В стыковых машинах с помощью механизмов осадки и зажатиія осуществляют перемещение подвижной плиты с подвижным Зі - жимом во время подогрева, подачу плиты с требуемым ускорен* - ем во время оплавления, обеспечивают требуемое усилие во вр{ - мя осадки. В зависимости от назначения машины применяют сл( - дующие механизмы приводов подачи и осадки: пружинные, виг - товые, рычажные, пневматические, гидравлические, электром< ханические и комбинированные.

Пружинные механизмы подачи применяют в машинах для сварк сопротивлением малой мощности. С помощью эксцентрика 3 пох вижная плита / отводится в крайнее правое положение (рис. 5.36, а I При этом пружина 4 сжимается. С помощью регулировочного виг та 6устанавливается необходимое усилие сжатия пружины. Затем, после установки свариваемых деталей в зажимных устройства):, эксцентриком 3 освобождают плиту 1 и включают сварочный ток. Давление пружины 4 воспринимается свариваемыми деталями, выключение тока происходит при нажатии регулировочного виЦ - та 5 на конечный выключатель 2.

пружинный: 1 — подвижная плита; 2 — конечный выключатель; 3 — экс - і|лрик; 4 — пружина; 5, 6 — регулировочные винты; б — рычажный: I, 2, 4 — :аги; 3 — тяга; 5 — регулировочный винт; б — подвижная плита; в — кулачко­вый (для контактной машины МСО-2008): I — пневмоцилиндр; 2 — подвижная :та; 3 — винт; 4 — толкатель; J — коп ирный ролик; 6 ~ кулачок; 7 — эксиен - к; 8, 9 — редукторы; 70 — ходовой винт; 77 — электродвигатель; 12 — вариа­тор скоростей; 13 — пружина; 14 — шкив

Для перемещения подвижного зажима и осадки деталей при­меняют также устройство рычажного типа (рис. 5.36, б). При по­вороте рычага 4 по часовой стрелке происходит перемещение под- ви «ной плиты 6 через тягу 3 и рычаги 1 и 2. Осадку регулируют ви тгом 5, который ограничивает ход рычага 4. В таких механизмах предусматривается специальный путевой выключатель, который
отключает сварочный ток после достижения заданного переме­щения.

К недостаткам рычажных механизмов следует отнести непо­стоянство скорости перемещения плиты, зависящее от квалифи­кации сварщика.

В стыковых машинах для сварки с непрерывным оплавлением, работающих в серийном производстве, где не требуется частого изменения режима сварки, применяют электромеханические при­воды перемещения и осадки. Такие механизмы могут быть автома­тического действия, когда подогрев, оплавление и осадка произ­водятся без участия сварщика, либо полуавтоматического действия, когда подогрев производят вручную рычажной системой, а оп­лавление и осадку осуществляют автоматически. Необходимое пе­ремещение подвижной плиты с заданными скоростями и ускоре­ниями в таких механизмах осуществляется с помощью кулачка, имеющего специальный профиль. Скорости перемещения плиты регулируют изменением скорости вращения кулачка с помощью вариаторов или электродвигателей постоянного тока. В таком при­воде (рис. 5.36, в) экцентрик 7, сидящий на валу редуктора 8, приводится во вращение электродвигателем 11 через клиноремен­ный вариатор 12. К торцовой части кулачка 6 прижат копирный ролик 5, укрепленный на толкателе 4. При вращении кулачка ро­лик обкатывается соответственно профилю кулачка и перемещает толкатель и связанную с ним через винт 3 подвижную плиту 2. Регулировка расстояния между плитами производится с помощью винта 3. Скорость вращения изменяется при перемещении карет­ки с электродвигателем 11 с помощью ходового винта 10 с махо­виком. При перемещении электродвигателя изменяется переда­точное число клиноременной передачи.

В таких механизмах включение и выключение сварочного тока производится с помощью путевого выключателя, кинематически связанного с кулачком 6. Включать сварочный ток нужно перед началом оплавления, а выключать — перед началом осадки.

Достоинствами электромеханического привода подачи является простота и надежность, недостаток заключается в том, что он не обеспечивает больших (свыше 20...25 мм/с) скоростей осадки. Наи­более универсальным является гидравлический привод, с помо­щью которого можно получить любые усилия осадки (до 100000 Н и более).

Приводы зажатия стыковых машин предназначены для сжатия свариваемых деталей усилием, исключающим проскальзывание последних в губках машины при осадке, и создания стабильного электрического контакта при подводе сварочного тока к деталям. Из конструкций зажимных устройств наиболее распространены ручное рычажное устройство с пружинным приводом сжатия; экс­центриковое ручное устройство; винтовое устройство.

Рис. 5.37. Зажимные устройства стыковых контактных машин:
а — эксцентриковые; б — винтовые; в — пневморычажиые; г — пневмогидрав-
лические; 1 — эксцентрик; 2 — рукоятка; 3 — рычаг; 4 — губки; 5 — возвратная
пружина; 6 — винт; 7— серьга; 8 — пневмоцилшшр; 9 — пневмогидроусили-
тель; 10 — масляный бачок; 11 — малый пневмоцилиндр

В качестве зажимных устройств в стыковых машинах широко используют пневматические устройства прямого действия и ры­чажно-пневматического типа (рис. 5.37).

Расход сжатого воздуха в таких устройствах определяется по паспортным данным сварочного оборудования и в среднем со­ставляет 35 м3/ч. Требования к параметрам сжатого воздуха следу­ющие: давление на входе 0,65...0,7 МПа; глубина осушки (абсо­лютная влажность) 1 г/кг.

Наряду с бесспорными достоинствами, пневмопривод облада­ет существенными недостатками: требуются компрессорная стан­ция, элементы воздухоподготовки, электропитание для управле­ния клапанами. При выхлопе отработанного воздуха уровень шума достигает более 85 дБ.

Электромагнитные приводы сжатия (ЭПС) в последнее время н 4одят все большее распространение, так как лишены всех недо - с ltkob, присущих пневматическому приводу. Среди всего разно - о эазия для контактных машин наиболее приемлемы ЭПС посто - я ного тока со втягивающимся якорем.

Для предотвращения ударного воздействия в конце хода якоря д г контактных машин используют два приема: либо разрезают я эрь на две неравные части с регулируемым зазором между ними, л 5о применяют две катушки — одну для страгивания и передви - » ния якоря, другую, силовую — для сжатия деталей. В результате с ювая характеристика ЭПС практически не зависит от хода якоря.

Электромагнитный привод сжатия (рис. 5.38) работает следую - и їм образом. При подаче постоянного тока в верхнюю часть ка-

Рис. 5.38. Электромагнитный привод сжатия контактных машин: і - пружина возвратная; 2 — дополнительный якорь; 3 — основной якорь; 4 — ь гнитопровод; J, б— катушки страгивания и силовая соответственно; 7— шток; { 9 — нижний и верхний электрод соответственно; 5У — установочный зазор

С

тушки страгивания 5 магнитное поле, возбуждаемое в ней, воз­действует на основной якорь 3, страгивает и перемещает его вместе с дополнительным якорем 2 и штоком 7, верхним электродом 9 вниз, до легкого соприкосновения электрода с деталями, уста­новленными на нижнем электроде 8. В этот момент включается силовая катушка 6. При этом усилие сжатия деталей создается как за счет изменения основного магнитного потока, протекающего между конической частью якоря 3 и стопом в зазоре, так и за счет изменения потоков рассеивания в зазоре между большей и мень­шей частями якоря.

В качестве примера рассмотрим расчет ЭПС с использованием следующих исходных данных:

род тока для питания катушки — постоянный; величина тока в катушке 1- 1... 10 А;

напряжение на катушке (номинальное напряжение вторичного контура) U2h = 24...36 В;

тяговое усилие (сварочное давление) Р - 5000 Н, усилие стра­гивания 0,51°;

вес подвижных частей привода (якоря, штока, гибких шин вто­ричного контура контактных машин) подбирается конкретно под каждую машину (например, для машины типа МТ-1206 Q- 700 Н);

установочный зазор между электродами (между стопом и флан­цем статора) 5у = 6- 10“3 м;

расчетный остаточный зазор между электродами в конце хода сжатия (зазор, равный толщине одной детали в паре свариваемых деталей) Др = 1,2-10_3 м;

материал обмоточного провода — медь Ml; допустимая плотность тока в проводе катушки ]=2 А/мм2; допустимый режим работы ЭПС — ПВ = 50 %; материал магнитопровода из точеной заготовки для якоря и статора — сталь 10;

магнитная индукция материала якоря и статора В = 1,2 Тл. Площадь сечения якоря

с 2р0Р 2.2я-10-7-5000

я“ В2 " 1,22

Задавшись диаметром штока с/ш = 1.6 мм (рис. 5.39), определим диаметр якоря

Расчетная намагничивающая сила, которая будет возбуждаться в обмотке силовой катушки при данном материале якоря и статора и заданном остаточном зазоре между электродами Др = 1,2-10"2 м:

С учетом потоков рассеяния увеличиваем намагничивающие силы в 1,4 раза {К = 1,4 — экспериментальная величина) путем увеличения числа ампер-витков в 1,4 раза:

Ft=FK= 1 150-1,4= 1 600w.

Определим наружный диаметр силовой катушки, увеличив ее в К^= 1,6 раз (наилучшее соотношение между </„ и Ьн):

Da = 4Дк = 100 • 1,6 = 160 мм.

Средний диаметр силовой катушки с учетом толщины изоля­ции Дк = 1,5 мм

Средняя длина витков в катушке

/ср = я Д. р = л ■ 132 = 400 мм.

Приняв минимальный допустимый ток в катушке /min= 1 А, определим общее число витков в ней:

W= 1600/1 = 1600.

Чтобы найти сечение провода в катушке, определяем сопро­тивление всей обмотки, задавшись Дв = 24 В:

= Ан/Ап = 24/1 = 24 Ом.

Тогда сечение медного провода обмотки ^об - 9~~ = о, 023 • 10-6 ^ ‘ — -0,6] мм2 =0,61-10-6 м2.

Лщах

Диаметр провода обмотки

, [4S^ /4-0,61 • К)~5 ло 1Л_3 .

tfnp = J—— = J--------------- «0,9-10 3 м в 1 мм.

Ширина катушки

rr 2ДК 160-100-2-1,5

л об ------------------------ = ' ------------------------ = Ж ММ.

Высота катушки при К3 = 0,6

S^w 0,64-1 600 ,

K~lKjQ - 0,6-28 60 "■

Мощность, потребляемая ЭПС при! тзх = 10 А:

Атах = 1тА = 10 ■ 24 = 240 Вт.

Общая длина провода обмотки

1о6т = Lcpw= 0,4 -1 600 = 64Q м.

Масса привода

Q = = 8,9-103- 0,64-10^-640 = 3,6 кг.

Усилие страгивания при исходном установочном зазоре 5У

При /= 5 А установочный зазор можно увеличить до 30 - 10_3м.

Параметры статора — сечение, высота, фланцы для крепления к контактной машине — выбирают конструктивно по диаметру якоря, высоте и ширине катушки, материалу статора.

Высота якоря и сочленение со штоком выбирают конструк­тивно исходя из высоты катушки и выбранной конструкции ста­тора.

апан (ЭПК) предназначен для авто - авления воздуха в полостях пневмо - йспользуют пневмораспределители с| невматическим управлением, напри - [ рассчитанные на 150 переключений! иент клапана (лидер) состоит из ка-1 пружины 3 и шарикового затвора 4.1 ^тромагнкт лидера обесточен, шари-1 аж клапана-лидера открыт. В управ - Г воздух не поступает. Под действием! двинуты, клапаны 12 и 18 закрыты.! з открытый клапан 16 и штуцер 11 ь (НП) пневмоцилиндра, а верхняя! открытый клапан 19 и глушитель 71 ашина готова к сварке. При включе­но команде от реле времени шарико - пропускаст воздух в камеры 5, 15, и перемешают штоки 9, 13 к центру,

к:

1 — катушка; 2 — я корь-заглушка; 15 — управляющие камеры; 6, 14- штуцеры; 9, 13 — штоки; 12, 18 основные клапаны; 17 — штуцер няя полость;

дренаж клапана-лидера перекрывается шариком 4. Клапаны 16, 19 закрываются, а 12, 18 — открываются. Рабочий воздух через кла­пан 18 и штуцер 8 поступает в ВП, а НП через штуцер 11, клапан 12 и глушитель сообщается с атмосферой. Происходит сжатие дета­лей.

В последнее время на контактных машинах конструкции завода «Электрик» появились компактные и бесшумные пневмораспре­делители фирмы «HERION» (Германия) и выпускаемые Симфе­ропольским электромашиностроительным заводом быстродейству­ющие распределители типа КПЭ-4-45 и КЭП-16-1 (рис. 5.40, б), рассчитанные на 600 переключений в минуту. Для пневмоприво­дов с программным изменением усилия используют электропнев - матические преобразователи типа ЭПП-16. Для снижения шума при выпуске воздуха из пневмоцилиндра через ЭПК современные пневмоклапаны оснащают металлокерамическими глушителями типа ГПЭ-16 или пористой перегородкой (глушитель ПТ-1).

Регулятор давления {редукционный клапан) предназначен для регулирования и автоматического поддержания заданного давле­ния на входе в ЭПК. Пневматический редуктор, например редук­тор типа 122-16 (БВ-57-І), работает следующим образом (рис. 5.41). Воздух из сети через отверстие 2 и клапан 13, отжатый пружиной 5, поступает в выход 12 и через отверстие 11 — к ЭПК и в полость 10, создавая давление на мембрану 4. При уменьшении давления на входе 2, а следовательно, и в полости 10 мембрана прогибается, увеличивая открытие клапана 13. Давление в полости 10 уравнове­шивается пружиной 5 и регулируется винтом 6 и пружиной 5. Клапан 8 служит для сброса воздуха из полости 10, если расхода воздуха нет. В этом случае, бла­годаря давлению в полости 10, мембрана 4 с клапаном 8 под­нимается, и сжатый воздух че­рез отверстие 7 сбрасывается в атмосферу. Клапан 8 позволяет изменить высокое давление на низкое при отсутствии расхода воздуха.

Рис. 5.41. Схема воздушного редук-
тора типа БВ-57-1:

1,5— пружины; 2 — вход; 3 — толка­тель; 4 — мембрана; 6 — регулиро­вочный винт; 7 — отверстие сброса воздуха; 8 — клапан сброса; 9 — по­лость; 10 — манометр; // — отверстие;

12 — выход; J3 — клапан

Рис. 5.42. Схема дросселирующего клапана типа КПД-1-1: 1, 4 — каналы входа-выхода; 2 — дрос­селирующее отверстие; 3 — игла; 5 — шариковый затвор; 6 — пружина; 7 — регулятор

Рис. 5.43. Схема лубрикатора: / — крышка; 2 — трубка; 3 — камера; 4 — винт; 5 — отверстие; 6 — прозрач­ная втулка; 7 — сужение канала; 8 — канал для подачи воздуха; 9 — обрат­ный клапан; 10 — стакан

 

Воздушный дроссель применяют для регулирования скорости передвижения исполнительных механизмов при их рабочем и хо­лостом ходе. Дросселирующий клапан при давлении воздуха более 50 кПа свободно пропускает воздух в одном направлении и тор­мозит! его выход в противоположном. В дросселирующем клапане типа КДП-1-1 (рис. 5.42), воздух, подаваемый в канал 4, отжима­ет шарик 5 с пружиной 6 и свободно проходит в канал 1 и далее в полость цилиндра пневмопривода, При обратном давлении возду­ха шарик 5закрывает отверстие, и воздух вынужден выходить че­рез дросселирующее отверстие 2, величина которого регулирует­ся иглой 3.

Кроме описанных конструкций клапанов, дросселей и золот - никое существует много других конструкций, основанных на этих же принципах и нашедших применение как в станкостроении, так и в контактных машинах.

Лубрикатор (распылитель масла) предназначен для автоматиче­ского і смазывания подвижных частей пневматической аппаратуры и исполнительных механизмов.

Лубрикатор типа ЛП (рис. 5.43) состоит из крышки 1, внутри которой проходит канал 8 с сужением 7. Перед сужением имеется отверстие (закрытое обратным клапаном 9), соединяющее канал 8

с внутренней полостью стакана 10 с маслом. Поле единена трубкой 2 с камерой 3, из которой масло ч и прозрачную втулку 6отдельными каплями стека канала 8, где и подхватывается проходящим воздух)» подаваемого масла регулируется винтом 4 и на) прозрачную втулку 6. Расход смазки составляет 10 ходов поршня. Масло из стакана 10 поступает действием разности давлений, образующейся при духа в сужающемся переменном сечении канала Вентури).