиндра, обладающие радиальной упругостью,.обеспечивают отсутствие жесткого. контакта втулок друг сдругом и с корпусом вследствие погрешности радиальной сборки всего устройства. Давление, возникающее в сопряжении поршня с цилиндром, при этомрезко уменьшается, что исключает возможность задиров и ,"прихватки" (сварки) сопряженных поверхностей. Именноэто. позволяет также допустить междуцилиндром и поршнем исключительно точную посадку, достигаемую индивидуальной притиркой, а следовательно, отсутствие, например, резиновых уплотнений.Стоимость изготовления предлагаемо.го устройства повышается в меньшейСтепени, чем в случае увеличения точности его изготовления и сборки длядостижения тех же целей.Например, если в устройстве использованы две втулки, т.е. кроме сопряженной поверхности цилиндра ипоршня имеются две сопряженные повеохности втулок диаметром порядка100 мм, выполненных по ходовой посад-ке 3 класса точности ( А/Х), тоустройство работает надежно при радиальной погрешности его изготовления и сборки, равной 0,05 х 2=0,1 мм.При использовании трех втулок эта величина повышается до 0,05 х 3=0,15 мм.и т.п,Предлагаемое устройство позволя ет применять точные по назначениюгидростатические подшипники в менее точных по назначению приводах осевого давления машин для сварки трением.Предлагаемое устройство осевого привода опробовано на полуавтомате типа ПСТи показало существенное повышение работоспособности опорного .шпиндельного узла оборудования. Привод осевого сжатия машины для сварки трением, опорный узел рабочего шпинделя которого выполнен. в виде гидростатического подшипника, содержащего поршень и цилиндр с радиальным уплотнением, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности при относительном удешевлении затрат на изготовление устройства, корпус цилиндра снабжен, по меньшей мере, двумя размещенными втор Л.Гра ПодписноР 23 Тираж 1153 ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушск каз 7 ета Срытий я наб д.4/5 роектная, 4 нт", г.уж од, ул Филиал ППП "Па. нем концентрическими втулками с ради альными уплотнениями, установленными по ходовам посадкам, сумма минимальных значений допусков которых равна или больше радиальнойпогрешности сборки рабочего, шпинделя. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1.Вилль В.И.Сварка металлов трением. Л.,"Машиностроение",1970,с,131,рис.56. 2, "Саегр 111 аг".Привод осевого 5 сжатия машины для сварки трением. Чертеж М 7373 (прототип).