Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
193
ДП-НГТУ-151001-08ТМс-16-12ПЗ
8. Исследовательская часть
«Модернизация станка для очистки и намотки сварочной проволоки.»
8.1. Введение.
Состояние поверхности электродной проволоки для механизированной дуговой сварки в защитных газах оказывает существенное влияние на устойчивость горения дуги, уровень разбрызгивания, качество швов и надежность эксплуатации сварочных полуавтоматов и автоматов. На поверхности сварочной проволоки могут находиться разнообразные металлические и неметаллические покрытия, технологическая смазка и подсмазочные вещества, используемые при ее волочении, оксиды и продукты химического травления, образующиеся при промежуточных операциях термической и химической обработки, ржавчина которая может образоваться при длительном хранении или в негерметичной упаковке.
Отечественная автомобильная и судостроительная промышленность переоснащается современным сварочным оборудованием.
Современные сварочные полуавтоматы и автоматы обладают превосходными эксплуатационными характеристиками, но требуют высокого качества расходных материалов – сварочной проволоки.
Одним из самых важнейших критериев при выборе является качество намотки сварочной проволоки на кассету и состояние ее поверхности.
В кассете недопустимы «проваленные» витки, скрутки, «бараны».
Существуют различные способы очистки сварочной проволоки: свободным абразивом, торцами шлифовального круга, твердосплавными резцами.
8.2. Техническое задание.
Исходные данные:
- диаметр наматываемой проволоки – 1,2 и 1,6 мм;
наибольший диаметр устанавливаемой бухты (наружный) – 600мм;
наименьший диаметр бухты (внутренний) – 140 мм;
- наружный диаметр бухт устанавливаемых на отдатчик сварочной до 600 мм;
- режим работы станка – безынерционный (бухта не вращается)
- сварочная проволока СВ08Г2С ГОСТ 2246-70 омедненная и без омеднения;
- частота вращения кассеты кассеты, мин-1:
min – 450
max – 850;
- размеры кассет (наибольшие):
внешний диаметр – 300 мм
посадочный диаметр – 180 мм
ширина – 98 мм;
- шаг укладки проволоки 1,2 и 1,6 мм (виток и витку);
2) Выполнить описание станка для очистки и намотки сварочной проволоки в соответствии с правилами составления, подачи и рассмотрения заявки на выдачу патента на изобретение;
3) Разработать кинематическую схему станка
3.1) составить уравнения главного движения;
3.2) составить уравнения движения подачи;
4) Разработать принципиальную электросхему;
5) Провести поиск аналогов проектируемого станка для очистки и намотки сварочной проволоки, выбрать прототип.
8.3. Аннотация.
Предлагаемое изобретение «Станок для очистки и намотки сварочной проволоки» относится к обработке металлов, в частности, к станкам для очистки и намотки сварочной проволоки на катушки сварочных машин.
Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности, расширение технологических возможностей станка и минимизация затрат на его изготовление.
Двухскоростной шпиндельный узел и безынерционный способ съема сварочной проволоки из бухты определяют высокую производительность станка.
Станок предназначен для плотной намотки сварочной проволоки с шагом укладки равным диаметру проволоки на разные по ширине катушки из бухт различных размеров и массы.
Известен станок для очистки и перемотки сварочной проволоки (а. с. СССР 4831158, кл.В08В 1/00, 1974 г.), содержащий станину, установленные на станине привод с валом для установки катушек, раскладчик и механизм очистки проволоки.
Раскладчик станка выполнен в виде кулачкового механизма с криволинейной направляющей на коромысле. Раскладчик не обеспечивает полное и правильное заполнение катушек различной ширины без смены кулачкового механизма. Кроме того, укладка одного ряда проволоки производится за половину оборота кулачка, что определяет значительные размеры кулачковой пары и ее привода, имеющего высокое передаточное число.
Механизм очистки проволоки этого станка представляет собойсоединенный с приводом полый вал со сквозным продольным пазом и радиальными отверстиями, в которых свободно размещены очистные элементы, выполненные в форме стержня с резьбовым отверстием для прохождения проволоки.
Очистка проволоки производится за счет центробежных сил, развиваемых стержнями. Малые частоты вращения механизмов намотки и очистки определяют низкую производительность станка.
Резьба в отверстиях стержней быстро изнашивается и требуется частая замена очистных элементов.
Станок не приспособлен для намотки катушек различной ширины и тонкой проволоки.
Известен станок для намотки проволоки (патент RU2104101 С16В08В 1/00, 1995 г.), содержащий станину, установленные на станине коробку передач с валом для установки катушек, встроенный в коробку передач механизм раскладчикаи механизм очистки проволоки.
Винтовой механизм раскладки, управляемый механизмом переключения и содержащий соединенную с гайкой каретку, направляющие каретки, валы прямого и обратного ходов, связанные между собой кинематически, снабжен установленными в каретке муфтой сцепления и зубчатой передачей. Посредством муфты и передачи гайкакинематически связана с валом обратного хода при замкнутой муфте сцепления и зафиксирована от вращения в корпусе при разомкнутой муфте сцепления. При этом направление перемещения каретки и шаг укладки проволоки определены соотношениями:
T = t*(1-uU), где
T – шаг укладчика проволоки;
Знак «-» - полученного значения указывает на движение каретки в сторону противоположную ее движению с зафиксированной гайкой;
t – шаг винта;
u – передаточное число кинематической между валами прямого и обратного ходов;
U – передаточное число зубчатой передачи каретки.
В механизме переключения, содержащем подвижную штангу, установленный на штанге подпружиненный ползун, палец – фиксатор, подпружиненный перпендикулярно ползуну, и подъемный клин пальца – фиксатора, штанга кинематически связана с валом обратного хода и подпружиненна относительно корпуса каретки, ползун собран из пружиненного сепаратора, и винтовой втулки, соединенной с управляемым звеном муфты сцепления, а палец – фиксатор установлен с возможностью входа в винтовой паз втулки при осевомперемещении штанги.
8.4. Сущность изобретения.
Фиг. 1 показан главный вид станка;
Фиг. 2 – вид сверху;
Фиг. 3 – сечение А-А на фигуре 1;
Фиг. 4 – Вид Б на фигуре 3;
Фиг. 5 – вид снизу отдатчика сварочной проволоки на фигуре 1;
Станок содержит каркас 1 на котором установлены плита 2, электрошкаф 3 и пост кнопочный 4.
На плите 2 закреплены электродвигатель 5, двухскоростной шпиндельный узел 6, двухдиапозонный механизм укладки проволоки 7, центрирующий кронштейн 9 и ограждение 10.
К каркасу 1 винтами 11 крепится отдатчик сварочной проволоки 12.
Двухскоростной шпиндельный узел 6 содержит установленный в опорах качения консольный вал 13 на котором закреплена наматываемая катушка 14.
Консольный вал 13 связан с клиноременной передачей 15 с электродвигателем 5 и клиноременной передачей 16 с ходовым винтом 17 двухдиапозонного механизма укладки проволоки 18.
Двухдиапозонный механизм укладки проволоки 18 содержит два корпуса подшипника 19 на каждом из которых выполнено крепежное отверстие 2 и 21, продольный паз 22 и поперечный паз 23; два кронштейна 24 на каждом из которых выполнен продольный паз 25 и установлены регулировочный винт 26 с кольцевой проточкой 27 на конце и подпружиненный упор 28; ходовой винт 17 на котором выполнены винтовые радиусные канавки с одинаковым шагом правые 29 и левые 30 и установлен узел, включающий в себя укладочный ролик 31, обойму 32, сепаратор 33 с шариками 34, фиксатор 35 и крепежный болт 36; на ходовой винт 17 устанавливаются 2 корпуса подшипника 19 с подшипниками 37, связанные между собой планкой 38 имеющей продольный паз 39 в который вводится крепежный болт 36 и жестко крепится стержнями 40, ввернутыми в резьбовые отверстия 41, после чего на ходовой винт 17 устанавливается ведомый шкив 42 и через проставную втулку 43 и внутреннюю обойму подшипника 44 крепится на нем.
Кронштейн 24 устанавливается в продольный паз 22 корпуса подшипника 19 и через продольный паз 25крепится к нему через резьбовое отверстие 20 при этом установленный в кронштейне 24 регулировочный винт 26 своей кольцевой проточкой 27 взаимодействует с торцем корпуса подшипника 19 и поверхностью 45 поперечного паза 23.
Фиксатор 35 введен в цилиндрическое отверстие 46 укладочного ролика 31, квадратное отверстие 47 обоймы 32, в прямоугольный паз 48 сепаратора 33 и закреплен крепежным болтом 36.
Центрирующий кронштейн 9 содержит жестко закрепленный на нем направляющий ролик 49.
Отдатчик сварочной проволоки 12 содержит каркас 50 сваренный из труб прямоугольного сечения на основании которого смонтированчетырехкулачковыйсамоцентрирующий патрон для крепления бухты 51, четыре поворотных колеса 52 и ограждение 10.
Патрон содержит крестовину 53 жестко закрепленную к основанию каркаса 50 фланцем 54 и центральной осью 55 на которой установлены ограждающий диск 56, бегунок 57, прижимная гайка 58, пружина 59 и прижимная шайба 60; четыре ползуна 61 закреплены с зазором на направляющих 62 основания каркаса 50 в которых выполнены продольные пазы 63 фланцами 54 и кулачками 64.
Ведущий винт 65 на котором выполнены кольцевая проточка 66 и квадрат 67 и установлена коническая шестерня 68, гайка правая 69 и гайка левая 70.
Своей кольцевой проточкой 66 ведущий винт 65 устанавливается в паз 71 крестовины 53, а гайка правая 69 и гайка левая 70 своими кольцевыми проточками 72 устанавливаются в пазы 73 ползунов 61 и крепятся к последним пластинам 74.
Два ведомых винта 75 на каждом из которых выполнены цапфы на концах, закреплена коническая шестерня 68 и гайка правая 69.
Своим цапфами ведомые винты 75 установлены в отверстие 76 крестовины 53 и отверстия 77 кронштейнов 78, а гайки 69 своими кольцевыми проточками устанавливаются в пазы 73 ползунов 61 и крепятся через кронштейн 78.
Формула изобретения.
Описание работы станка для очистки и намотки сварочной проволоки.
Подготовленный к работе отдатчик сварочной проволоки 12 перемещают на колесах 52 к каркасу станка 1 и крепят к последнему двумя винтами.
Устанавливают шаг укладчика равный диаметру проволоки кинематическисвязав клиноременной передачей 15 консольный вал 13 двухскоростного шпиндельного узла 6 с ходовым винтом 17 двухдипазонного механизма укладки сварочной проволоки 18.
Регулировочными винтами 26 по подпружиненным упорам 28контактирующими с торцами 19 обоймы 32 настраивают ширину намотки проволоки равной ширине катушки 15.
Устанавливают необходимые число оборотов в зависимости от наружного диаметра наматываемой катушки 15кинематически связав клиноременной передачей вал электродвигателя 5 с консольным валом 13 двухскоростного шпиндельного узла 6 очищаемую проволоку пропускают через рабочее отверстие 21 закрепленного на центрирующем кронштейне 9 укладываю в кольцевую проточку 27 центрирующего ролика 49 жестко закрепленного на центрирующем кронштейне 9 и закрепляют последнюю на катушке 15.
Включение электродвигателя 5 запускает механизм станка. Консольный вал 13 двухскоростного шпиндельного узла 6приводит во вращение катушку 15 наматывая на нее проволоку.
Укладочный ролик 31 двухдиапозонного механизма укладки проволоки 7 приводится в возвратно-поступательное движение между подпружиненными упорами 28 и раскладывает проволоку на катушке.
Обойма 32 укладочный ролик 31 закрепленный между собой болтом 36 через фиксатор 35 после контакта с левым подпружиненным упором 28 перемещается по сепаратору 33 вправо до упора поверхность 47 прямоугольного паза 48 сепаратора с поверхностью фиксатора 35 при этом образуется левая шариковинтовая передача и весь узел, включающий в себя укладочный ролик 31, обойму32, сепаратор 33, шарики 34, фиксатор 35, направляющий болт 36 перемещается вправо при вращении ходового винта против часовой стрелки. Со стороны правого торца обоймы 32 шарики 34 находящиеся в отверстиях 21 сепаратора 33 утоплены вправой винтовой канавки 29 обоймы и в работе не участвуют.
При контакте обоймы 32 с правым подпружиненным упором 28 происходит переключение направления движения фиксатор контактирует с поверхностью 47 прямоугольного паза 48 образуется правая шариковая винтовая передача и укладочный ролик 31 с входящими в него деталями перемещается влево. Со стороны левого торца 19 обоймы 32 шарики 34 топятся в левой винтовой канавки последней и в работе не участвует.
При контакте обоймы 32 с левым подпружиненным упором 28 цикл повторяется движение укладочного ролика 31 вправо.
(Взаимодействие левой винтовой канавки 30 ходового винта 17 с цилиндрической поверхностью со стороны левого торца 19 обоймы и шариками 34 находящимися в отверстиях 41 сепаратора 33 со стороны его левого торца 19).
(Взаимодействие правой винтовой канавки 29 ходового винта 17 с цилиндрической поверхностью со стороны правого торца 19 обоймы 32и шариками 34 находящимися в отверстиях 41 со стороны правого торца 19 сепаратора).
8.5. Кинематическая схема
8.6. Уравнение главного движения.
Уравнение кинематического баланса главного движения
Уравнение кинематического баланса движения подачи
8.7. Электросхема.
8.8. Аналоги.
1. Известен станок для очистки и перемотки сварочной проволоки (а. с. СССР 4831158, кл.В08В 1/00, 1974 г.), содержащий станину, установленные на станине привод с валом для установки катушек, раскладчик и механизм очистки проволоки.
2. Известен станок для намотки проволоки (патент RU2104101 С16В08В 1/00, 1995 г.), содержащий станину, установленные на станине коробку передач с валом для установки катушек, встроенный в коробку передач механизм раскладчика и механизм очистки проволоки.
8.9. Заключение.
Внедрение станка в производство позволяет сделать следующее:
9.9. Список используемой литературы