Установка для сварки трением

О П И С"А Н И-Е ИЗОБРЕТЕНИЯ и 1 461487 Союз Советских Социалистических Респтбпии(33) Великобритания Государственный комитат Совета Министров СССР по делам изобретений(088.8) Опубликовано 25.02,75. Бюллетень7 и открытий Дата опубликования описания 29,04.75(72) Авторы изобретения Иностранцы Джон Джилберт Сирл и Дэвид Джон Хант(Великобритания) Иностранная фирма Олвуд, Сиррл Энд Таймни (ХОЛДИНГЗ) Лимитед(54) УСТАНОВКА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ Изобретение относится к устройствам для сварки трением.В предлагаемой установке для сварки трением используется известный принцип перемещения одной свариваемой детали относительно другой возвратно-поступательного или по круговой траектории.Усилия осадки при сварке трением достигают больших величин, Поэтому необходимо соответствующее устройство, полностью или частично снимающее реакцию от этого усилия на жесткую раму машины.В известном устройстве эту функцию выполняют частично гидростатические опоры, частично приводные клинообразные элементы, которые не обеспечивают удовлетворительной защиты жесткой рамы от воздействия сил реакции.Цель изобретения - создание такой установки для сварки трением, в которой полностью или хотя бы частично было снято воздействие сил реакции на жесткую раму установки, а также использование средств, ограничивающих инерцию от возвратно-поступательного, кругового или какого-либо другого движения опоры со свариваемым компонентом,Это достигается тем, что предлагаемая установка оснащена гибкими и упругими штангами одинаковой длины, установленными параллельно друг другу и расположенными на разных уровнях по отношению к зоне сварки, но по одну сторону от плоскости торцов свариваемых изделий, причем одни кон цы гибких штанг крепятся к раме, другие - кколеблющейся опоре; при этом установка снабжена средством ограничения сил инерции от колебания опоры, которое выполнено в виде противовеса, прикрепленного гибкими 10 упругими тягами к колеблющейся опоре.На фиг, 1 показана предлагаемая установка для сварки трением, в разрезе; на фиг.2 - сечение по А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - установка в плане; на фиг. 4 - крепление 15 гибких штанг; на фиг. 5 - крепление гибкихтяг к противовесу и к колеблющейся опоре.Установка содержит сварную раму 1, нижней части которой придается форма закрытой коробки прямоугольной формы. От нижней 20 части рамы 1 проходит вертикальная часть 2рамы, которая также коробчата по форме, От противоположных боковых сторон части 2 поднимаются две параллельные пластины 3 (см.фиг, 2), каждая из которых снабжена креп лением для одного конца штанги 4. Штанги4 расположены параллельно друг другу, причем их вторые концы крепятся к верхней пластине 5.Верхняя пластина 5 несет на себе патрон 6, 30 удерживающий деталь 7, которая являетсяодним из двух свариваемых компонентов. Другая деталь 8 удерживается патроном 9, монтируемым на салазках 10. Последние скользят в горизонтальном направлении по вертикальной пластине 11 рамы 1. К одной из кромок верхней пластины 5 прикреплена основная пластина 12, центральная плоскость которой параллельна торцовым поверхностям деталей 7 и 8. Ребро 13 жесткости проходит между верхней пластиной 5 и основной пластиной 12. Для того чтобы привести центр тяжести этих частей к центру основной пластины 12, служит нижняя пластина 14, выполненная аналогично верхней пластине 5, а ребро 15 жесткости - аналогично ребру 13. Патрон 16 идентичен патрону 6 и снабжен болванкой 17, которая аналогична по форме и весу детали 7.Гибкие штанги 18, параллельные штангам 4, крепятся к нижней пластине 14 и проходят внутри нижней части рамы 1 к крепежным приспособлениям пластины 19. Штанги 4 и 18 определяют положение основной пластины 12 и закрепленных к ней частей по отношению к раме 1 и имеют одинаковую протяженность, однако штанги 18 монтируются несколько левее штанг 4. Поскольку штанги 4 и 18 гибкие, пластина 12 и упомянутые части могут вынужденно колебаться в плоскости, нормальной к оси этих штанг. Когда возникает колебание, эти штанги упруго изгибаются. Каждая штанга содержит две аналогичные части 20 и 21. Основная, контрольная часть, - цилиндрическая, а концевая часть сводится на конус к цилиндрической части 22 уменьшенного диаметра, которая оканчивается фланцем 23. Части 20 и 21 соединяются вместе при помощи болтов 24, которые проходят через выравненные по одной прямой отверстия во фланцах 23, Часть 20 снабжена на на торцовой поверхности фиксирующим положение выступом 25, который входит в сопряженное гнездо в торце части 21,На внешнем конце каждой штанги имеется направленный наружу кольцевой фланец 26, который устанавливается соосно отверстиям для болтов 27, которые крепят фланец к примыкающей части 28 установки. Внутренний диаметр отверстия 29 в части 28, через которое проходит конец штанги, значительно больше, чем внешний диаметр примыкающей части штанги. Это позволяет неограниченно изгибать штанги, когда установка находится в рабочем состоянии. Диаметр фланцев 23 также меньше, чем внутренний диаметр отверстий 29, для того чтобы части 20 и 21 могли быть пропущены через эти отверстия во время процесса изготовления, а затем закреплены вместе при помощи болтов 24.Деталь 8 может быть принудительновведена в контакт с деталью 7 при помощи гидравлического силового цилиндра, снабженного поршнем 30 и поршневым штоком 31. Поршень 30 имеет оси 32 качения, при помощи которых монтируется в пустотелом суппорте 33, установленном для осевого скользящего перемещения по вертикальной части 2 рамы 1. Суппорт 33 ограничивается от движения в любом другом направлении и соединяется с верхней пластиной 5 четырьмя штангами 34.Эти штанги по конструкции выполнены аналогично штангам 4 и имеют ту же длину, но значительно больший диаметр. Между пластинами 19 находится другой суппорт 35, ко 1 п торый ограничивается от перемещения в направлении, параллельном суппорту 33. Суппорт 35 связывается с нижней пластиной 14 штангами 36, которые аналогичны штангам 34, Штанги 34, 36 воспринимают силы реак ции и снимают действие на раму 1.Поршневой шток 31 шарнирно соединяетсяосью 37 с одним углом треугольной сборки 38, содержащей, в свою очередь две разнесенные друг от друга параллельные пластины. Ниж ний угол сборки 38 шарнирно соединяетсяосью 39 с тягой 40, которая составляет одно целое с суппортом 35. Верхний угол сборки 38 шарнирно соединяется осью 41 с одним концом короткой тяги 42, другой конец которой 25 шарнирно соединяется осью 43 с выступами44, зафиксированными к салазкам 10,Когда гидравлический силовой цилиндрприводится в действие, салазки 10 смещаются вправо, в то время как суппорт 33 смеща- ЗО ется влево, Деталь 8 упирается в деталь 7 ивынуждает последнюю смещаться вправо, но это перемещение ограничивается штангами 34, которые связывают верхнюю пластину 5 с суппортом 33. Таким образом, реакция на сиЗз лу, прилагаемую этим узлом, сжимает вместедетали 8 и 7 и в большей степени воспринимается штангами 34.Характерная особенность предлагаемой установки состоит в том, что патроны 6 и 9 кре пятся к имеющим верхние поверхности пластине 5 и салазкам 10. Следовательно, усилие, прилагаемое деталью 8 к детали 7, находится выше уровня сил реакции, выдерживаемых штангами 34.45 Таким образом, крутящий момент прилагается к основной пластине 12, отжимая нижнюю часть влево. Однако усилие, прилагаемое к нижней части пластины 12, передается суппорту 35 и, следовательно, тяге 40, и уравно вешивается силой, направленной вправо и передаваемой через треугольную сборку 38 от гидравлического силового цилиндра, Таким образом, пластина 12 удерживается в равновесии. Суппорты 33 и 35, которые составля 5 з ют рамные средства установки, не передаютникаких значительных сил реакции раме 1.Следовательно, работа гидравлического силового цилиндоа не приводит к нарушению устойчивости и целостности рамы.60 Узел, содержащий пластину 12 и неподвижно закрепленные на ней части, т. е. верхнюю пластину 5, нижнюю пластину 14, ребра 13 и 15 жесткости, патроны 6 и 16 и детали 7 и 8, имеет центр тяжести в центре пластины 12, 65 Этот узел уравновешивается четырьмя противовесами 45, каждый из которых по весу составляет четверть веса узла. Каждый противовес 45 подсоединяется к одному концу вала частично сферической опорой. Другой конец вала 46 присоединяется к пластине 12 посредством аналогичной опоры. Одна или другая из этих опор, связанных с каждым валом 46, является подвижной в осевом направлении по отношению к этому валу. Центр каждого вала 46 устанавливается для универсального движения в одной из пар вертикальных пластин 47, составляющих часть рамы 1,Каждый противовес 45 связывается также с пластиной 12 четырьмя гибкими и упругими тягами 48, которые беспрепятственно проходят через соответствующие отверстия в пластинах 47. Каждая тяга 48 (см. фиг. 5) имеет увеличенную концевую часть 49, изготовленную со снабженными резьбой отверстиями, которые проходят параллельно ее оси. Болты 50 проходят через эти отверстия в противовес. 45. Противоположный конец каждой тяги 48 крепится к пластине 12 аналогичным обоазом.Когда детали 7 и 8 коаксиальны, общий центр тяжести противовесов 45 совпадает с центром тяжести узла, содержащего пластину 12 и части, прикрепленные к ней, то тяги 48 - прямые и не напряженные. Однако, когда узел вынужденно колеблется, противовесы перемещаются в направлении, противоположном узлу, и тяги 48 вынуждены упруго изгибаться и прилагать объединенное возвращающее усилие, вынужчающее части пеоемещаться в первоначальное положение. Когда узел вынуждают совершать безроторное движение по круговому пути с фиксированной скоростью, то этот узел и противовесы смещаются во внешнем направлении и увеличивают диаметр кругового пути. Тяги 48 сконструированы таким образом, чтобы возвращающее усилие, которое они создают, вместе с 5 гораздо меньшими возвращающими усилиями,создаваемыми элементами 4, 18, 34, 36, точно противодействовали этой тенденции. Возвращающие усилия балансируют усилия безотносительно от диаметра кругового пути, 10 В качестве привода может служить любойпривод, обеспечивающий заданную траекторию перемещения одного свариваемого компонента относительного другого. 15 Предмет изобретения1. Установка для сварки трением, содержащая раму, колеблющуюся опору, опору, перемещающуюся в осевом направлении, привод 20 колебаний, привод давления, механизм разгрузки рамы от сил реакции осевого давления, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения разгрузки рамы установки от сил реакции, она оснащена гибкими и упругими 25 штангами одинаковой длины, установленнымипараллельно друг другу и расположенными на разных уровнях по отношеншо к зоне сварки, но по одну сторону от плоскости торцов свариваемых изделий, причем одни концы 30 гибких штанг крепятся к раме, другие - к колеблющейся опоре, при этом установка снабжена средством ограничения сил инерции от колебания опоры.2. Установка по п. 1, отличающаяся 35 тем, что средство ограничения спл инерции отколебания опоры выполнено в виде противовеса, прикрепленного гибкими упругими тягамп к колеблющейся опоре.461487 50 Составитель Н. Ращупкинактор А, Батыгин Техред О. Гуменюк Корректор Л. Котов Подписноеров СССР пография, пр, Сапунова,Заказ 1053/8 Изд.518 ЦНИИПИ Государственного по делам изо Москва, Ж, Тираж 106комитета Совета Миниетений и открытийаушская наб., д. 4/5