Устройство для электронно-лучевой сварки

нулевой линией тока развертки 1 имагнитного потока ф .На чертеже обозначены; ось сварочного пучка 1 электронов, линия 2стыка.5Устройство для электронно-лучевойсварки содержит отклоняющую электромагнитную систему 3, сетевой трансфор-.,матор 4, первый резистор 5, включенный последовательно с катушками отклоняющей системы, коллектор 6 вто ричных электронов, второй резистор 7выделения вторично-эмиссионного сигнала, конденсатор 8 отсечения посто,янной составляющей вторично-эмиссион,ного сигнала, электронно-лучевую трубс.ку 9, генератор 10 пилообразного на,пряжения, одновибратор 11, формирующий импульсы запуска генератора 10пилообразного напряжения, удвоитель12 частоты, нуль-детектор 13.,На фиг. 3 показаны временная за висимость 14 магнитного потока фодля случая отсутствия сдвига фаз 25между током отклонения 1 и магнитоным потоком, импульсы 15 вторично, эмиссионного сигнала для этого случая, двойные осциллограммы 16 импуль сов на экране электронно-лучевой30трубки.для этого случая, временнаязависимость 17 потока фо для случаясдвига фаз между ф,и 1, на угол д,импульсы 18 вторично-эмиссионногосигнала, двойные осциллограммы 19импульсов на экране электронно-лучевой трубки для этого случая.На фиг. 4 показаны временная зависимость 20 Ц при= О, временнаязависимость 21 Бпри = О, одиноч 40ная осциллограмма 22 импульса (совмещение осциллограммы двух импульсов) на экране электронно-лучевойтрубки = О, временная зависимость23 потока ф, для случая сдвига фаз 45между ф,и 1 на угол , временнаязависимость ф 24 приО, одиночная осциллограмма 25 импульса (совмещение осциллограмм двух импульсов)на экране электронно-лучевой трубкиро,Устройство для электронно-лучевойсварки работает следующим образом.Пучок 1 электронов колеблется пер.пендикулярно к линии 2 стыка с помощью электромагнитной отклоняющейсистемы 3, по которой протекает ток1 синусоидальной формы,. Отклоняющаяосистема 3 подключена к вторичной обмотке трансфоратора 4 через последовательно включенные первый резистор 5При пересечении поисковым пучком электронов линии 2 стыка ток вторичных электронов, попадающих на коллектор 6, уменьшается, так как часть первичных электронов проникает. в зазор между кромками и вторичные электроны экранируются кромками и не попадают на коллектор 6 вторичных электронов. Ток в цепи коллектора 6 замыкается через второй резистор 7 на корпус, создавая на этом резисторе падение напряжения П, которое через конденсатор 8 подается на отклоняющие пластины У-У электронно-лучевой трубки 9, Пластины электронно-лучевой трубки 9 Х-Хподключены к выходу генератора 10 пилообразного напряжения, который запускается запускающими импульсами, формируемыми одно- вибратором 11, вход которого подключен к выходу удвоителя 12 частоты, который удваивает частоту напряжения, поступающего с нуль-детектора, вход которого подключен к вторичной обмотке сетевого трансформатора.Нуль-детектор может быть реализован либо на операционном усилителе, либо с помощью специализированной микросхемы компаратора. Один из возможных вариантов реализации удвоителя частоты приведен на фиг, 1. Для его реализации в таком виде потребовалось два элемента ИЛИ-НЕ и два одновибратора типа АГ 1, Одновибраторы запускаются положительными перепадами напряжения и генерируют импульсы длительностью, равной четверти периода синусоидального напряжения.Первый резистор 5 введен для уменьшения фазового сдвига между током 1, протекающим по катушкам отклоняющей системы, и напряжением на вторичных обмотках сетевого трансформатора 4 до нескольких градусов,гьТак как= агсг 8 в , где г=22 Ь, то увеличение К ведет к уменьшению. Например, в устройстве совмещения установки ЗЛАпри индуктивности катушек отклоняющей системы, равной 1,5 мГ, и собственном активном сопротивлении 2 Ом угол сдвига на частоте 50 Гцосоставил примерно 13 . Увеличение активного сопротивления внешнего резистора до 20 Ом уменьшает сдвиг до0285 10 20 25 30 35 40 50 55 5 159 1 . На точность совмещения наличие офазового сдвига не оказывает влияния, Уменьшение фазового сдвига повышает удобство наблюдения момента совмещения, т.е. совмещение импульсов происходит примерно в центре экрана электронно-лучевой трубки, а не в стороне от центра. Это становится ясным при рассмотрении фиг, 3 и 4 и их описания. Не имеет значения, будет ли происходить сдвиг магнитного потока ф относительно тока 1 О илионапряжение развертки БР относительно 1, или то и другое будет происходить оцновременно, эффект будет один и тот же - сдвиг импульсов по временной развертке на экране электроннолучевой трубки, В известных отклоняющих системах сдвиг между 1 и ф на частоте 50 Гц достаточно мал и сосотавляет менее 1Процесс совмещения пучка электронов с линией стыка при использовании предлагаемого устройства осуществляется следующим образом. Если линии 2 стыка не совпадают с плоскостью симметрии отклоняющего магнитного потока ф, то сигналы Ьк оказыоваются сдвинутыми по фазе относительно моментов перехода магнитного потока ф через нуль, Если магнитный потокне имеет сдвига по фазе относительно тока 1 , то имеет местоозависимость 14, показанная сплошной линией, Если спроецировать моменты времени, соответствующие импульсам 15 - максимальным значениям Б, на ось временизависимости 1 =Г(С), то (как следует из построений, выполненных на фиг. 3) на экране электронно-лучевой трубки 9 будут получены двойные осциллограммы 1 б, расстояние между которыми тем больше, чем дальше сцвинута линия стыка 2 относительно плоскости симметрии отклоняющего магнитного потока ф, а следовательно, и пучка.Если магнитный поток фо сдвинут по фазе на уголотносительно 1 (временная зависимость 17), то импульсы 18 также соответственно сдвигаются по фазе, а на экране электронно-лучевой трубки будут также получены двойные осциллограммы 19, лишь несколько сдвинутые относительно ос/циллограммы 16 по оси Х-Х трубки.На фиг, 4 рассмотрена ситуация, когда линия стыка совпадает с плоскостью симметрии отклоняющего магнитного потока 4 отклоняющей катушки 3 и .соответственно с нулевой линией отклоняюшего тока 1 , Если магнитный поток ф не имеет сдвига фазы по отоношению к току 1 О (временная зависимость 20), то вторично-эмиссионные импульсы 21 при графическом построении наложатся цруг на друга и дадут на экране электронно-лучевой трубки только один сигнал 22, Если поток Ф сцвинут по фазе на уголотносительно тока 1 (временная зависимость 23), то вторично-эмиссионные импульсы 24 также наложатся друг на друга и дадут на экране трубки также только один сигнал 25, лишь сдвинутый по оси Х-Х относительно импульса 22. Следовательно, осциллограммы на экране электронно-лучевой трубки будут сдвоенными, т.е. совмещенными вдоль оси Х-Х лишь в том случае, если линия стыка свариваемых кромок совпадает с нулевой линией отклоняющего тока 1 О. Рассмотренное состояние не изменится, если пилообразное напряжение развертки будет иметь фазовый сдвиг на какой-то угол по отношению к току, протекающему по катушкам отклоняющей системы, за исключением того, что картина на экране осциллографа сдвинется по оси Х-Х на величину, пропорциональную углу сдвига, Таким образом, оператор должен добиться совмещения вдоль оси Х-Х электронно-лучевой трубки осциллограмм вторично-эмиссионных импульсов, что одновременно свидетельствует о последующем попацании пучка электронов в стык свариваемых кромок при от. ключении питания сетевого трансформатора 4 или отклоняющей системы 3 от обмотки трансформатора 4 (фиг. 1). В том случае, когда в развертывающих системах электронно-лучевой трубки имеют место фазовые сдвиги, это не приводит к каким-либо нарушениям принципа совмещения пятна нагрева со стыком свариваемых кромок, Это позволяет использовать осциллограф с электромагнитным отклонением луча. Трубка с электростатическим отклонением выбрана для упрощения изложения сути работы предлагаемого устройства, Совмещение пучка электронов со стыком свариваемых кромок может осуществляться перемещениемиэделия или пушки, а также введением в ток 1 о постоянной составляющей,Положительный эффект от использо. вания устройства по сравнению с известным достигается за счет исключения пик-трансформатора и за счет повышения технологичности и снижения себестоимости. Устранение импульсных помех по цепям питания для окружающих устройств, источником которыхявлялся пик-трансформатор, и некоторое снижение потребления энергииустройством повышают точность уст-ройства.,формула изобретения Устройство для электронно-лучевой ,сварки, содержащее электронную пушку с электромагнитной отклоняющей системой, источник синусоидального напряжения, электрически связанный с электромагнитной отклоняющей системой электроннои пушки, резистор,ч включенный последовательно с электромагнитной отклоняющей системой, коллектор вторичных электронов, электронно-лучевую трубку, вход которойсвязан с коллектором вторичных электронов через конденсатор, генераторпилообразного напряжения, выход которого подключен к входу временнойразвертки электронно-лучевой трубки,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения технологичности изготовления устройства, снижения себестоимости, а также повышения стабиль ности работы устройства при сохранении точности совмещения пятна нагре,ва на изделии со стыком свариваемыхкромок при сварке, оно снабжено последовательно соединенными нульдетектором, удвоителем частоты, од -новибратором, причем вход нуль-детектора соединен с выходом источникасинусоидального напряжения, а выхододновибратора связан с входом гене. ратора пилообразного напряжения.1590285 Составитель В,Пучинскийедактор Л,Зайцева Техред Л.Сердокова Корректор ерявая аказ 260 Тираж одписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 НТ ССР Производственно-издательский комбинат Патент , г. Ужгород, ул. Гагарин