Головка для вибродуговой наплавки

Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное (22) Заявлено 02.06.75 с присоединением за авт. свид-в 1) 2140617/2 М Кл е В 23 К 9/3 исударственный комет оветв Министров ССС по делаы изобретенийи открытий(43) Опубликовано 05.09.76. Бюллетень3 (45) Дата опубликования описания 23.05.77 3) УДК 621.791.9 (088.8). Спиридонов и Н. Г. Васильев ральский ордена Трудового Красного Знамени лолите институт им, С. М. Кирова 71) Заявитель 54) ГОЛОВКА ДЛЯ ВИБРОДУГОВОИ НАПЛАВКИ Изоб элек тение относится к вибродуговой наплаводной проволокой в среде защитных газов.Известна головка для вибродуговой наплавки с механизмом, создающим поперечные колебания 5 проволоки и преобразующим их в продольные. Так, например, в головке ВГ - 4 - УПИ поперечные колебания сообщаются проволоке с помощью установленного на кривошипе шарикового подшипника и прижимного ролика. Прижимной ролик смонтиро ван в находящемся под воздействием пружины плунжере. За оборот кривошипного вала плавящийся конец электрода совершает в направлении своей оси один цикл вибрации, Плунжер с прижимным роликом совершает возвратно-поступательное дви жение с высокой частотой, в результате чего возникают значительные динамические нагрузки, действующие на звенья механизма и их связи. Наличие таких нагрузок снижает верхнюю 1 раницу используемого для наплавки диапазона частот, уменьшает р 0 надежность работы головки и сокращает срок ее службы 1) .Известна также головка для вибродутовой наплавки, в которой механизм, создающий поперечные колебания проволоки и преобразующий их 25 в продольные, состоит из двух направляющих втулок и обоймы, совершающей равномерное вращательное движение в плоскости, перпендикулярной оси направляющих втулок. В механизме нет узлов, движущихся возвратно-поступательно с высокой частотой, в результате чего динамические нагрузки, действующие на звенья механизма и их связи, сведены к минимуму. Однако за один оборот обоймы плавящийся конец электрода совершает только одно колебание вдоль своей оси 21,Наиболее близким к предложенному изобретению решением является головка для вибродуговой наплзвки, в которой движение подапт электродная проволока получает от подающего и прижимного роликов. Механизм вибрации состоит из двух направляющих втулок и поводкового патрона, расположенного между этими втулками. Корпус патрона и вставленный в него сменньй диск соединяются винтами, образуя поводковый патрон. В диске с эксцентриситетом е установлена на шариковых подшипниках паводковая обойма. На двух осях этой обоймы установлены шариковые подшипники, на наружные кольца которых посажены бандажи с направляющей канавкой для электрод 527266Целью изобретения является использование длянаплавки проволоки любой жесткости для повыше.ния надежности работы головки,Указанная цель достигается тем, что в головкепривод перемещения поводковых роликов вьшолнен в виде плоской дифференциальной передачи свнутренним зацеплением, а сами ролики установлены на сателлите вышеуказанной передачи, При этомчисло оборотов солнечного колеса устанавливаюттаким, чтобы за один оборот водила сателлйт совер 55шал один оборот вокруг своей оси, но в сторону,противоположную направлению вращения водилаНа фиг.1 изображена схема механизма вибрациии подачи электрода и сечение по А-А; на фиг. 2 -разрез по Б-Б на фиг. 1,ной проволоки. Эти шариковые подшипники являются поводков ыми направляющими роликами 31,Электродная проволока, воздействуя, в свою очередь, на поводковые ролики, заставлет вращаться поводковую обойму вокруг собственной оси. За оборот патрона поводковая обойма с роликами совершает под воздействием электродной проволо. ки один оборот вокруг своей оси. Таким образом, в процессе работы головки патрон и поводковая обойма вращаются вокруг своих, параллельных относительно друг друга, осей с одинаковыми угловыми скоростями в противоположные стороны, При этом пиния, соединяющая центры поводковых роликов, все время остается перпендикулярной оси направляющих втулок. В процессе вращения патрона проволока отклоняется в обе стороны оси направляющих втулок, совершая таким образом поперечные колебания относительно этой оси, Поперечные колебания проволоки между направляющими втулками преобразуются в продольные колебания плавящегося конца электрода. Частота продольной вибрации электрода определяется угловой скоростью вращения патрона. За один оборот патрона конец электродной проволоки совершает два цикла вибрации, Отсутствие в головке узлов, движущихся возвратно-потупательно с высокой частотой, сводит динамические нагрузки, действующие на звенья механизма и их связи, к минимуму. Механизм вибрации позволяет получить повышенные частоты вибрации электрода при пониженных угловых скоростях звеньев механизма, что расижряет технологические возможности метода и новы шает срок службы головки.Механизм вибрации такого устройства надежно работает при использовании достаточно жесткой на изгиб электродной проволоки. При наплавке нежесткой проволокой и увеличении сопротивления повороту поводковой обоймы возможно наматывание проволоки на поводковые ролики и ее обрыв. В результате этого снижается надежность работы го. ловки и сужается диапазон применяемых проволок по диаметру и их упругим свойствам, Указанное обстоятельство является существенным недостатком указанного устройства,101520253035 Головка для вибродуговой наплавки содержитмеханизм подачи проволоки, выполненный в видеподающего ролика 1 и подпружиненного пружиной 2 прижимного ролика 3, а также механизмвибрации. Последний выполнен в виде направляющих роликов 4 и 5 и поводковых роликов 6, установленных на зубчатом колесе 7, являющемся сателлитом в плоской дифференциальной передаче.Сателлит посажен на ось 8, закрепленную на флан.це 9, выполняющем роль водила в дифференциальной передаче, Зубчатое колесо 7 находится в зацеплении с зубчатым колесом 10, имеющим внутреннеезацепление и являющимся солнечным колесом вплоской дифференциальной передаче. На ступицесолнечного колеса установлено зубчатое колесо 11,а на валу водила 9 - зубчатое колесо 12. цельюсведения к минимуму динамических нагрузок, действующих на звенья механизма и их связи, наводиле 9 симметрично сателлиту 7 смонтирован сателлит 13.От электродвигателя через коробку скоростейвращение передается подающему ролику 1, который сообщает электродной проволоке подачу. Через сменные зубчатые колеса вращение от электродвигателя передается зубчатым колесам 11 и 12,которые приводят во вращение соответственно солнечное колесо 10 и водило 9. При вращении последнего оси сателлитов перемещаются по окружностирадиуса Е, причем Е - расстояние между осьювращения водила и осью сателлита, Число оборотовводила определяется заданной частотой вибрацииэлектрода, при этом необходимо учитывать, что заодин оборот водила плавящийся конец электроднойпроволоки совершает два цикла вибрации. Длянормальной работы механизма при любом значенииугла поворота водила линия, соединяющая центрыповодковых роликов, должна быть перпендикулярна оси й - М (см.фиг, 1). Это требование выполняется, если сателлит совершает круговое поступательное движение, а совершать он его будет в томслучае, если за один оборот водила сателлит сделаетодин оборот вокруг своей оси, но в сторону,противоположную направлению вращения водила,т.е. если относительная угловая скорость и саотнстеллита будет равна по величине и противоположна по знаку угловой скорости ыаоАводила,Из теории Виллиса имеемотн сат ( сол вод)аусатгде ссоли с.сол - соответственно угловая скоростьи число зубьев солнечного колеса; 2 - число зубьевслтсателлита 43.При круговом поступальном движении сателлта отс =- 0 дво ь, поэтому в выражении1 отн сат заменяем на - Ь)ВодВол 1 сол Вод 1 7,сатсатОтсюда находим Ю =Исол вод2солгсатгсол у, гсат/гсол1- Следовательно, угловые скорости водила ы и солнечного колесаводсовпадают по направлению.Так как вращение солнечного колеса и водила происходит с постоянными угловыми скоростями, 5 то справедливо выражениесат 1сол вод Есолгде и л и пвод - число оборотов соответственно 10 солнечного колеса и водила.Так как число оборотов водила зависит от заданной частоты вибрации электрода, то при задан.ном числе оборотов водила для обеспечения круго вого поступательного движения сателлита солнечное колесо должно вращаться в том же направ.ленин, что и водило.Наличие дифференциальной передачи повышает надежность работы головки и позволяет применять для наплавки электродную проволоку любой жесткости, так как требуемое положение линии, соединяющей центры поводковых роликов, обеспечивается не за счет упругих свойств проволоки, а за счет строго согласованных вращений солнечного колеса, водила и сателлита. 25 Формула изобретения Головка для вибродуговой наплавки, содержащая механизм подачи проволоки и механизм вибрации, выполненный в виде поводковых роликов, связанных с приводом их перемещения, о тлич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности головки в работе при использовании для наплавки проволоки любой жесткости, привод перемещения поводковых роликов выполнен в виде плоской дифференциальной передачи с внутренним зацеплением, а сами ролики установлены на сателлите вышеуказанной передачи.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. А.А. Спиридонов, А.А. Семыкин "Новое оборудование для автоматической вибродуговой наплавки", Москва - Свердловск, 1961 г.2. Авторское свидетельство СССР Р 377224; кл. В 23 К 37/02; 31.05.71 года.3. Авторское свидетельство СССР У 383554; кл. В 23 К 9/04; 21.07.1971 г - прототип.4. Левинсон Л.Е. "Теоретическая механика с элементами теории механизмов", М Трудрезервиздат, 1958 г., стр. 354.Составитель С. НикулинаТехрсд О. Луговая Корректор Редактор Н. Вирко Заказ 587, б Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Г 1 росктная,4 Тираж .178 Подписное ОН 1 з 1 з 11 И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035. Москва, Ж, Раушская наб., д. 4, 5