Устройство для сварки

(505 В 23 К 37/00,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Ворошиловградский проектно-технологический институт машиностроения им, ХХЧ съезда КПСС(56) Авторское свидетельство СССР ЬЬ 1250432, кл. В 23 К 37/00, В 23 К 37/02,1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ(57) Изобретение относится к сварке, в частности к устройствам для перемещения сварочных полуавтоматов, и может быть использовано в сварочном производстве при полуавтоматической сварке. металлоконструкций. Цель изобретения - расширение технологических возможностей и повышение грузоподъемности стрелы. При перемеще. нии сварного механизма 7, размещенного на конце стрелки 6, возникает противоопрокидцвающий момент от действия силы сжатия пружины И штока 5, размещенных в корпусе.4, связанном с кронштейном 2, за счет обкатывания ролика 10 по продольной поверхИзобретение относится к сварке, в частности кустройствам для перемещения сварочных полуавтоматов, и может быть использовано в сварочном производстве при полуавтомати-. ческой сварке металлоконструкций.Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повышение грузоподъемности стрелы,На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 - схема разложения сил механизма уравновешивания. 1691029 А 1 ности 9 опорного элемента 8, жестко закрепленного на кронштейне 2. Ось стрелы 6 совмещают в одной плоскости с осью 12 шарнира кронштейна 2, а ось штока 5 и пружины 11 отнесена на заданное расстояние от оси стрелы 6. Кривизну профильной поверхности 9 определяют в соответствии с формулой К = 2(О 1. созф - Р 1)/Р з и 2 у, где Я - радиус-вектор или расстояние от любой точки профильной поверхности до оси шарнира поворота стрелы; О - сила веса стрелы со сварочным механизмом, проложенным к концу стрелы; .- расстояние от конца стрелы до оси шарнира ее поворота; Р - сила сжатия пружины штока; Р - угол наклона стрелы к горизонту; у - угол между направлением силы сжатия пружины штока и радиуса кривизны продольной поверхности; 1 - расстояние от оси штока до оси стрелы. Увеличение противоопрокидывающего элемента позволяет увеличить грузоподъемность стрелы и ее длину, что обеспечивает сварку швов большей протяженности, 2 ил. Устройство для сварки содержит стойку . 1, кронштейн 2, смонтированный на стойке1 с возможностью поворота вокруг ее оси, шарнирно установленный на кронштейне 2 механизм уравновешивания 3, включающий корпус 4 с перемещающимся штоком 5 ижестко закоепленную на корпусе 4 параллельно продольной оси штока 5 стрелу 6 со сварочным механизмом 7. На кронштейне 2 жестко закреплен профильный опорный элемент 8 с профильной поверхностью 9соз Р 3 п 2 переменной кривизны, взаимодействующий с роликом 10 штока 5, подпружиненного пружиной 11 к опорному элементу 8. Ось 12 шарнира кронштейна 2 расположена на продольной оси стрелы 6, а радиус кривизны профильной поверхности 9 опорного элемента 8 выбран в соответствии с форму- лой Форма криволинейной профильнойопорной поверхности элемента 8 обеспечивает создание момента, противодействующего опрокидывающему моменту стрелы 6.Исходя из условия равновесияМО=М (1)где Мс - опрокидывающий момент стрелы,М - противоопрокидывающий момент;Мо = О. СОЗф (2)где 0 - сила веса стрелы со сварочным механизмом, приложенная к концу стрелы,- расстояйие от конца стрелы до осишарнира поворота стрелы;3 - угол наклона стрелы к горизонту.Разложение силы сжатия пружины Р вточке 01Р 1=Р 3 Пу (3)где Р 1 - составляющая силы Р, направленная перпендикулярно к мгновенному радиусу кривизны профиля опорного элемента вточке 01;у - угол между направлением приложения силы Р и мгновенным радиусом кривизны профильной поверхности опорногоэлемента в точке 01,Разложение составляющей Р 1 в точке01:Р 2=Р 1СОЯУ илиР 2 = Р8 П уС 0 у (4)где Р 2- составляющая силы Р 1, направленная перпендикулярно радиусу вектора Я.М=Р 2 В+Р, (5)где- расстояние от штока до оси стрелы.Подставляем значения уравнения (3) и. М.= Р зпусозу Я+ Р = Рзп 22 ВР ип 2 Я+2 РПодставляя значения уравнений (2) и (5) в уравнение(1), получаем 20соз В = Рзп 2 у й + 2 Р.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство работает следующим образом.Составляющая Р 1, взаимодействующая с криволинейным профилем 9, создает противоопрокидывающее усилие Р 2. Усилие пружины Р смещено относительно центра вращения "О" на расстояниеи создаетпротивоопрокидывающий момент Р. Форма криволинейного профиля поверхности 9огределена исходя из условия равновесиястрелы 6 с закрепленными на ней элементами 7 в любом угловом положении при ееповороте вокруг оси О, Расчет показывает,что равновесие обеспечено только по кривой криволинейной поверхности 9, каждаяточка которой удовлетворяет уравнению (6).При перемещении сварочного механизма 7 усилие от массы шлангов передается,концу стрелы 6, которая поворачиваетсявокруг вертикальной и горизонтальной осейвслед за механизмом 7,При повороте стрелы вокруг горизонтальной оси вниз опрокидывающий моментМо, создаваемой массой стрелы 6 и закрепленным на ней механизмом 7, увеличивается прямо пропорционально соз Р,где В - угол наклона стрелы к горизонту, т.е.он увеличивается по синусоидальной кривой, Шток 5, поворачиваясь вместе со стрелой6 и обкатываясь роликом 10 по поверхности9, перемещается в корпусе 4, сжимая пружину 11. П ротивоопрокидывающие усилия Р 2 иР также увеличиваются по синусоидальномузакону. Таким образом, стрела 6 уравновешивается и для поворота к ее концу необходимо приложить небольшоедополнительное усилие натяжением шланговсварочного механизма 7, Для сварки длинныхшвов обычная кассета сварочного полуавтомата заменяется специальным бухторазматывателем для увеличения временивыработки проволоки.Расположение оси О поворота стрелы 6в вертикальной плоскости на расстоянии.2относительно оси ролика 10 штока 5 повышает грузоподьемность стрелы, а также дает возможность удлинить стрелу 6 и шлангисварочного механизма 7, тем самым увеличивая длину свариваемых швов и расширяятехнологические возможности устройства.Формула изобретенияУстройство для сварки, содержащеестойку, кронштейн, смонтированный на стойке с возможностью поворота вокруг ее оси,стрелу со сварочным механизмом, шарнирноустановленную на кронштейне с возможностью поворота в плоскости, проходящей через ось стойки; а также механизмуравновешивания стрелы, включающийкорпус, связанный со стрелой, опорный элемент с профильной поверхностью переменной кривизны, жестко закрепленный на кронштейне, и подпружиненный к опорному элементу шток, смонтированный в корпусе с возможностью перемещения вдоль оси стрелы и оснащенный роликом, установленным с возможностью контакта с профильным опорным элементом, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения грузоподьемности стрелы, ее ось совмещена с осью шарнира кронштейна, а кривизна профильной поверхности опорного элемента в каждой ее точке выбрана в соответствии с формулойУ где й - радиус-вектор или расстояние от любой точки профильной поверхности до 5 оси шарнира поворота стрелы;О - сила веса стрелы со сварочным механизмом, придержанная к концу стрелы;- расстояние от конца стрелы до осишарнира поворота стрелы; 0 Р - сила сжатия пружины штока; ф- угол наклона стрелы к горизонту; у-угол между направлением силы сжатия пружины штока и радиусом кривизны профильной поверхности опорного элемен та;- расстояние от оси штока до оси стрелы., ул.Г а,1 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. УжВ акаэ 3889 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прй ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5