Сторінка
1

Конструкція і розрахунок устаткування для встановлення й обертання конструкцій, що зварюються

Устаткування для встановлення й обертання виробів, що зварюються, застосовується при складанні, зварюванні, наплавленні, обробці, контролі й інших операціях зварювального виробництва.

Шви в зварених конструкціях можуть займати саме різноманітне положення. Однак найбільш зручним для зварювання є нижнє положення шва, а для кутових швів - положення «у човник». У процесі зварювання необхідно неодноразово обертати виріб у просторі. Такі переміщення виробу в просторі викликали потребу в механізмах, що забезпечують швидке встановлення виробу в зручне для виконання зварювальних або інших операцій положення. Крім того, до таких механізмів може пред'являтися вимога по забезпеченню обертання виробу зі зварювальною швидкістю. Такі механізми утворюють групу устаткування для встановлення й обертання виробів, що зварюються. При цьому механізми, що забезпечують обертання виробу зі зварювальною швидкістю і можливість її регулювання, називають обертачами, а механізми, що мають тільки одну нерегульовану (маршову) швидкість обертання виробу - кантувачами.

Варто враховувати, що привод обертача, на відміну від кантувача, значно складніше.

Устаткування для встановлення й обертання виробів, що зварюються, може бути класифіковане в такий спосіб: одностоякові обертачі (кантувачі), двостоякові обертачі (кантувачі), ланцюгові кантувачі, важільно-домкратні кантувачі, роликові обертачі і кільцеві кантувачі.

Пристрої, що мають фізичну вісь обертання у вигляді шпинделя, затискних центрів або опорних цапф, називають центровими обертачами (кантувачами). У безцентрових кантувачів фізична вісь відсутня, вони мають лише геометричну вісь обертання. При цьому, як правило, положення такої геометричної вісі обертання не фіксовано й у деяких конструкціях безцентрових кантувачів вісь обертання в процесі кантування переміщається паралельно самої собі. Для зварювальних обертачів таке переміщення вісі неприпустимо.

Найбільш прості конструкції кантувачів з фіксованою віссю обертання планшайби – вертикальних, горизонтальних або нахиленою (як правило, на 45 градусів). Разом з тим, ряд конструкцій дозволяє виконувати нахил планшайби на визначений кут, тобто устаткування має дві взаємно перпендикулярні вісі обертання: для повного обертання планшайби на 360 градусів із настановної (маршової) або зварювальною швидкістю і для нахилу планшайби на кут від 90 до 135 градусів із настановною швидкістю. У цьому випадку двохосьові кантувачі називають позиціонерами, а двохосьові обертачі – універсальними обертачами.

Вертикальні обертачі (кантувачі)

Обертачи призначені для обертання циліндричних виробів зі зварювальною швидкістю при автоматичному зварюванні. Загальний вигляд одностоякового обертача з вертикальною віссю обертання представлений на рис. 1.

Рис. 1. Загальний вигляд обертача з вертикальною віссю обертання планшайби.

Виріб під час зварювання закріплюється на планшайбі за допомогою фіксуючих пристроїв. Розташування і фіксація пристроїв на поверхні планшайби здійснюється за допомогою Т – подібних пазів, в яких кріпляться голівки болтів. Встановлення виробу на планшайбу і зняття його після зварювання виконується вручну.

Конструкція обертачів з вертикальною віссю обертання планшайби представлена на рис. 2. Вони складаються із корпуса 1, планшайби 2 та механізму обертання, змонтованого в корпусі. Планшайба приводиться в обертання електродвигуном постійного струму 3 через циліндричні 4 і черв'ячну 5 передачі. Швидкість обертання планшайби плавно регулюється шляхом зміни числа обертів електродвигуна за допомогою потенціометра.

Рис. 2. Вертикальні обертачі вантажопідйомністю 2.5, 5.0, 20 та 40 кН.

а – загальний вигляд обертачів ВВ-0,25 та ВВ-0,5;

б - загальний вигляд обертачів ВВ-2 та ВВ-4;

в – кінематична схема обертача ВВ-0,25;

г - кінематична схема обертача ВВ-0,5;

д - кінематична схема обертача ВВ-2;

е - кінематична схема обертача ВВ-4.

Планшайба обертачів ВВ - 0,25 і ВВ -0,5 може нахилятися на кут 45 градусів.

У нахиленому положенні планшайба закріплюється важелями або болтами. У обертачів ВВ - 2 і ВВ - 4 планшайба нахилу не має.

Горизонтальні обертачі (кантувачі)

Такі кантувачі використовуються для порівняно невеликих по довжині і досить компактних зварних виробів зі швами, які можна встановити у потрібне положення обертанням тільки навколо однієї (горизонтальної) вісі.

Конструкція одностоякового обертача (кантувача) з горизонтальною віссю обертання представлена на рис.3.

Рис. 3. Горизонтальний одностояковий обертач

1 - корпус обертача з механізмом привода;

2 – планшайба;

3 – кріпильні пристрої;

Обертач складається з корпуса 1, у якому закріплений шпиндель. На консольному хвостовику шпинделя закріплена планшайба з пристосуваннями для кріплення виробу, що зварюється. Шпиндель приводиться в обертання двигуном через однозаходний черв'ячний редуктор і зубчасту пару, ведений вінець якої прикріплений до планшайби.

Істотними перевагами одностоякових кантувачів є їхня простота і надійність, зокрема, простота конструкції приводного механізму. У таких кантувачах швидкість обертання планшайби не регулюється і вибирається в межах від 4 до 8 об/хв.

Універсальні обертачі

В універсальних обертачах планшайба кріпиться в опорній стійці на поворотних цапфах, що дає можливість плавно змінювати кут нахилу планшайби стосовно горизонту.

На рис. 6.4. представлено конструкцію універсального обертача.

Нахил планшайби здійснюється за допомогою окремого механізму, що приводить у рух зубчастий сектор. Кут нахилу планшайби може плавно змінюватися від 0 до 120 градусів (рис.5.)

Рис.5. Зміна кута нахилу планшайби.

Останнім часом широке поширення одержали конструкції обертачів, скомпоновані з уніфікованих вузлів. Так, наприклад, на уніфікованому механізмі привода планшайби компонується гама устаткування, що представляє собою модельний ряд одностоякових обертачів-кантувачів.

На рис.6. зображений загальний вигляд приводу обертання планшайби, що складається з електродвигуна, редуктора і опорних обертових цапф