Файл: Севбо П.И. Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства.pdf

производительность роторного агрегата по сравнению с таким же конвейерным в а раз больше.

При заданном скоростном режиме обработки и времени сварки t производительность роторного сварочного автомата полностью опре­

позиций загрузки и выгруз­ ки), то при заданных зна­ чениях производительности станка Q шт/ч и длитель­ ности сварочного процесса t мин необходимое число гнезд в роторе і и число его оборотов в минуту можно определить из следующих выражений:

*< 3 8 >

л- - ) - - (ЗЭ)

Производительность ротор­ ного автомата

восемь гнезд с цанговыми или иными патронами 2 для установки, центрирования и закрепления в них свариваемых изделий 3. Каждое гнездо снабжено механизмом для вращения изделия во время сварки кругового шва. Привод для всех этих механизмов может быть общим, централизованным, что позволяет существенно упростить конструк­ цию станка и обеспечить жесткую синхронизацию их работы. В от­ дельных случаях не исключена возможность и целесообразность применения индивидуальных электроприводов сварочного враще­ ния для каждого гнездового вращателя.

Во время сварки ротор и изделия непрерывно и равномерно вра­ щаются вокруг своих осей. Каждое свариваемое изделие вращается относительно двух осей: собственной оси (для сварочного вращения)

293

и оси ротора (для транспортного перемещения по окружности ротора). Следовательно, в роторных автоматах для сварки круго­ вых швов все свариваемые изделия совершают планетарное движе­ ние. Для сварочного вращения изделий вполне возможно приме­ нение вращателей не с вертикальной осью вращения (параллельной оси ротора), а с горизонтальной. В этом случае оснастка рабочих мест ротора будет несколько иной и аналогия с планетарным дви­ жением будет неполной. Подобный роторный автомат применен для сборочно-сварочного процесса при изготовлении составных трак­ торных катков и описан в § 19 (см. рис. 102).

На вращающейся части ротора (рис. 86) против каждого гнезда закреплена сварочная головка 4. Токоподвод ко всем сварочным головкам и подвижным электроприводам осуществляется при по­ мощи кольцевых токосъемников 5, расположенных на главном валу ротора.

Против первой — загрузочной — позиции ротора I в станине — статоре — станка 6 имеется автоматическое загрузочное устройство с питателем 8. На предыдущей позиции VIII, расположенной ря­ дом, имеется разгрузочное устройство 7 для съема готовых изделий с ротора и выдачи их на поток. Каждая сварочная головка начина­ ет свою работу с позиции II и заканчивает на позиции VII. Следо­ вательно, число одновременно действующих сварочных головок равно шести. Однако все восемь головок и восемь гнезд с вращате­ лями по своей конструкции совершенно идентичны.

Операции возбуждения дуги и выключения ее в конце сварки, загрузки и выгрузки изделий, вращения и другие полностью авто­ матизированы, поэтому такие роторные автоматы легко встраи­ ваются в автоматические линии.

По такой схеме построен роторный станок-автомат У-138 для плазменно-дуговой наплавки жаропрочным сплавом рабочей кром­ ки клапанов автомобильных двигателей. Его производительность

Q = 1150 клшшнов/ч.

Основным преимуществом роторных автоматов является их вы­ сокая производительность. В качестве недостатков следует отме­ тить сложность конструкции и сравнительно высокую его стои­ мость, а также пониженную степень надежности по сравнению с обычными станками-автоматами, обусловленную большим количе­ ством взаимодействующих элементов и движущихся частей (коль­ цевых токо- и газосъемников, вращающихся головок и проч.). Эти недостатки существенно сдерживают развитие и широкое внед­ рение роторных автоматов в сварочное производство.

Роторные сварочные автоматы целесообразно применять для сва­ рочных процессов с высоким коэффициентом машинного времени, т, е. для таких, у которых машинное время сварки t сравнительно

294

велико по сравнению с общим временем рабочего цикла, например для электродуговой сварки или наплавки протяженных швов с от­ носительно малой скоростью. Иначе дело обстоит со стыковой или точечной контактной сваркой, со сваркой трением, холодной свар­ кой, импульсно-магнитной, конденсаторной, у которых сварка но­ сит краткосрочный, импульсный характер, и, следовательно, имеет малое машинное время рабочего цикла. Для этих способов сварки применение роторных сварочных автоматов нецелесообразно, так как производительность автомата в этих случаях определяется не столько сварочными операциями, сколько вспомогательными, которые трудно выполнить на том же роторе.

Это вытекает также из выражения (39), по которому видно, что необходимое число оборотов ротора п растет обратно пропорцио­ нально длительности сварочного процесса і. Например, если вре­ мя сварки равно 0,01 мин, то потребное число оборотов ротора бу-

дет = 100 об/мин. При такой скорости ротора очень трудно

на одной позиции выполнять на ходу операции загрузки и закреп­ ления свариваемой детали, не говоря уже о вспомогательных опе­ рациях. Кроме того, в этих случаях при определении необходимого количества гнезд в роторе можно прийти к несколько странному результату: при заданной сравнительно высокой производительнос­ ти автомата достаточно иметь в роторе только три гнезда, на одном из которых производится сварка, а на двух других в этот момент — загрузка и выгрузка изделий, например, при t = 0,01 мин и Q = = 6000 иіт/ч по формуле (38) получим:

Следовательно, при малых значениях t роторный автомат по сути превращается в обычный трехпозиционный станок-автомат с трех­ местной планшайбой, на которой, как на круговом конвейере, вы­ полняются на ходу последовательно три операции: на первой по­ зиции — загрузка и закрепление свариваемой детали; на второй — сварка; на третьей — съем готового изделия и выдача его на поток. Однако при этом остаются три сварочные головки вместо одной или двух, как это могло бы быть при хорошо организованном круговом конвейере той же производительности, что отрицательно характе­ ризует роторный автомат.

Таким образом, чем меньше количество гнезд в роторе, тем боль­ ше он приближается по своим эксплуатационным характеристикам к обычным конвейерным машинам и соответственно теряет специ­ фические преимущества роторной системы.

Станок У-289 (рис. 87) предназначен для износостойкой наплав­ ки под флюсом уплотнительных поверхностей золотников, клиньев

295

и других трущихся деталей трубопроводной арматуры, выпускае­ мой в массовом количестве. В состав станка входят: шаговый тран­ спортер 1, передающий наплавляемые детали с одной позиции на другую; установочное приспособление с формирующим устройством, закрепленное на вертикальном шпинделе сварочного вращателя 3\ две сварочные головки 4 с флюсоаппаратом, смонтированным на подъемной траверсе; электронагреватель 2 и пульт управления 5.

Рис. 87. Станок-автомат для электродуговой наплавки трубопроводной арматуры.

Наплавляемая деталь при помощи транспортера перемещается сначала на позицию предварительного нагрева 2, затем на рабо­ чую позицию, где после зажатия детали формирующими устрой­ ствами и опускания траверсы со сварочными головками осуществля­ ется вращение детали и наплавка уплотнительной поверхности коль­ цевыми валиками. При очередном ходе транспортера наплавляемая деталь удаляется с рабочей позиции и на ее место подается следую­ щая.

Наплавка производится под флюсом сплошной или порошковой проволокой диаметром 3—5 мм обычным или обратноступенчатым методом.

296

По специальному заказу станок комплектуется индуктором для нагрева деталей перед наплавкой, устройством для вращения про­ волочного электрода, если наплавка кольцевой поверхности должна производиться при неподвижном положении детали, и электродным мундштуком для наплавки лентой шириной 15—30 мм.

В конструкции формирующих устройств, удерживающих на­ плавляемый жидкий металл от растекания и формирующих контур наплавки, а также в нагревательном индукторе, предусмотрено внутреннее водяное охлаждение.

Диаметр наплавляемой поверхности может регулироваться в пределах 50—350 мм. Диаметр круговой орбиты вращения электро­ да может регулироваться в пределах 0— 15 мм.

Производительность станка определяется размерами наплавляе­ мой поверхности и режимом наплавки.

В области к о н т а к т н о й с в а р к и типичными предста­ вителями оборудования V класса могут служить почти все специа­ лизированные многоточечные машины, применяемые в современ­ ном автомобиле- и вагоностроении, а также на заводах сельско­ хозяйственного машиностроения, бытового машиностроения и на других предприятиях массового производства тонколистовых изделий.

В качестве примера оборудования V класса можно также при­ вести машину для рельефной сварки (рис. 88) герметичных соеди­ нений крышек с корпусами конденсаторов из листовой стали тол­ щиной 0,5—0,8 мм. Машина с силовым пневмоприводом 1 имеет восьмипозиционный поворотный стол 3 (круговой конвейер),в гнездах которого 2 устанавливаются предназначенные для сварки изделия. Гнезда снабжены соответствующим токоподводом, обеспечива­ ющим контакт свариваемого изделия со вторичной цепью сварочного трансформатора. Стол кругового конвейера 3 при соответствующем повороте подводит изделие под электроды машины. Так как во время сварки изделие и стол неподвижны, то рассматриваемый круговой конвейер относится к категории конвейеров пульсирующего дей­ ствия. Сварочное сжатие деталей производится с помощью пнев­ матического цилиндра 1, на штоке которого шарнирно закреплена

печивает плотное прилегание электрода по всей поверхности свари­ ваемой детали и равномерное распределение сварочного давления по всему периметру шва (по рельефу).

При сильно развитом периметре и больших его размерах обеспе­ чить равномерность давления по всему периметру шва не удается. Это обстоятельство отрицательно влияет на качество сварного соеди­ нения, что, естественно, сдерживает применение рельефной свар­ ки для крупногабаритных изделий с развитым периметром шва.

297