Машиностроение. Энциклопедия Оборудование для сварки




Листать книгу
Листать
Страницы: 1 ... 16 ... 48 ... 80 ... 112 ... 144 ... 176 ... 208 ... 240 ... 272 ... 304 ... 336 ... 368 ... 400 ... 432 ... 464 ... 496
224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255


скачать книгу Машиностроение. Энциклопедия Оборудование для сварки




Момент равенства выходных напряженийЗУ и ГЛИН фиксируется компаратором КМП, ко-торый закрывает ключ К и останавливает счетчикСЧ. В этот момент /тах = ах, х = /тах/я, т. е. вре-мя сравнения пропорционально максимальнойсиле тока. Подсчитанное СЧ число, равноезначению измеряемого тока, хранится в /77, апо окончании измерения отображается наЦИ. Тарировка измерителя осуществляется пу-тем изменения угла наклона напряженияГЛИН. Чтобы показания прибора не менялисьпри измерениях на разных диапазонах, в схемуприбора введен делитель частоты ДЧ, меха-нически связанный с переключателем ПД.
...
Аналогично прибору ИТ-03 разработанприбор ИТ-02 для измерения действующегозначения силы тока (рис. 4.3, б). По внешнемувиду, пределам измерения и элементной базеэти приборы унифицированы. Действующеезначение силы сварочного тока рассчитывает-ся по формуле
...
Операция извлечения квадратного корнязаменена операцией сравнения. Для этого поокончании интегрирования на тот же вход А2подается линейно изменяющееся напряжениес генератора ГЛИН: £/глин(/) = кг (где к —коэффициент пропорциональности).
...
Таким образом, при замене операции из-влечения корня сравнением время, за котороеинтегрируемый сигнал с ГЛИН станет равенинтегралу от квадрата измеренной силы тока,пропорционально действующему значению си-лы тока. На выходе КМП формируется им-пульс, который через УУ отключает ГЛИН изакрывает ключ К2. До этого К2 был открыт втечение времени х и пропускал на счетчик СЧимпульсы с генератора тактовых импульсовГТИ. Число импульсов А^ = /гтих^ записанноев СЧ, пропорционально действующему значе-нию силы тока. Это число хранится в РП, а поокончании цикла измерения отображается наЦИ.
...
Таким образом, в течение первого полупе-риода в приборе происходит вычисление инте-грала от квадрата силы сварочного тока, а вовремя второго полупериода осуществляетсяоперация, эквивалентная извлечению квадратно-го корня, и вывод результатов на индикацию. Сначалом следующего периода сбрасываютсяпредыдущие показания и цикл измерения по-вторяется. По окончании импульса тока на из-мерителе ИТ-02 будет индицироваться дейст-вующее значение тока последнего периода.
...
куда вставляются подпятники, ориентирующиеместо приложения силы. Параметры пластинвыбраны так, что их прогиб не выходит запределы упругих деформаций. Изгиб пластинконтролируется индикатором часового типа,показания которого заранее градуированы длявсех точек приложения сил в реальных мет-рических единицах. Для контроля сил присварке датчик должен находиться вне зоны ка-сания электродов.
...
В последнее время нашли применениедатчики силы, основанные на принципе маг-нитной анизотропии, т. е. изменения магнит-ных свойств материала при сжатии его в раз-ных осевых направлениях. Такой датчик ста-ционарно устанавливается в приводе, а егосигнал воспринимается вторичным измери-тельным устройством. Наиболее широкое при-менение в силоизмерительной аппаратуре по-лучил тензометрический метод измерения наоснове полупроводниковых или металлическихтензорезисторов. Наклеенные на упругий эле-мент, они меняют омическое сопротивлениепри деформации поверхности этого элемента.Например, два датчика равного сопротивлениянаклеиваются на деталь, воспринимающуюусилие сжатия. Такой деталью может бытьэлектрододержатель, который играет роль уп-ругого элемента сжатие—растяжение. Еслидатчики наклеиваются на нижнюю консоль, топоследняя используется как упругий элементдеформации изгиба. Один из датчиков наклеи-вается вдоль направления усилия, второй —перпендикулярно к нему. Первый датчик реа-гирует на возможную деформацию, а второйдатчик является термокомпенсирующим эле-ментом, так как в процессе сварки упругийэлемент нагревается (за счет сварочного то-ка), а изменение сопротивления за счет разо-грева датчика не должно восприниматься какизмерительное. Тензодатчики включаются вплечи измерительного моста. К одной диаго-нали моста подключается источник стабильно-го напряжения, с другой его диагонали сигналчерез нормирующий усилитель подается на из-мерительный или записывающий прибор.Мост первоначально балансируется резистора-ми, включенными в другие плечи моста,поэтому выходной сигнал во время измерениябудет пропорционален только силе сжатия илиизгиба. Кривая выходного напряжения перво-начально тарируется по стандартным динамо-метрам. На основе тензорезисторов строят вы-носные датчики, внутри которых обычно име-ется упругий элемент изгиба. Такие датчикимогут устанавливаться между электродами ивне их.
...
Рассмотренные измерители сварочного то-ка и силы сжатия электродов применяются дляконтроля процессов точечной, рельефной ишовной сварки. В последнем случае для обес-печения герметичности шва необходимо до-полнительно контролировать шаг литых зон.На машинах с непрерывным вращением роли-ков шаг определяется временем /св и /п и ско-ростью исв, которые отрабатываются с высо-
...
Режим контактной стыковой сварки со-противлением определяется напряжением навторичной обмотке сварочного трансформато-ра, установочной длиной деталей, припускамина нагрев и осадку и усилиями сжатия дета-лей в осевом направлении. Команды на изме-нение усилия сжатия при переходе от нагревак осадке и выключение тока подаются от ко-нечных выключателей, устанавливаемых походу движения подвижного зажима машины,или реле времени. Перечисленные параметрылегко поддаются контролю с использованиемстандартных измерительных средств.
...
Для повышения механических свойств со-единений применяют термообработку стыков всварочной машине. В этом случае необходи-мы дополнительные устройства для измере-ния и регулирования температуры. Такимиустройствами на базе оптических пирометровоборудованы серийные машины типа К802.Погрешность отработки заданного термиче-ского цикла не превышает ± 10 °С.
...
При стыковой сварке оплавлением какие-либо оценки по усредненным значениям пара-метров режима оказываются неэффективными.Необходимо располагать временными зависи-мостями контролируемых параметров режима,например в виде записи на ленту самопишу-щего прибора. Очевидно, что чем больше кон-тролируемых параметров, тем точнее можнопрогнозировать качество сварного соединения.На практике число параметров контроля непревышает четырех.
...
В процессе контактной сварки непрерыв-ным оплавлением контролируют силу сва-* рочного тока, вторичное напряжение, переме-щение подвижной плиты машины и скоростьподачи деталей, припуск и скорость оплавле-ния и осадки, общее время сварки, времяосадки под током. Одновременный контрольэтих параметров можно осуществить толькоприменяя многоканальные самопишущие при-боры с пишущим узлом малой инерционностии большой скоростью протяжки ленты. Этимтребованиям отвечают серийно выпускаемыеприборы Н-327, Н-328, Н-3031, Н-3038. Двапоследних работают в более удобной для вос-приятия прямоугольной системе координат.
...
Все приборы унифицированы, отличаютсячислом измерительных каналов, имеют элек-тронную защиту от перегрузок по входу, от-метчик времени, а также возможность дистан-ционного управления скоростью перемеще-ния ленты и работой отметчика. Чувствитель-ность приборов 0,02...5 В/см, скорость про-тяжки 1...250 мм/с.
...
Высокая разрешающая способность прибо-ров позволяет выявить и такие нарушения ре-жима сварки, как короткие замыкания или пе-рерывы тока перед осадкой, поскольку на этомэтапе скорость протяжки ленты переключаютс малой на большую. Запись параметров надиаграммной ленте во многих случаях являет-ся нормативным документом, подтвер-ждающим соответствие фактических парамет-ров режима сварки заданным значениям.
...
В качестве первичных датчиков тока и на-пряжения используют соответствующие изме-рительные трансформаторы. Вместо тока сва-рочной цепи можно производить запись пер-вичного тока, поскольку его намагничи-вающая составляющая обычно невелика. Дляизмерения силы тока (до 750 А) перспективноиспользование датчиков типа МДТ на основепреобразователей Холла, поскольку они обла-дают широким диапазоном воспринимаемыхчастот (0...50 кГц).
...
Для записи перемещения подвижной пли-ты используют реостатные, индуктивные и ем-костные датчики. Наибольшей разрешающейспособностью (единицы, микрон) обладаютиндуктосины, однако они требуют сложногоцифрового преобразователя и квалифициро-ванного обслуживания. Достаточно высокуюточность отсчета обеспечивают реостатныедатчики, выполненные на многооборотныхпотенциометрах типа ПТП или ПЛП. Переда-точное число механической передачи выби-рают таким, чтобы один оборот датчика при-ходился на два-три миллиметра хода машины.За время сварки датчик совершит несколькооборотов. Для оценки величины перемещениянеобходимо учитывать число переходов черезнуль. Емкостной бесконтактный датчик, раз-работанный в ИЭС им. Е. О. Патона, обес-печивает более высокую разрешающую спо-собность. Его выходной сигнал синусоидаль-ной формы с периодом один-два миллиметра.Здесь также необходимо считать число перехо-дов через нуль.
...
Различные устройства и приборы для авто-матического контроля отклонений параметровот нормы ориентированы, как правило, на ра-боту с определенным типом сварочного обору-дования. На автоматах АСГЦ-150 для сваркивысокопрочных круглозвенных цепей преду-смотрена диагностическая система OHM-12контроля технического состояния отдельныхузлов машины и соблюдения установленногорежима сварки. Результаты измерений силысварочного тока и скоростей оплавления иосадки фиксируются на световом табло с эле-ментами индикации, свидетельствующими отом, что контролируемые параметры находятся
...
в норме или вышли за пределы допускаемыхзначений. На табло отображается номер диаг-ностируемой машины. После сеанса контроляодной из машин коммутационное устройствоподключает к системе контроля следующую.Одна система ОНМ-12 может обслуживать до39 сварочных автоматов. Прибор оперативно-го контроля параметров осадки применитель-но к широкополосным машинам типа 1700 А,установленным в непрерывных металлургиче-ских агрегатах [5] контролирует фактическуювеличину осадки с обеих сторон по ширинесвариваемого листа, а также длительность про-текания тока при осадке и термообработке.
...
Для обеспечения высокой точности изме-рения фактическое начало осадки определяет-ся по результатам измерения скорости переме-щения подвижной станины с фиксацией мо-мента превышения определенной скорости оп-лавления для полос данного сортамента. По-мимо цифровой индикации прибор содержитустройство, включающее световую сигнализа-цию при отклонении параметров осадки от за-данного уровня. Техническая характеристикаприбора приведена ниже.
...
подготовлен к производству прибор контроляЭ152 нового поколения, выполненный на ба-зе серийного микропроцессорного контролле-ра "Электроника МС-2702". Компьютернаясистема осуществляет сбор, измерение, обра-ботку, вычисление и сравнение технологиче-ских параметров с эталонными значениямидля данного изделия, которые хранятся в по-стоянном запоминающем устройстве системы.Если в результате сравнения все контролируе-мые параметры укладываются в заданное поледопусков, на печатающее устройство после по-рядкового номера стыка выводится сообще-ние "параметры в норме". Если обнаружитсянедопустимое отклонение хотя бы одного па-раметра, система бракует стык и выдает напринтер сообщение, какой именно параметрвышел за пределы допуска и его фактическоезначение. Область применения прибора Э152может охватывать широкую гамму стыковыхмашин различного назначения. Для этого дос-таточно ввести в контроллер новую програм-му без изменения его аппаратной части.
...
Так, разработанный контроллер ККС-01на базе микроЭВМ К1816 ВЕ48 для управле-ния однофазными машинами переменного то-ка (точечными, шовными, рельефными) с ав-томатической настройкой на коэффициентмощности 0,2 -т- 0,7 обеспечивает точную отра-ботку максимальной циклограммы из 19 вре-менных интервалов, включая четыре токовых,с диапазоном задания длительности 0 255периодов напряжения сети. В контроллереимеется канал для измерения действующей си-лы сварочного тока (3...50 кА). Этот же каналиспользуется для управления сварочным токомс целью выхода машины на заданную силу то-ка и последующей его стабилизации в течениевсего импульса сварки. Предусмотрена воз-можность компенсации износа электродов попрограмме путем увеличения уставки на задан-ную величину через определенное число сва-рок. При отключении питания сохраняется вэнергонезависимой памяти 16 режимов с шес-типозиционной циклограммой или четыре ре-жима с девятнадцатипозиционной циклограм-мой. Этот контроллер выгодно отличается оттрадиционных регуляторов цикла сварки.
...
Контроллер ККС-101 выполнен на одно-кристальной микроЭВМ типа К1816 ВЕ51, об-ладающей большими вычислительными воз-можностями и объемом памяти по сравнениюс микроЭВМ К1816 ВЕ48. Этот контроллерпо сравнению с ККС-01 обладает большимифункциональными возможностями (четыреаналоговых входа, восемь дискретных выхо-дов), предназначен для контактных машин,входящих в состав автоматизированных сва-рочных линий и при их использовании вместесо сварочным роботом.
...
При этом с помощью клавиатуры и цифровогодисплея можно изменять протяженностьлюбого интервала и соответствующие емузначения скорости и сварочного напряжения.С помощью этих же средств можно осущест-вить просмотр уставок параметров режимасварки и контроля, хранящихся в постояннойпамяти системы управления. Систему СУ282можно считать достаточно универсальной, таккак она может работать со стыковыми маши-нами разных типов. Смена типа машинывлечет за собой только изменение программы,отражающей циклограмму работы сварочногооборудования.
...
Микропроцессорная техника может широ-ко использоваться не только в системах управ-ления, но и при создании различных измери-тельных преобразователей. Замена аналоговыхметодов обработки сигналов цифровымизначительно повышает точность измерения ирасширяет функциональные возможности из-мерительного средства. Действительно, заме-на самой неприятной с точки зрения точно-сти обработки сигнала операции аналоговогоинтегрирования на цифровое повышаетточность измерения в несколько раз, так какопределяется только точностью работы АЦП.Дальнейшая математическая обработка изме-ренных промежуточных величин вообще невносит реальной погрешности в результатокончательного измерения.
...
приборов, конечно, не может быть высокой,но вполне достаточна для оперативного кон-троля режима сварки в производственных ус-ловиях. Удобство работы с такими приборамив-том, что они легки, мобильны, не требуютвнешнего питания, так как обходятся внутрен-ней батарейкой.
...
— При проектировании оборудования но-вого поколения для контактной сварки необ-ходимо предусмотреть встроенные датчики па-раметров оборудования и режимов сварки(датчики тока, напряжения, скорости и пере-мещения, давления, температуры подогревадеталей, расхода воды и др.). Следует отме-тить, что датчики должны быть встроенными воборудование, а не приставными. Это необхо-димо не только для систем управления с мик-роЭВМ, а и для периодического контроля тех-нических характеристик оборудования.
...
В качестве примера измерителя тока новогопоколения можно привести прибор УДК-01,разработанный ИЭС им. Е. О. Патона. Приборпредназначен для измерения эффективного иамплитудного значений силы сварочного то-ка, сравнения его с предельными и сигнализа-ции об отклонении силы тока и выдачи сигна-ла для отключения машины. Прибор УДК-01измеряет время сварки, считает число сварен-ных точек и отклонений силы тока от задан-ной уставки (по признакам "больше", "мень-ше"). Прибор выполнен на однокристальномкомпьютере и снабжен бесконтактным датчи-ком — тороидальной разъемной катушкой, ус-танавливаемой на токоведущей части сва-рочной машины переменного тока или кон-денсаторной.
...
Основные требования, предъявляемые кмашинам для сварки трением, можно разде-лить на общие и специальные. К общим тре-бованиям относятся: высокая производитель-ность и степень механизации и автоматиза-ции технологического процесса и вспомога-тельных операций; универсальность; простотаобслуживания, малая энерго- и металлоем-кость; унификация и типизация деталей и уз-лов; технологичность изготовления, обслужи-вания, ремонта и др. Специальные требова-ния могут быть разделены на технологическиеи конструктивные: технологические — соот-ветствие технических характеристик машинтехнологическому процессу сварки, регламен-тация процесса нагрева по времени или по ве-личине проковки; конструктивные — обес-печение жесткости узлов машины, надежногозакрепления свариваемых заготовок в условияхвибрации, передачи значительных крутящих итормозных моментов, возможности установкисменных зажимов для сварки различных заго-товок, необходимость в устройствах по удале-нию усиления и грата.
...
В зависимости от способа сварки трениеммашины можно разделить на конвенционныеи инерционные. Конструктивно эти машиныобычного исполнения (рис. 5.1) отличаютсяследующим: в конвенционных машинах сваркапроизводится с торможением деталей передпроковкой, а в машинах для инерционнойсварки трением (ИСТ) в приводе вращенияшпинделя задействован маховик. Накопленнаяв маховике энергия после его разгона переда-ется в стык в виде теплоты. Машины для
...
В автоматах процесс сварки и вспомога-тельные операции (весь цикл сварки) осущест-вляются автоматически, в полуавтоматах авто-матизирован только процесс сварки.
...
Машины для сварки трением делятся намашины общего применения и специализиро-ванные. Машины общего применения (какправило, полуавтоматы) обладают возможно-стью регулирования в широком диапазоне ос-новных параметров режимов сварки, универ-сальностью зажимов деталей, большим устано-вочным ходом суппорта. Специализирован-ные машины предназначены для сварки заго-товок деталей одного наименования, напри-мер, клапанов двигателей, карданных валов,задних мостов автомобиля, анодо- и катодо-держателей и др. Различают машины с гори-зонтальным и вертикальным расположениемоси шпинделя в пространстве. В основном, при-меняются машины с горизонтальной осью. Ма-лый объем нагреваемого металла при сварке пре-допределяет высокие энергетические характери-стики процесса. Средняя удельная мощность(приходящаяся на единицу площади поверхно-сти трения) составляет 7... 15 МВт/м2. Равномер-ная загрузка трехфазной сети позволяет обес-печить высокий коэффициент мощности(cos ф = 0,8...0,85).
...
К основным узлам и системам современ-ных машин для сварки трением относятся:приводы осевой силы и вращения шпинделя;передняя бабка со шпинделем и зажимом длявращающейся заготовки; тормозная системашпинделя; станина машины; система управле-ния процессом сварки и машиной. В маши-нах для инерционной сварки трением, крометого, имеется маховик, основным назначениемкоторого является аккумулирование кинетиче-ской энергии. Привод осевой силы предна-значен для сближения заготовок и обеспече-ния изменений этой силы по заданной про-грамме нагрев—проковка.
...
В машинах для сварки трением находятприменение пневматические, гидравлическиеи электромагнитные приводы осевого усилия.Пневматические и пневмогидравлические при-воды отличаются относительной простотойконструкции и применяются в машинах малоймощности. Пневматические приводы осевойсилы использованы в специализированных ма-шинах серии МФ (МФ-327; МФ-362) для свар-ки трением заготовок концевого инструмента.Машины серии МФ обеспечивают двусту-пенчатую схему приложения усилия, частотавращения заготовки постоянная. Они снабже-ны регулируемыми упорами и "осадочной мат-рицей", ограничивающей деформацию заго-товки из конструкционной стали. МашинаМФ-362 имеет узел для снятия грата. Силыпри нагреве и проковке контролируются мано-метрами, время нагрева и проковки — релевремени, диаметр свариваемых заготовок10...22 мм.
...
Пневмогидравлические приводы осевой си-лы использованы в универсальных машинах пер-вого поколения МСТ-23, МСТ-35, МСТ-41,МСТ-51 с максимальными усилиями при про-ковке соответственно 50, 100, 200, 400 кН исвариваемых заготовках из малоуглеродистыхи низколегированных сталей диаметром10...25, 16...36, 22...50, 32...70 мм. Машины по-зволяют вести процесс сварки как с превыше-нием давления при проковке, так и с давлени-ем проковки, равным давлению нагрева. Рег-ламентация нагрева осуществляется как по ве-личине проковки, так и по времени.
...
В машинах средней (более 300 кН) и боль-шой (до 3000 кН и более) мощности приме-няют гидропривод. Сложность и стоимостьмашин с гидроприводом выше, чем с пневма-тическим и пневмогидравлическим привода-ми, однако этот вид привода легко управляем,позволяет осуществлять активный контроль.Большинство современных машин оснащеногидроприводом. С таким приводом в ИЭС им.Е. О. Патона созданы универсальные машины(СТ-102, СТ-107, СТ-111, СТ-118) и спе-циализированные (СТ-104, СТ-108, СТ-112,СТ-122) с максимальными силами при про-ковке 100...2200 Н для сварки трением сталь-ных заготовок, а также получения стале-алюминиевых соединений при изготовлениипереходников, анододержателей. Правильныйвыбор схемы и типа, подшипникового узла пе-редней бабки особенно важен при разработкемашин с силой более 500 кН [18].
...
Типичным приводом вращения шпинделя,применяемым в большинстве машин для свар-ки трением, является электромеханическийпривод, в состав которого входят: трехфазныйасинхронный электрический двигатель, клино-ременная передача с зубчатым ремнем, муфтасцепления и тормозное устройство. Во многихмашинах западных фирм применяют гидрав-лические двигатели, которые обеспечиваютбесступенчатую регулировку частоты враще-ния шпинделя и несколько расширяют техно-логические возможности машины.
...
Следует отметить, что в машинах, рассчи-танных на сварку крупных заготовок сплошно-го сечения в тормозном устройстве, как пра-вило, нет необходимости. Момент трения встыке достаточно велик для обеспечения быст-рого торможения шпинделя — инерционногозавершения процесса сварки. Поэтому прак-тически все приведенные машины, разрабо-танные ИЭС им. Е. О. Патона, работают сторможением шпинделя и без его торможенияпри завершении сварки.
...
Для надежного закрепления заготовки (безпрокручивания при сварке) сумма радиальныхусилий (активных и реактивных), дейст-вующих со стороны зажимных кулачков на бо-ковую поверхность заготовки, должна быть че-тырехкратной максимального осевого усилиямашины. Для закрепления трубчатых загото-вок применяют многокулачковые зажимы спрофильными кулачками и большой площадьюзажатия. К оснастке машины относятся: загру-
...
В последнее время в инерционных маши-нах с осевой силой до 250 кН находит приме-нение силовой электромагнитный привод(рис. 5.2). Привод отличается высокими дина-мическими характеристиками и возможно-стью регулирования осевой силы в широкихпределах. Зависимость силы от воздушного за-зора сведена практически к нулю специаль-ной системой стабилизации магнитного пото-ка [11]. Применение электромагнитного при-вода для сварки трением позволило сущест-венно упростить конструкцию инерционноймашины за счет использования подвижнойчасти его магнитопровода в качестве основ-ной маховой массы и исключить узел воспри-ятия осевой силы — упорный подшипник.
...
Схема с электромагнитным приводом реа-лизована в машинах СТ-103, СТ-105, СТ-109,СТ-110, СТ-113 с силой, развиваемой электро-магнитом 20... 120 кН. Они предназначены длясварки биметаллических клапанов двигателейи концевого режущего инструмента. Техниче-ская характеристика машин ИСТ приведена втабл. 5.1.
...
Машу на СТ-105 предназначена для свар-ки клапанов тепловозных дизелей из сплаваЭИ69 и стали 40Х; автомат СТ-110 для сваркиклапанов из сплава ЭПЗОЗ и стали 40Х9С2легкового автомобиля ЗАЗ-1102, универсаль-ная СТ-109 — преимущественно для инстру-ментального производства.
...
Конструкции механизмов зажатия в маши-нах для сварки трением • существенно влияютна качество сварных соединений, размеры,массу и стоимость оборудования. От принципадействия этих механизмов зависит производи-тельность труда, припуски на механическуюобработку после сварки, возможность механи-
...
1 — электродвигатель; 2 — муфта; 3 — разгоняющиймаховик; 4 — цилиндрический магнитопровод; 5 —свариваемые торцы деталей
...
зочно-разгрузочные приспособления, обычно ввиде манипуляторов; приспособления для уда-ления грата; различного рода упоры, воспри-нимающие осевые усилия; матрицы, приме-няемые преимущественно при сварке загото-вок из материала с резко отличающимися пла-стическими свойствами. Технические характе-ристики машин для сварки трением имеются всправочной литературе [18].
...
В связи с требованиями производства в на-шей стране выполняется разработка новых ма-шин — автоматов для различных целей. Созда-ется новая гамма универсальных машин обще-го применения третьего поколения из шеститипоразмеров с унифицированной микропро-цессорной системой управления и контролядля сварки трением заготовок сплошного сече-ния диаметром 8... 180 мм, а трубчатых загото-вок — менее 300 мм.
...
зации и автоматизации загрузочных и транс-портных операций, удаления грата непосредст-венно в сварочной машине. В машинах длясварки трением зажимные губки, как прави-ло, изготовляют из стали. Для выбора опти-мального отношения силы зажатия к силепроковки (осадки) /у/щ, в зависимости отматериала губок и вида его термообработки,формы насечки на зажимающих поверхно-стях, можно воспользоваться данными машиндля контактной стыковой сварки. Зажимноймеханизм машин для сварки трением должентакже рассчитываться и на восприятие макси-мального момента трения, который может в2...2,5 раза превышать момент, рассчитанныйпо установившейся мощности двигателя при-вода вращения.
...
В машинах для сварки трением с огра-ниченной длиной невращающейся заготовки(примерно до 800 мм) осевое усилие при на-греве и проковке на практике часто восприни-мается регулируемым торцовым упором (ма-шины МСТ-2001, СТ-102 и др.), закрепляе-мым непосредственно на механизме зажатия.Функции механизма зажатия в этом случаесводятся к центрированию заготовок и вос-приятию крутящего момента, а осевое усилиевоспринимается в упор элементами конструк-ции, участвующими в передаче этого усилияот привода проковки к изделию.
...
Универсальные и специализированные ма-шины для сварки трением по способу загрузкизаготовок бывают двух типов: проходного иконсольного (консольные обладают возможно-стью загрузки и выгрузки свариваемых изде-лий не только в продольном направлении, нои перпендикулярно к усилию осадки). Нижерассматриваются конструкции консольных(тисочных) зажимов, как наиболее универ-сальных среди разработанных в Институтеэлектросварки им. Е. О. Патона. Для точногосовмещения торцов свариваемых изделий при-меняют самоцентрирующиеся механизмы смеханическими либо электрогидравлическимисинхронизаторами, с помощью которых дости-гается одновременное перемещение зажи-мающих элементов под действием привода ихперемещения.
...
На практике широко используются син-хронизаторы шарнирно-рычажного типа сприводом от гидроцилиндра фирмы Катерпил-лар (США), реечного типа с вращающейсяшестерней фирмы Кука (Германия), рычажно-клинового типа. На рис. 5.3 представлен меха-низм зажатия машины СТ-102, являющейсямодернизацией машин МСТ-2001. В базовоймодели синхронизатор в виде ползуна переме-щался по вертикальному валу, закрепленномуконсольно. В машине СТ-102 ползун 6 пере-мещается от гидроцилиндров / по валу 5 в го-ризонтальной плоскости, синхронизируя по-
...
средством серег 7, шарниров и пальцев 4встречное перемещение ползунов 2. Надеж-ность механизма возросла, габарит его умень-шился.
...
На рис. 5.4, а представлен зажимной меха-низм машины СТ-104. Ползуны 4 гидроци-линдром / перемещаются через рычаги 2.Синхронизация их перемещения осуществля-ется съемными зубчатыми секторами 5, жестко
...
зации и автоматизации загрузочных и транс-портных операций, удаления грата непосредст-венно в сварочной машине. В машинах длясварки трением зажимные губки, как прави-ло, изготовляют из стали. Для выбора опти-мального отношения силы зажатия к силепроковки (осадки) /у/щ, в зависимости отматериала губок и вида его термообработки,формы насечки на зажимающих поверхно-стях, можно воспользоваться данными машиндля контактной стыковой сварки. Зажимноймеханизм машин для сварки трением должентакже рассчитываться и на восприятие макси-мального момента трения, который может в2...2,5 раза превышать момент, рассчитанныйпо установившейся мощности двигателя при-вода вращения.
...
Возможность регулировки угла а сущест-венно повысила эксплуатационные характери-стики механизмов зажатия с ломающимсярычагом, способствуя рациональному нагру-жению конструкции при сохранении силы наползуне Р3 в заданном оптимальном диапазо-не. В зоне серег 7 установлен лимб для визу-ального контроля угла а.
...
На рис. 5.5 представлен зажим машиныСТ-107, работающий с использованием прин-ципа самозаклинивания. Шток 1 гидроцилин-дра через коромысло 5 синхронно перемещаетползуны 2, которые клиновыми поверхностя-ми взаимодействуют с ползунами 4, переме-щая их навстречу друг другу. Таким образомосуществляется предварительное зажатие заго-товки рифлеными башмаками 7 с максималь-ным усилием 500 кН, достаточным в машинахдля сварки трением для центровки заготовок ивосприятия максимального крутящего момен-та. При возрастании силы Рпр автоматическивозрастает сила зажатия, так как башмаки 7,поворачиваясь на спаренных опорах 8, вре-заются рифлением в тело заготовки, препятст-вуя ее осевому перемещению. После сваркипружины 6 возвращают башмаки 7 в исходноеположение. Чтобы башмаки 7 не проскальзы-вали, приведенный коэффициент трения Уп впарах башмаки 7—опоры 8, должен бытьменьше коэффициента трения в парах башма-ки 7—поверхность изделия. Приведенныйкоэффициент трения определяется в данномслучае геометрией опор:
...
Техническая характеристика зажимов при-ведена в табл. 5.2. Максимальная длина зажи-маемых заготовок не ограничена. Наиболеекомпактными и технически совершеннымипо силовой напряженности Ку (отношение
...
Зажимной механизм машин СТ-105 иСТ-109 создан на базе зажимов с ломающимсярычагом серийных машин К355 для контакт-ной стыковой сварки рельсов. Модернизациязажима заключалась в обеспечении прямоли-нейного перемещения ползунов 4 (вместо пе-ремещения по дуге) под действием рычагов 2,осуществляющих поворот при движении што-ка цилиндра 1. В механизм введена резьбоваявтулка 6 для регулирования значения угла анаклона серег 7 (примерно 10... 11°) в зависи-мости от изменения припуска на зажимаемыезаготовки.
...
массы механизма к силе зажатия Р3) являютсямеханизмы с "ломающимися" рычагами (см.рис. 5.4, б). Следует учитывать, что масса меха-низма зажатия оказывает существенное влияниена прогиб направляющих 3 (рис. 5.3, 5.5), покоторым он перемещается. При этом размерпрогиба должен быть таким, чтобы гарантиро-валось отсутствие интенсивного изнашиваниялибо заклинивания при оптимальных зазорах внаправляющих втулках. На практике для на-правляющих диаметром 70... 120 мм зазорыдолжны быть в интервале 30... 150 мкм.
...
В зажимных механизмах машин СТ-102(см. рис. 5.3) и СТ-107 (см. рис. 5.5) деформа-ция С-образного корпуса от воздействия силына ползуне вызывает дополнительное нагруже-ние и прогиб на направляющих 3. Этот недос-таток отсутствует в механизмах, схемы кото-рых приведены на рис. 5.4; силы, возни-кающие при зажатии заготовок, замыкаютсяна корпус с таким расчетом, чтобы они пере-давались в зоны расположения направляющих3 в меньшей степени.
...
Синхронизаторы механизмов зажатиядолжны быть рассчитаны на компенсациюусилий, которые возникают из-за неодинако-вых потерь на трение в ползунах и звеньях,передающих силу зажатия Р3. Кроме того, онидолжны воспринимать боковые силы, возни-кающие при зажиме длинномерных загото-вок, а также составляющую осевой силы, обу-словленную неравномерным разогревом сты-ка и отклонением от перпендикулярности сва-риваемых торцов направлению действия уси-лия проковки. В машинах для сварки трениемсинхронизатор противодействует также смеще-нию зажима при воздействии крутящего мо-мента. Практически синхронизатор долженбыть рассчитан на восприятие не менее 30%осевой силы.
...
В этой связи наиболее предпочтителен син-хронизатор механизма машин СТ-105, СТ-109(см. рис. 5.4, б), поскольку его кинематиче-ские звенья одновременно являются силовы-ми, передающими на ползуны 4 силу зажатияР3. Синхронизатор механизма зажатия маши-ны СТ-102 (см. рис. 5.3) для облегчения кон-струкции выполняется из несиловых элемен-тов, осуществляющих в основном кинематиче-ские функции. Для исключения смещенияползунов при сварке после зажатия полости Пгидроцилиндров 7, подключенные параллель-но в систему нагнетания, запираются гидро-замками. В случае утечки жидкости произво-дится подпитка через гидрозамки, гаранти-рующая стабильность усилия Р3, и исключает-ся отвод штоков цилиндров от заготовки. Схе-ма с синхронизатором из несиловых звеньев,управляющих встречноперемещающимисяштоками гидроцилиндров, которые после за-жатия блокируются гидрозамками, особенноцелесообразна в случаях, когда Р3 > 1500 кН.В этом случае механизм зажатия расчленяетсяна несколько пар цилиндров, работающих па-раллельно. Одна из пар снабжена несиловым
...
синхронизатором и служит для предваритель-ного центрирования заготовки, после выпол-нения которого включаются в работу осталь-ные пары цилиндров, окончательно зажимаяотцентрированную заготовку. При большихсилах Р3 такая система в ряде случаев облада-ет существенно лучшими технико-экономиче-скими показателями.
...
Кроме перечисленного выше универсаль-ного и специализированного оборудованиядля сварки трением, осуществляющего одно-стыковые соединения, имеется необходимостьв одновременной сварке двух стыков. Обору-дование для сварки трением двустыковых со-единений весьма разнообразно: с промежу-точной вращающейся либо неподвижной дета-лью, которая закреплена в осевом направле-нии неподвижно, либо является "плавающей";с одним или двумя вращающимися шпинделя-ми и др.
...
В ИЭС им. Е. О. Патона разработана ори-гинальная установка СТ-104* для сварки тре-нием двухстыкового соединения деталей 3, 13с усилием проковки 100 кН (рис. 5.6). Прива-риваемая промежуточная вставка 12 помеща-ется внутрь приводной обоймы установлен-ной на опорах качения в двух полукорпусах 7,жестко закрепленных на штангах 10 и враща-ется вместе с последней. Штанги 10 в своюочередь жестко соединяют две неподвижныестойки 5, 77, закрепленные на станине 7. Состороны левой стойки 5 в корпусе 6 смонтиро-ван шпиндель 4 с цанговым зажимным патро-
...
ном 2. Шпиндель 4 снабжен приводом враще-ния и механизмом осевого перемещения; от-носительно приводного шкива шпиндель уста-новлен на шлицевом соединении. Правыйсуппорт 9 имеет механизм осевого перемеще-ния в виде двух цилиндров проковки 14 безпривода вращения. Правый суппорт выпол-нен в виде зажима с синхронизатором назубчатом зацеплении (см. рис. 5.4, а)
...
Технологические параметры машины: силыпри нагреве 60 кН, проковке 120 кН, зажиманевращающейся заготовки в тисках суппорта9 220 кН, предварительного зажатия вра-щающейся заготовки в цанговом патроне30 кН; диаметры деталей сплошного сечения,свариваемых на машине, 10...30 мм, трубча-тых деталей 70 мм; длина вращающейся детали60... 180 мм, а минимальная невращающейсядетали, зажимаемой в тисках, 100 мм (макси-мальная не ограничена).
...
Привод вращения обоймы осуществляетсяот двухскоростного электродвигателя мощно-стью 33,5 (22,4) кВт при частоте вращения 750(1500) мин-1. Привод вращения шпинделя сцанговым патроном связан с электродвигате-лем мощностью 21 кВт (частота вращения1500 мин-1). Благодаря конструктивным осо-бенностям машина СТ-104 обладает широки-ми технологическими возможностями. Вра-щая шпиндель в направлении вращения обой-мы со вставкой или в противоположном на-правлении, можно в широком диапазоне варь-ировать линейные скорости на периферии об-разцов. При соединении различных по фи-зическим свойствам материалов с промежу-точной вставкой на машине СТ-104 можно по-лучать различные линейные скорости со сто-роны вращающейся и невращающейся загото-вок по отношению к вставке. Дополнитель-ные технологические возможности появляютсяв случае выполнения вставки биметалличе-ской. Вместе с тем, машина СТ-104 упрощенаконструктивно: в ней при осуществлении кон-венционного способа сварки трением отсутст-вуют тормозные устройства. Это возможноблагодаря тому, что вставка, располагаемаявнутри обоймы, имеет такую конфигурацию,что ей автоматически передается вращение отобоймы без дополнительных зажимов и уст-ройств. В процессе нагрева вставке сообщаетсятакое продольное перемещение внутри обой-мы (припуск на нагрев), что в конце нагреваона должна выйти из контакта с обоймой. Приэтом происходит мгновенное торможениевставки и включается проковка. На машинеСТ-104 можно сваривать стаяли всех марок водноименном и разноименном сочетаниях:алюминий, медь, никель и сплавы на их осно-ве, тугоплавкие материалы и их сплавы.
...
Оборудование для термокомпрессионнойсварки является в значительной мере специа-лизированным и применяется главным обра-зом при монтаже интегральных схем гибкимипроводниками. Установки включают сле-дующие основные элементы: предметный сто-лик и рабочий инструмент с нагревательнымиустройствами; механизмы создания контактно-го усилия, подачи и обрезки проволоки, а так-же подачи корпусов; манипуляторы для совме-щения соединяемых элементов; систему на-блюдения; блоки питания и управления.
...
Предметный столик служит для креплениякорпуса прибора. Обычно столик выполняютсменным, с тем чтобы можно было использо-вать установку для нескольких типов корпусов.Нагрев столика до температуры 250...450 °Сосуществляется проволочными нагревателямис обязательным применением терморегулято-ров. Для уменьшения длительности его нагре-ва до заданной температуры источник вначалеработает в форсированном режиме. При дости-жении заданной температуры срабатывает тер-морегулятор, поддерживающий ее с точностью(+5...10) °С. В качестве датчика температурыиспользуют термосопротивление или термопа-ру. Последняя обеспечивает более высокуюточность регулировки температуры [12].
...
Рабочий инструмент выбирается в зависи-мости от схемы монтажа: внахлестку с боковойподачей проволоки под инструмент или встыкс подачей проволоки с образованным оплавле-нием на конце шариком перпендикулярно кконтактной площадке.
...
В качестве рабочего инструмента служат(рис. 5.7): игла-пуансон с подачей проволокипод инструмент сбоку через специальную дюзу(рис. 5.7, а);
...
площадкой производятся раздельно. Поэтомупроизводительность процесса сварки невысо-кая. При сварке с помощью капилляров про-волока совмещена с рабочим инструментом,что позволяет значительно повысить произво-дительность процесса. Наиболее широко при-меняются капилляры с центральным осевыми боковым отверстиями. На торце рабочих ин-струментов для нахлесточного соединенияобычно выполняют формирующие углубленияи выступы, которые ограничивают пластиче-ское течение материала проволоки и увеличи-вают его скорость в приконтактной зоне. Та-кой прием обеспечивает удовлетворительнуюпрочность соединения при относительно не-больших сварочных нагрузках [12].
...
Для нагрева рабочего инструмента исполь-зуются специальные спиральные нагреватели,расположенные непосредственно на инстру-менте или в держателе. Регулирование темпе-ратуры нагрева производится так же, как ипредметного столика.
...
Материал, из которого изготовляют ра-бочий инструмент, должен обладать: низкойтеплопроводностью, высокой износостойко-стью при температуре менее 500 °С, высокойпрочностью при периодическом нагреве, охла-ждении и нагружении, отсутствием склонно-сти к схватыванию со свариваемыми материа-лами. В качестве материала используют, на-пример, молибден (особенно монокристал-лический), твердые сплавы (ВК-6М, ВК-15),ферриты, корунд, керамику на основе А1203,М§0, ВеО. При приварке алюминиевой про-волоки не рекомендуется применять рабочийинструмент из корунда и керамики на основеА1203 и 
...
Механизм создания контактной силы, обес-печивающий работу узлов почти в ударном ре-жиме, должен регулировать силу в широкомдиапазоне и воспроизводить установленное еезначение в условиях скоростного нагружения.В установках для термокомпрессионной свар-ки наиболее широко применяют механизмгрузового типа с диапазоном регулированияконтактного усилия 0...8 Н [12]. Управлениемеханизмом может быть ручным, ножным (пе-дальным) или от двигателя. При работе в по-луавтоматическом режиме длительность при-жатия инструмента устанавливается и выдер-живается автоматически.
...
Механизм подачи и обрезки проволоки зави-сит от назначения установки. Свободное сма-тывание проволоки с катушки используетсяпри сварке капиллярным инструментом с об-разованием шарика путем оплавления илипри сварке инструментом типа "птичийклюв". Механизм подачи с помощью роликов,вращаемых двигателем, применяется в уста-новках для сварки внахлестку. Для облегченияподачи весьма тонкой проволоки (8...20 мкм)через капилляр механизма подачи продуваютгаз (обычно защитный). Обрезка проволокипроизводится ножницами. Механизм подачии обрыва проволоки с помощью электромаг-нита и рычажной системы наиболее успешноиспользуется при подаче проволоки через бо-ковое отверстие рабочего инструмента.
...
Механизм подачи корпусов к месту сваркивыполняется в виде простых зажимов для кре-пления каждого корпуса на предметном столи-ке или в виде специальных кассет. Наиболь-шая производительность обеспечивается прииспользовании кассет с лентой, в которой
...
Манипуляторы двух типов — рычажныеили пантографные — предназначены дляточного совмещения соединяемых элементов ирабочего инструмента. В зависимости от раз-меров присоединяемых проводников и кон-тактных площадок диапазон передаточных от-ношений манипуляторов 5:1...200:1. При вы-полнении соединений внахлестку с боковойподачей проволоки на манипуляторы обычноустанавливают рабочий инструмент и меха-низм подачи проволоки. При монтаже пло-ских схем большого размера манипулятор с ус-тановленным предметным столиком долженобеспечивать его поворот и перемещение в го-ризонтальной плоскости с различным переда-точным отношением (например, 10:1 для гру-бого перемещения и 100:1 для точного).
...
Механизм подачи проволоки предусматри-вают на манипуляторе, обеспечивающем пере-мещение в горизонтальной и вертикальнойплоскостях с передаточным отношением до 25:1.
...
Система наблюдения состоит из бинокуляраили стереомикроскопа с увеличением 8—80.Для обеспечения хорошего наблюдения иудобства работы используют микроскопы сбольшими рабочим расстоянием (не менее100... 150 мм) и полем зрения. Некоторые мо-дели современных установок для термоком-прессионной сварки и их характеристикапредставлены в табл. 5.3.
...
Установки для УЗС состоят из следующихосновных частей и узлов: сварочной головки,представляющей собой ультразвуковой преоб-разователь с механической колебательной сис-темой и ультразвуковым инструментом; ис-точника питания, представляющего собойультразвуковой генератор с дозатором энер-гии — реле времени; механизма создания сва-рочного усилия сжатия свариваемых деталей;устройства для фиксации и перемещения подсварку соединяемых элементов или материа-лов. Если установки предназначены для соеди-нения миниатюрных элементов или деталей,то применяется специальное устройство-мани-пулятор, преобразующее перемещения рукоператора в малые перемещения ультразвуко-
...
Ультразвуковой преобразователь с меха-нической колебательной системой служит дляпреобразования электрической энергии ис-точника тока ультразвуковой частоты (ультра-звукового генератора) в механическую энер-гию ультразвукового инструмента, которыйпредназначен для передачи упругих колеба-ний в зону сварки и создания рабочего сва-рочного усилия. Ультразвуковой преобразова-тель является активным элементом колеба-тельной системы — двигателем. Пассивнаячасть — механическая колебательная системаи инструмент (волноводы) — трансформируети усиливает упругие колебания, согласовываявыходное сопротивление преобразователя ссопротивлением нагрузки в виде свариваемыхдеталей. К механической колебательной систе-ме предъявляют следующие требования: ста-бильность рабочей (резонансной) частоты ко-лебаний; возможность быстрой замены сва-рочного инструмента; высокие акустико-меха-нические свойства системы — минимальныепотери; высокое качество крепления всех эле-ментов системы; надежное крепление систе-мы к корпусу или к механизму давления сва-рочной головки; отсутствие потерь в крепле-ниях.
...
В качестве источника упругих колебанийиспользуются магнитострикционные преобра-зователи. Они могут быть либо металлически-ми, либо ферритовыми. Все более широкоеприменение находят пьезокерамические, какболее эффективные, с меньшими потерями.
...
Резонансная частота (кГц) ультразвуковыхпреобразователей не должна выходить за сле-дующие пределы: 18 ± 1,35; 22 ± 1,65;44 + 4,4; 66 + 6,6; 88 + 8,8; 440 ±11;
...
ловий теплоотвода при нагреве (наличие воз-душного, естественного, принудительного иливодяного охлаждения). Ориентировочные значе-ния максимальной удельной мощности для пре-образователей, изготовленных из различныхматериалов, приведены в табл. 5.4.
...
С повышением рабочей частоты преобра-зователя более эффективными становятсяферриты и пьезокерамика [24]. Простейшийультразвуковой преобразователь с механическойколебательной системой установки для ультра-звуковой микросварки показан на рис. 5.8. Маг-нитострикционный преобразователь 1 припаян кторцу колебательной системы в виде концен-тратора 2 и инструмента 3. Колебательная сис-тема крепится к механизму сварочного давле-ния установки с помощью фланца 4, располо-женного в узловой плоскости смещений,эпюра которых показана в поперечной плос-кости вдоль оси. Рабочая (резонансная) часто-та преобразователя равна 63,4 кГц.
...
В качестве источников питания ультразву-ковых преобразователей используются ультра-звуковые генераторы универсального типа ли-бо специализированные комплексы с система-ми стабилизации, программного регулирова-ния и управления, сопряженными с блокомуправления механизма сварочного давления.Универсальными генераторами являются:УЗГ1-0,04/22; УЗГ11-0,1/22; УЗГ5-0,63/22;УЗГ5-1,6/22 и др.
...
Специализированные генераторы могутвыполняться с различными вариантами по-лучения сигнала обратной связи для управле-ния мощностью, подводимой к ультразвуково-му преобразователю. На рис. 5.9 приведенытри варианта организации системы стабилиза-ции режима питания преобразователя. Для по-лучения сигнала обратной связи применимыдатчики механических колебаний 5, б, обес-печивающие работу генератора в режиме само-возбуждения. Источник постоянного тока /питает усилитель 2 сигналов ультразвуковойчастоты, нагруженный на ультразвуковой пре-образователь 3. Сигнал обратной связи 4 воз-действует вместе с сигналами датчиков на фа-
...
Повышенное внимание уделяется обес-печению соосности свариваемых деталей из-за небольшой толщины их стенки. Соосностьдостигается применением самоцентрирующе-го механизма зажатия или введением в конст-рукцию сварочной машины механизмакоррекции взаимного расположения сваривае-мых деталей. Для получения необходимых уси-лий зажатия и осадки в сварочных машинахшироко используется гидропривод, что снижа-ет габаритные размеры машины, но увеличи-вает стоимость и усложняет обслуживание.Эти недостатки исключаются при примене-нии пневмопривода, однако габаритные раз-меры сварочной машины при этом резко воз-растают. Уменьшать размеры можно, исполь-зуя многопоршневые цилиндры. Возможноприменение и пневмогидравлического при-вода.
...
Сварочные машины оборудуют устройства-ми создания управляющего магнитного поля.В этих устройствах могут быть использованыкак постоянные магниты, так и электромагни-ты. Постоянные магниты значительно упро-щают конструкцию механизма зажатия сва-рочной машины, не требуют дополнительногоисточника питания.
...
При эксплуатации сварочной машины по-стоянные магниты испытывают воздействиецелого ряда возмущающих факторов: тепло-вое излучение дуги, магнитное поле сварочно-го тока, случайные механические удары, изме-нение магнитного сопротивления цепи и др.Постоянные магниты должны обладать высо-кой стабильностью параметров и иметь боль-шую коэрцитивную силу. Перечисленным тре-бованиям отвечают магнитотвердые ферриты.Опыт эксплуатации постоянных магнитовмарки РА показал высокую стабильность ихпараметров. Для защиты магнитов от меха-нического и теплового воздействия их поме-щают в специальные корпуса, изготовленныеиз неферромагнитных материалов.
...
Основным недостатком устройств с посто-янными магнитами является крайне огра-ниченная возможность регулирования индук-ции управляющего магнитного поля в зазоремежду свариваемыми деталями, поэтому та-кие устройства используют при сварке одно-типных полых деталей с толщиной стенки ме-нее 6 мм. Следует также учитывать налипаниена постоянные магниты металлических час-тиц, что может вызвать короткое замыканиесварочного контура. В связи с этим необходи-ма периодическая очистка магнитов.
...
Электромагниты являются более гибкимисистемами, позволяющими варьировать значе-нием магнитной индукции и направлениеммагнитного потока, непосредственно в про-цессе сварки. При разработке и конструирова-нии электромагнитов необходимо учитывать
...
соотношения, которыми связаны между собоймагнитное поле, сила тока, его плотность,мощность и при необходимости водяное охла-ждение. Для их питания необходим дополни-тельный источник тока. Возможно параллель-ное включение катушек электромагнитов всварочную цепь, позволяющее отказаться отдополнительного источника питания, но та-кая схема не получила широкого распростра-нения.
...
В Германии получило промышленное при-менение устройство создания управляющего маг-нитного поля, представленное на рис. 5.10, а.Основное отличие устройства от устройствана базе постоянных магнитов состоит в том,что вместо двух магнитов, размещенных насвариваемых деталях и включенных встречно,применяется один электромагнит, установлен-ный непосредственно над линией сварки.В разъемном устройстве катушки 3 наматы-ваются на ферромагнитные сердечники 1 иподключаются таким образом, что имеют од-ноименно направленную полярность к линиисварки деталей 2. Путем намагничиванияферромагнитной вставки 4 непосредственнонад линией сварки сформируется ^ебуемаямагнитная индукция В, радиальная Вру
...
В Великобритании разработано устройст-во (рис. 5.10, б) [21], в котором катушки ^двухэлектромагнитов установлены на ферромаг-нитные сердечники 7, охватывающие по кон-туру свариваемые детали 2. Магнитопроводыосуществляют ввод магнитного потока в телодеталей. При этом в зазоре создаются необхо-димые условия для сварки.
...
В качестве источников питания дуги ис-пользуются серийно выпускаемые сварочныевыпрямители с падающей внешней характери-стикой. Крутизна внешней характеристикиоказывает большое влияние на устойчивостьгорения дуги. Наибольшую устойчивость дугаимеет при крутопадающей внешней характе-ристике источника питания, т. е. при стабили-зации силы сварочного тока.
...
В связи с быстротечностью процессаПМДС исключено какое-либо вмешательствооператора в его ход, поэтому все установкидля ПМДС имеют систему автоматическогоуправления. Наиболее простой является систе-ма управления на базе реле времени, с помо-щью которых устанавливается очередность идлительность сварочных операций. Болеесложными системами управления оборудуют-ся установки для сварки ответственных изде-лий.
...
Такие системы позволяют программиро-вать процесс сварки, контролировать и регист-рировать его параметры, выдавать паспорт накаждый сваренный стык. С помощью паспортаможет быть дана оценка качеству сварного со-единения, поскольку особенности ПМДС та-ковы, что величина и характер изменения ос-
...
новных параметров (напряжение на дуге, силатока дуги, длительность нагрева, путь и усилиеосадки) с большой вероятностью определяюткачество.
...
При автоматизации загрузки—выгрузки сва-риваемых деталей оборудование для ПМДС мо-жет встраиваться в автоматические сборочно-сварочные линии.
...
Оборудование для высокочастотной свар-ки по характеру производства является мелко-серийным и единичным. Оно состоит из ис-точника питания, элементов для подвода токак свариваемому изделию, механических уст-ройств для формирования, фиксации, переме-щения и обжатия изделий в процессе сварки[19, 25]. Для осуществления высокочастотнойсварки используются частоты тока 8, 10, 66,220, 440, 1760 кГц, что определяет применениеразличных источников питания. При частоте8 и 10 кГц источниками питания являютсяэлектромашинные преобразователи, состоя-щие из двигателя, включаемого в сеть, с часто-той тока 50 Гц и индукторного генератора, со-единенных общим валом, и инверторы.
...
Преобразователи — однокорпусные, в вер-тикальном закрытом исполнении, с воздушно-водяным охлаждением. Техническая характе-ристика преобразователей и инвертора приве-дена в табл. 5.8.
...
При использовании частот 66, 220, 440 и1760 кГц в качестве источников питания при-меняют ламповые генераторы, в которых токпромышленной частоты с помощью выпрями-телей, трехэлектродных вакуумных ламп и ре-
...
личине обжатия (жесткая клеть, применяемаячаще) или при постоянном усилии (подпружи-ненная клеть). Геометрические параметрысближения и осадки кромок определяются ви-дом и размерами изделия, принятой схемойдеформации, скоростью сварки, конструкци-ей оборудования, калибровкой инструмента ипри наладке варьируются мало. В этой связиво многих случаях решающее значение имеетправильный выбор схемы деформации и кон-струкции оборудования.
...
При изготовлении спирально-шовныхтруб возможно стыковое и косостыковое со-единение кромок. При стыковом соединенииленту предварительно формируют по расчет-ному профилю, а затем переформируют попрофилю трубы, что резко усложняет конст-рукцию трубосварочного стана. При кососты-ковом соединении формирование простое.Станы могут быть трех видов: втулочными,валково-втулочными и валковыми. Два по-следних вида станов отличаются более высо-кой точностью сведения кромок. При безвту-лочном формировании трубы (валковые ста-ны) применяется автоматическое регулирова-ние диаметра.
...
При изготовлении изделий с тавровым со-единением профилей, оребренных труб меха-ническое оборудование деформирует полкуили ребро, чтобы обеспечить У-образное схо-ждение кромок с поверхностью. Возможностиосуществления такой деформации определяюти возможности применения высокочастотнойсварки. Несимметричность нагрева компенси-руют концентраторами тока, экранами, конст-руктивно объединенными с контактным токо-подвод ом.
...
Высокочастотные установки с электрома-шинными преобразователями для сварки прямо-шовных стальных труб диаметром менее 530 мми с толщиной стенки до 10 мм выполняют виндивидуальном порядке.
...
Стыковая сварка труб в котельном произ-водстве выполняется машинами серии МВЧС.Машина содержит следующие основные эле-менты: механизм для захвата и осадки свари-ваемых труб; узел нагрева (индуктор, транс-форматор и конденсаторы), установленный наподвижной каретке с электрическим приво-дом; механизм вращения труб в процессе на-грева. В комплект машины входят шкафыуправления и электромашинный преобразова-тель или инвертор мощностью 100 кВт, часто-той 8... 10 кГц.
...
5.10. Техническая характеристика высокочастотных установок с ламповыми генераторами для непрерывной сварки металлов
...
Последовательность операций следующая:загрузка свариваемых труб в приемное устрой-ство, зажим труб; автоматическая установказазора между торцами труб и индуктора отно-сительно торцов; включение механизма вра-щения труб; продувка защитного газа междуторцами; включение и автоматическое управ-ление режимом нагрева по заданному циклу;включение осадки и выключение нагрева; раз-жатие зажимов и перемещение труб на длинусвариваемых отрезков. Оборудование для вы-сокочастотной сварки плавлением по отборто-ванным кромкам для обработки конкретногоизделия выполняется индивидуально на осно-ве унифицированных элементов.
...
Для изготовления многих изделий ра-диоэлектроники и средств связи в контактноймашине имеется пылезащитная камера, в ко-торой производится микросварка; степеньочистки воздуха рабочей зоны — не более пя-ти пылинок размером 0,8 мкм на один литрподаваемого воздуха.
...
Механизмы сжатия электродов рассчита-ны на сравнительно небольшие силы сжатия(в среднем 2...5 даН), а в ряде случаев, напри-мер в области микроэлектроники, еще мень-шие. Кроме того, точность задания их оченьвысокая (1...2% значений сил, заданных по ре-жиму сварки), а гарантированное смещениеосей сварочных электродов весьма небольшое(не более 0,01...0,025 мм), что требует оченьвысокой точности изготовления прецизион-ных механизмов.
...
В универсальном оборудовании дляКМСС чаще всего применяется ножной(значительно реже ручной) привод электродов,что обусловлено трудностями механизации иавтоматизации сборки и установки сваривае-мых деталей между электродами машины.При очень малых размерах свариваемых дета-лей (микроэлектроника, прецизионное прибо-ростроение и др.) возникает необходимость вприменении оптических устройств (лупы,микроскопа). Надежное функционированиетиповых устройств автоматической подачи де-талей в рабочую зону сдерживается несоответ-ствием конструкций свариваемых деталей сле-дующим основным требованиям автоматиче-ской сборки: симметричности по возможнобольшему числу размеров или полной асим-метричности; стабильности базовых размерови поверхностей деталей, посадке деталей с га-рантированным натягом и зазором; соотноше-нию основных размеров 1,5...20:1 [14].
...
Источники питания должны отличатьсявысокой стабильностью (±1...2% заданногозначения) сварочного тока. Такие параметрыкак время сварки, а также сила тока и времяподогрева (если такой технологический про-цесс применяется) отвечают менее жесткимтребованиям [13, 17] и, как правило, они уста-навливаются опытным путем.
...
В современном оборудовании для контакт-ной микросварки высокая стабильность ста-тических и динамических усилий сжатия элек-тродов Рэ обеспечивается [13]: включением то-ка подогрева (сварки) только после достиже-ния заданного по технологии усилия Е3 с по-мощью специальных датчиков, сблокирован-ных с механизмом сжатия электродов; малойинерционностью подвижной системы меха-низма сжатия (минимальная масса штока сосварочным электродом, зажимом или роли-ком; передача усилия Гэ от упругого или упру-гих элементов непосредственно на этот шток;минимальные и постоянные по величине силытрения в опорах перемещения указанногоштока или валов сварочных роликов за счетопор качения на стандартных шариках и под-шипниках и др.); практическим исключениемдействия электродинамических сил, сни-
...
жающих усилие благодаря расположениюгибкой токоподводя щей шины к верхнему(нижнему) электрод одержател ю (зажиму) пер-пендикулярно к нижней (верхней) консоли сэлектрододержателем (зажимом) и др.
...
Для стабилизации и минимальных значе-ний активной составляющей сопротивлениявторичного контура и тормозного момента навалах в шовных и некоторых других контакт-ных микросварочных машинах используютсяжидкие токоподводы к вращающимся илиперемещающимся элементам вторичногоконтура.
...
На рис. 5.12 приведен типовой механизмсжатия электродов для двухточечной или од-носторонней точечной контактной микросвар-ки. При нажатии на педаль перемещают (в томчисле и с помощью, например, пневмоприво-да) приводную тягу 21 вниз, тем самым с по-мощью оси //, втулок 19, пальцев 13, пружин12 поворачивают оба рычага /7
...
Затем цикл может повторяться. Следует от-метить, что при этом усилие Гэ на каждомэлектроде регулируется и строго фиксируетсяупором 20. Контроль усилия сжатия Гэ осуще-ствляется с помощью индикатора 10 часовоготипа, установленного в отверстии кронштейна9. Погрешность задания усилия Рэ современ-ными механизмами сжатия для контактноймикросварки не более ±1,5%.
...
Для контактной конденсаторной микро-сварки преимущественное распространениеполучили электрические устройства [13], обес-печивающие заряд батареи рабочих конденса-торов емкостью Ср до выбранного уровня на-пряжения ис
...
7 — механизм сжатия электродов; 2 — штатив с лампой; 3 — тиристор разрядный; 4 — выпрямительный мостзарядного устройства; 5 — корпус; 6 — штуцер для подключения пневмосети; 7 — педаль; 8 — стол; 9 —светильник; 10 — индикатор часового типа; 11 — блок управления; 12 — блок штекерных переключателей; 13 —сварочный трансформатор; 14 — блок токоограничивающих конденсаторов; 75 — дроссель; 16 — блок рабочихконденсаторов; 77— зарядный трансформатор; 18—
...
Специализированные установки для кон-тактной микросварки. Опыт внедрения кон-тактной микросварки показывает, что приме-нительно к конкретным микросварным узламуниверсальные машины легко модернизируют-ся в специализированные (небольшая доработ-ка привода механизма сжатия, создание спе-циальной оснастки для совмещения деталейпри сборке, использование типовых устройствдля поштучной или групповой выборки дета-лей из неупорядоченной массы, ориентацииих в пространстве относительно заданной сис-темы координат, подачи их без потери ориен-тации в рабочую зону с заданным ритмом,удаление готового сварного узла из рабочейзоны и др.).
...
В ряде случаев (например, в специализиро-ванных серийных установках Контакт-ЗА,ЭМ-425А, Я2М2.332.021-01) высокая точностьсовмещения при односторонней точечнойконтактной микросварке проволочных выво-дов диаметров 25...60 мкм из золота, серебра иконтактных площадок из этих материалов,алюминия и тантала, напыленных на диэлек-трические подложки полупроводниковых при-боров и гибридных интегральных схем дости-гается пропусканием привариваемой проволо-
...
ки через боковое отверстие в электроде и уста-новкой контактной площадки корпуса прибо-ра (схемы) под электроды с помощью манипу-лятора пантографного типа (ход не менее25 х
...
Специальный манипулятор, на которыйустанавливается корпус прибора (схемы), имикроскоп обеспечивают высокую точностьсовмещения в установках КО-115М дляточечной односторонней контактной конден-саторной микросварки выводов (толщиной10... 150 и диаметром 20...300 мкм) и контакт-ных площадок из различных металлов (толщи-ной 0,6...50 мкм), нанесенных на диэлектриче-ские подложки. В установках этого типа регу-лируются следующие основные параметры: си-ла сжатия на каждом электроде 0,2...40 Н с по-грешностью ±5%; зазор между электродами0,01... 1,0 мм; сила сварочного тока 50...2000 Ас погрешностью ±1%; длительность импульсасварочного тока 0,6...20 мс, производитель-ность до 250...300 сварок/ч.
...
1 — рабочий стол; 2 — координатный стол; 3 — сварочная головка; 4 — механизм подачи и обрыва проволоки;5
...
тока ПТРС-1М [12] и ОЗКС-700 для герме-тичного соединения крышки из ковара толщи-ной 0,1...0,2 мм покрытой золотом толщиной9 мкм с корпусом интегральной схемы. Основ-ные параметры установки: сила сварочного то-ка до 400 А; сила сжатия 2... 10 Н; скоростьсварки 2... 10 мм/с. Сварка выполняется в кон-тролируемой атмосфере любого газа.
...




Материаловедение
Російсько-український словник зварювальної термінології. Українсько-російський словник зварювальної термінології.
Металловедение для сварщиков (сварка сталей)
Машиностроение. Энциклопедия Оборудование для сварки
Иллюстрации к началам курса «Основы материаловедения»
Необычные свойства обычных металлов
Физические методы исследования металлов и сплавов