Автоматическая вибродуговая головка

111) 694309 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски Социалистнческих Республик1) М, КлзВ 23 К 9/04 В 23 К 9/30 61) Дополнительное к авт, свид-ву22) Заявлено 15.06.76 (21) 2387087/25-2 присоединением заявк Государственный комитепубликовано 30.10,79. члетень Лв ло делам изобретен н открытий вания описания 30.10 ата опубли 2) Авторы изобретения Куликов, И. С, Пинчук, А, Л, Хейфец и А, А за лябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола) Заявител ТОМАТИЧЕСКАЯ ВИБРОДУГОВАЯ ГОЛОВКА тносится к виб огово" Изооретение о р д инаплавке,Известны устройства для автоматическойнаплавки, содержащие копирующие приспособления, например, в виде копирныхроликов, контактирующих с копиром либос наплавляемой поверхностью, позволяющие воспроизводить форму наплавляемойповерхности 1, 21.Эти устройства обладают повышеннойсложностью.Известно устройство для восстановлениядеталей наплавкой с неравномерно изношенной поверхностью, имеющее наплавочную головку, снабженную механизмом ееперемещения, механизмом подачи проволоки и щупом в виде подпружиненного относительно наплавляемой поверхности ролика. Это устройство снабжено электрическиизолированной от изделия направляющей,форма рабочей поверхности которой соответствует заданной форме наплавляемойповерхности и на которой установлен с возможностью перемещения роликовый щуп,электрически связанный с механизмом подачи проволоки 3.Такое устройство не позволяет отрабатывать возмущения по среднему напряжениюдуги, вызываемые дефектами поверхностинаплавляемой детали, например в виде выбоин, биений, небольших отверстий и друп 1 х дефектов, присущих деталям при ремонтно-восстановительной наплавке, и обладает недостаточной скоростью отработки названных возмущений.Наиболес близким по технической сущности и достигаемому эффекту к цзобретенцю является автоматическая вцбродуговая головка. содержащая колебательную систему 1 О для вибрации электрода с электромагнитным вибратором и подвижным элементом, выполненным в видс хобота, на котором закреплен мунДштук 4. В этОЙ головке колебательная система снабжена упругим 1,-, элементом в виде торсцоца.Для повышения качсства цаплавки засчет поддержания заданного среднего напряжения на дуге в известной головке колебательная система снабжена регулятором жесткости, выполнснньв в виде пластпнча- тОЙ пружины, Один конец которои жестко закреплен в торсцонс колебательной системы, а второй конец защемлен между парой роликов, связанных с якорем электромагнита, обмотка которого питастся напряженнем рассогласования между заданным напряжением и напряжением, снятым с з 1 сжэлсктродного промежутка.Однако известная головка характерцзует ся недостаточным быстродействием в отра ООТКЕ ВОЗМущЕНИ 11 110 С 13 ЕДПЕ 151 у Нанр 51 л ПИЮ Н 2 ДУГЕ, ВЫЗВЯННЫХ ДЕфЕКТЯМИ НЯПЛЯБЛЯС- мой поверхности.Целью изобретения является повышениека(сства наплавки путем увеличения скорости отраоотки Возмущешш по среднему няпряжени 1 о на дуге.Зто достигается тем, что на хоботе автоматической вибродуговой головки установлен щун для контактирования с наплавляемоп;1 овсрхпостью в период коротких замыканий, выполненный в виде корпуса с установле 1 шым в нем упругим элементом, ко 1 орьн Вьшолнен регулируемым.На фиг. 1 показана автоматическая в 1 бродуговая головка, общий вид; на фиг 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - график, пояспгногций влияние амплитуды виорации на среднее напряжение на дуге; на фиг, 4 - графис зависимости амп;штуды колсбап 11141 От собствсннои частоты колебаний при неизмсннои частоте вынуждающей силы; на фпг. 5 - кривая, характеризующая экзивалснИую жесткость системы.АВ Ом 21 ическая ВиОРОДУГОВ 2 Я ГОГ(ОВ 1 сасодержит колебательную систему для вибрации электрода с электромагнитным вибратором 1 и подвижным элементом 2, выполненным в виде хобота, на котором закреплен мундштук 3. На хоботе 2 установлен щуп 4 для контактирования с направляемои поверхностью в период коротких замыканий. Шуп 4 выполнен с корпусом 5, в котором установлен упругий элемент 6, выполненный, например, в виде цилиндрическои пружины, кинематическая связь которой с наплавляемой поверхностью осуществляется посредством стержня 7. 11 сджатис пругкины осуществляется с помощью регулировочного винта 8, Щуп жестко укреплен на подвижной части колебательной системы через изолирующую прокладку 9 посредством кронштейна 10.1 оловка содержит гибкую (эластичную) колебательную систему. Известно, что у таких систем при настройке их вблизи резонанса амплитуда колебаний существенно зависит от сооственной частоты колебаний (при неизменной частоте вынул(дающей силы, которая равна удвоеннои частоте напряжения, подаваемого на электром(1 нит вибратораобычно 100 Ец). Зта зазисих(ость представлена на фиг. 4.Например, при резонансной настройке уменьшение частоты собственных колебашй ого по сравнению с частотой Вынуждаюшей силы Ро приведет к уменьшению амплитуды колебаний А. В свою очередь частота собсгвенных колебаний ого при прочих) равных услОвиях зависит От гкесткОсги Олеоатсльпои систсмы, (. уВсличсп 11 ем жс. сткости она возрастает и наоборотСсо, - / -где л - масса колебательной системы.(1; снижается,О 10 х 0 2,з 30 оа 40 40 50 00 11 рп наличии щуш, который в процессе .Вибрации псриодичсски упп 112 стс 51 в поверхность пвплавлясмой детали вблизи зоны наплавки, жесткость колебательной спс; мы ЗЯВпсит От дВух сос 1 яВл 51 ющих: гкесткости С 1 системы при отсутствии касания детали щупом и жесткости Сг, определяемой прп непрерывном контакте щупа.,жесткость системы в рассматрпвас:1 ом случае, Як называемая эквива;Ситная жесткость Сопределяется по формуле,:;, з(п 2-. ,Де --- относите,ш 1 я1горения дуги;г - длительность горения дуги, которая при вибродуговой наплавкс пр 1 б;шзптельно равна периоду времени, в течение которого щуп нс контактирует с деталью (этому периоду соответствует жесткость С 1);1, - длительносгь цикла вибрации.Приведенная формула поясняется зависимость(о, представленной на фиг. 5,При отсутствии соприкосновения щупа с деталью=1 и С,.=С 1, при полномконтакте.Таким образом, в зависимости от относительной длительности соприкосновения1,щупа с деталь(о( меняется эк 1 пвалентная жесткость, частота собственныхколебаний, 2 слсдовагельно, и амплитудавибрации электрода. Например, при резо онанснои ;1 астройкс в " .- 1 (которая принеизменной Р, м ожет устанавливаться подбором жесткости системы С, и ее массы т)уменьшение - приведет к увеличениюС, и юо и к возрастанию амплитуды вибрации, Изменение амплитуды виорации электрода в свою очерсдь оказывает влияниепа среднее напряжение па дуговом промежутке Ь,р,В целом механизм отрабогки возмущенийпо среднему напряжению Ьз а ключ а етсяВ с,еду 10 щсм, Ь,олеоательп 251 система ня.строспа в зарсзонансной области, -1ЩцЕсли на поверхности детали появляетсявыпуклость, т. е. уровень поверхности повышается, то в первый момент отпосптсльпая длительность горения дуги - - па 1;1 ддает и среднее напряжение Ьр - УОднако уменьшение - йрйводит к воз. растанию С, и амплитуды вибрации А,)А, (фиг, 3) и величина возрастает, стремясь к исходному значению. Этот переходный про 5 цесс по времени соответствует длительности нескольких циклов вибрации, т. с. скорость отработки возмущений по У,р значительно возрастает в сравнении с одним лишь процессом теплового саморегулирования. 1 ОЖесткое закрепление щупа на подвижной части колебательной системы с электромагнитным вибратором позволяет отрабатывать возмущения по уровню наплавляемой поверхности с повышенной скоростью и повы З шает качество наплавленного слоя.Формула изобретения1. Автоматическая вибродуговая головка, содержащая колебательную систему для 20 вибрации электрода с электромагнитным вибратором и подвижным элементом, выполненным в виде хобота, на котором закреплен мундштук, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью йбйышснпя каче(:.тва наплавки пугсм велиения скорости отработки возмущений по среднему напряжению на дуге, на хоботе установлен шуп для контактирования с наплавляемой поверхностью в период коротких замыканий, выполненный в виде корпуса с установленным в нем упругим элементом.2. Автоматическая вибродуговая головка по п. 1, отл и ч а.о щ а я с я тем, что упругий элемент щупа выполнен регулируемым.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Кобызев В. К Быстров А. В. Наплавочная головка с копировальной кареткой. Справочное производство, 1963,12.2, Быстров А. В, Установка КНдля наплавки по копиру тел вращения с фасонным профилем. Сварочное производство, 1967, ,) о3. Авторское свидетельство СССР484056, кл. В 23 К 9/04, 1975,4. Авторское свидетельство СССР323238, кл. В 23 К 9/30, 1970 (прототип).694309о 9 о очаг оею ожог о 1 ог 1,оч 1 оо 1 оа р. Щг. Ф Да с,.сс 1 0,5 7 О гу/гцОиг, а"Составитель Г. КвартальноваТсхрел Л. РасторгуеваРедактор Н. СухановаКорректор Т. ДобровольскаяЗаказ 2217/6 Изд. М 606 Тирак 1222 Подписное11 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, 7 К, Раушская паб д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2