Установка для электроимпульсной наплавки

Установка для электроимпульсной наплавки (виброконтактно-дуговой) (рис. 43) состоит из автоматической виброконтактной головки, источника питания, пульта управления и насоса.

Автоматическая виброконтактная головка предназначена для подачи электродной проволоки, замыкания eo и отрыва от детали. Для подачи проволоки имеется подающий механизм, который состоит из роликов 7, редуктора 9 и электродвигателя 10. Проволока, намотанная на кассету 8, подается в отверстие токопровода (трубки) 6. Вибрация электрода производится посредством электромагнитного вибратора 20. Вибратор состоит из электромагнита и сердечника, связанного с качающимся рычагом токопровода. Для более стабильной работы вибратор снабжен пружинами. Амплитуда колебания токопровода регулируется натяжением этих пружин.

Рис. 43. Схема установки для электроимпульсной наплавки.

Установка для электроимпульсной наплавки питается постоянным током низкого напряжения от генератора 16 марки НД 500/1000. В качество индуктивного сопротивления в сварочную цепь последовательно включен дроссель 17 сварочного трансформатора. Генератор приводится от электродвигателя 15. Сварочный ток к проволоке подводится через токопровод 6. К обрабатываемой детали ток подводится посредством токоподводящего устройства 21. На шпиндель токарного станка напрессовывается медное кольцо; к станине привертывается траверса со щеткодержателем и щеткой.

На пульте управления установлены контрольные приборы 18 и 19, трансформаторы 13 и 14, селеновый мост 12 и реостат 11. Трансформаторы необходимы для питания электромагнитного вибратора и электродвигателя 10 током напряжением 36 в. Peoстат 11 позволяет изменять число оборотов вала электродвигателя. Охлаждающая жидкость в зону наплавки подается насосом 2 через трубопровод 4. Насос приводится от электродвигателя 1. Использованная вода через корыто 5 стекает в бак 3. Для закрепления и вращения детали, а также для закрепления и подачи сварочной головки используется токарный станок. Автоматическая виброконтактная головка закрепляется на суппорте токарного станка на изолирующей текстолитовой шайбе.

Основной деталью малогабаритной виброконтактной головки (рис. 44) конструкции инж. А. M. Балабанова является литой корпус 1. Б корпусе шарнирно крепится токопровод (рычаг) 2. Ведущий ролик 9 механизма подачи электродной проволоки через редуктор 8 приводится электродвигателем 7 постоянного тока. Число оборотов ведущего ролика механизма подачи изменяется в пределах 4—10 в минуту. Электромагнит 6 вибратора питается переменным током 36 в. Амплитуда колебания рычага 2 и жесткость работы вибратора регулируются путем натяжения пружины 5. Охлаждающая жидкость к электроду и детали подводится по трубкам 3 и 4.

Рис. 44. Автоматическая виброконтактная головка.

Испытаниями устаповлено, что при длительной работе виброконтактной автоматической головки витые пружины не обеспечивают четкую вибрацию электрода. В процессе работы установки измеряется величина амплитуды колебания электродной проволоки, поэтому нарушается установленный режим наплавки, требуется частая регулировка вибратора. Основной причиной нарушения стабильности работы вибратора является изменение жесткости пружины. Кроме того, при работе электромагнитного вибратора наблюдаются резкие удары сердечника, которые передаются электродной проволоке. Вследствие резких ударов и встряхивания электрода нарушается стабильность горения дуги и разбрызгивается расплавленный металл.

Высокая стабильность процесса наплавки обеспечивается при использовании универсальной автоматической виброконтактной головки с механическим вибратором (рис. 45) конструкции ВИМа.

Продольная подача проволоки через трубку 1 вибратора обеспечивается роликами 2 и 5. Ведущий ролик механизма подачи приводится от электродвигателя 4 через редуктор. Скорость подачи проволоки регулируется изменением диаметра и числа оборотов ведущего ролика. Колебательное движение трубке (токопроводу) сообщается эксцентриковым устройством, состоящим из эксцентричных валика и втулки (на фигуре не видно). На втулку установлен шариковый подшипник, ось симметрии последнего не совпадает с осью вала эксцентрикового устройства.

Вал эксцентрика приводится во вращение от электродвигателя через ременную передачу. Шкив 3 привода вала насажен на валу электродвигателя. Частота вибрации трубки (токопровода) составляет около 50 периодов в секунду.

Рис. 45. Автоматическая виброконтактная головка с механическим вибратором.

Инженеры Г. П. Клековкин, И. E. Ульман и К. H. Мышков утверждают, что автоматические виброконтактные головки, снабженные трубкой (токопроводом), совершающей возвратно-поступательное движение, обладают двумя существенными недостатками:

Большие инерционные силы вибрирующих масс расшатывают крепления трубки (токопровода) и других деталей вибратора. Поэтому требуются частые регулировки и ремонт автоматов. Кроме того, для вибрации больших масс требуется относительно большая мощность.
В момент контактирования электродной проволоки с деталью скорость перемещения конца трубки (токопровода) вибратора равна нулю. Это приводит к нарушению стабильности процесса наплавки, в момент короткого замыкания наблюдается «примерзание» проволоки.

Коллектив инженеров в составе Г. П. Клековкина, И. E. Ульмана, К. H. Мышкова и В. И. Антоновича разработал автоматическую виброконтактную головку КУМА-5 (рис. 46) принципиально новой конструкции. В этом автомате конец электродной проволоки совершает круговое движение.

Электродная проволока из кассеты посредством роликов 3 и 4 подается в пустотелый вращающийся шпиндель 2, снабженный пазом. В паз шпинделя вставляется пластинка 1 с отверстием, смещенным от оси вращения шпинделя на величину необходимого эксцентрицитета. В отверстие пластины нанравляется конец электродной проволоки.

Рис. 46. Схема виброконтактной головки КУМА-5

Следовательно, пластина, вращаясь вместе со шпинделем, сообщает концу проволоки вращательное (круговое) движение. Шпиндель приводится от электродвигателя через коническую пару шестерен. При кру говом движении электродной проволоки, как это утверждают авторы установки, в момент короткого замыкания скорость конца электрода будет больше нуля, и поэтому исключается возможность «примерзания» электрода. По данным авторов автомата, обеспечивается более стабильный процесс наплавки. Авторы автомата также утверждают, что в результате перемешивания расплавленного металла концом вращающейся электродной проволоки наплавленный слой получается более плотным.