Привід переміщення електрода в наплавочній установці

Привід переміщення електрода в наплавочній установці на основі кривошипно-шатунного механізму, який відрізняється тим, що шатун виконано у вигляді лінійного коригувального приводу системи "гвинт-гайка", який містить обмежники. (19) (21) a200708500 (22) 24.07.2007 (24) 10.04.2009 (46) 10.04.2009, Бюл.№ 7, 2009 р. (72) ГУЛАКОВ СЕРГІЙ ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA, БУРЛАКА ВОЛОДИМИР ВОЛОДИМИРОВИЧ, UA, ПСАРЬОВА ІРИНА СЕРГІЇВНА, UA (73) ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, UA (56) RU 2044612 C1, 27.09.1995 3 якості наплавленого шару через нерівномірність його властивостей. При наплавленні робочої поверхні валиками синусоїдальної форми, що формуються КШМ, утворюється схильність до утворення в процесі експлуатації тріщин, орієнтованих уздовж вершин синусоїди. Для усунення цього явища необхідно забезпечити різку зміну напрямку вектора швидкості наплавлення. Цій вимозі, зокрема, відповідає трикутна траєкторія переміщення електроду. В основу винаходу поставлено задачу удосконалити привід переміщення електрода в наплавочній установці, у якому введення додаткових механізмів і зміна кінематичної схеми дозволить за рахунок одержання необхідних динамічних характеристик забезпечити високу якість наплавленого шару. Для рішення поставленої задачі в приводі переміщення електрода, що містить кривошипношатунний механізм, відповідно до винаходу, шатун виконано у вигляді лінійного коригувального приводу системи «гвинт-гайка», що містить обмежники. Основне переміщення електрода по синусоїдальній траєкторії забезпечується КШМ, що приводиться в обертання з постійною частотою за допомогою електродвигуна. Одержання ж необхідної зигзагоподібної траєкторії здійснюється шляхом корекції основного переміщення за допомогою лінійного привода, що змінює довжину шатуна КШМ. Запропоноване технічне рішення пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 показана спрощена схема привода переміщення електрода; на Фіг.2 - лінійний коригувальний привід; на Фіг.3 - графік енергії, що віддається коригувальним приводом, у залежності від співвідношення амплітуд коливання основного привода і результуючого трикутного. Привід містить електродвигун 1 із датчиком положення 2, що приводить в обертання КШМ, що має шатун 3, шарнірно з'єднаний із повзуном 5, на якому закріплено утримувач електрода (на Фіг.1 не показаний). Шатун виконаний у вигляді лінійного приводу 4, що складається (Фіг.2) з електродвигуна 6 з валом, виконаним у виді гвинта 7, і гайки 8. Працює привід у такий спосіб. Електродвигун 1 - нерегульований і працює з постійною швидкістю. Лінійний коригувальний привід - високодинамічний малопотужний лінійний привід, призначений для «підправлення» основної синусоїдальної траєкторії з метою одержання трикутної, оптимальної для наплавлення. Цей привід являє собою систему «гвинт-гайка», що приво 86294 4 диться в обертання малопотужним виконавчим двигуном (6 на Фіг.2). Менша потужність допоміжного двигуна визначає зменшення загального моменту інерції системи. Лінійний привід має датчики крайніх положень гайки - обмежники (на Фіг.2 умовно не показані), що забезпечують початкове калібрування приводу, а також служать для запобігання аварійних ситуацій, можливих при скручуванні гайки з гвинта. При незмінній довжині шатуна траєкторія коливання електрода, що формується КШМ, має вид синусоїди. У запропонованому механізмі за рахунок зміни довжини шатуна в процесі роботи досягається переміщення електрода по трикутній траєкторії. Для вибору потужності виконавчого привода необхідно обчислити роботу, що цей привід виконує за один цикл коливання електрода. При цьому варто врахувати, що ми маємо можливість варіювати амплітуду результуючого коливання при незмінній амплітуді коливань, вироблених основним приводом. Енергія, затрачувана допоміжним приводом в одному циклі переміщень, може бути визначена як: T E = ò F(v (t ) ×) t (dt v ) 0 де F(v) - залежність сили опору від швидкості; v(t) - залежність швидкості від часу; Т - період роботи. Приймемо амплітуду синусоїдальних коливань основного привіду за Аосн, а амплітуду необхідного трикутного коливання за Аобщ. Позначимо = Аосн/Аобщ - відношення амплітуди основного d привіду до результуючою. При цьому d=0 відповідає випадку, коли основний привід не працює, а переміщення електрода здійснюється тільки допоміжним лінійним двигуном. Випадок d=1 відповідає рівності амплітуди синусоїди й амплітуди трикутного коливання. Змінюючи амплітуду синусоїдального коливання, виробленого головним приводом (тобто змінюючи параметр δ), можна змінювати енергію, необхідну від коригувальної ланки. Залежність енергії корекції від амплітуди основної синусоїди приведена на Фіг.3. Тут за одиницю прийняті витрати енергії лінійного приводу при δ=0. Розрахунок здійснювався чисельним методом. Таким чином, існує визначене співвідношення між амплітудою синусоїди й амплітудою трикутного коливання, при якому від коригувального привода потрібна мінімальна енергія за період, а виходить, і потужність. 5 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 86294 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601