Устройство для сварки металлов

Устройство относится к области машиностроения, в частности, к устройствам для сварки металлов взрывом. Устройство для сварки металлов с помощью опорных элементов (4) крепится к свариваемым деталям. Система инициирования детонации (3) устанавливается в положение для замены патрона (8). Вставляется патрон (8) и система инициирования детонации (3) устанавливается в рабочее положение и фиксируется с помощью фиксатора рабочего положения (16). Ударник (13) взводится и за счет энергии растянутой ударной пружины (15), ударник (13) совершает движение вдоль направляющей скобы (12) и ударяет бойком (14) по патрону (8). От удара взрывчатое вещество в патроне (8) детонирует, и в области перед поршнем (9) образуется избыточное количество раскаленных паров и газов. Ударная волна, возникшая в результате, подходит к торцу поршня (9), и часть ее начинает двигаться по спиральным канавкам (17). В результате на поршень (9) и шток (10) действует, кроме продольной силы, вращательный момент, стабилизирующий движение поршня (9) и штока (10) в стволе. В результате поршень (9) со штоком (10) начинают движение вдоль корпуса (1), и шток (10) ударяет по свариваемым деталям, вследствие чего детали свариваются. Вращательное движение поршня (9) и штока (10) ограничивает их поперченное смещение, тем самым исключается вероятность их удара по стенке ствола, что, в свою очередь, увеличивает срок эксплуатации устройства. После чего возвратная пружина (11) возвращает поршень (9) со штоком (10) в исходное положение. 2 ил.

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности, к устройствам для сварки металлов взрывом.

Известно устройство для сварки металлов, состоящее из ударника из легкого высокопластичного металла в виде стакана, в оболочку ударника запрессована внутренняя металлическая оболочка и стальной отражатель (RU 2349419, B23K 20/08, 20.03.2009). Внутренняя оболочка заполнена прессуемым порошком, крышка ударника запрессована, составной ударник размещен в канале ствола порохового метательного устройства. В стальной цилиндрической пресс-форме запрессованы металлический пуансон и экран. При разгоне составного ударника пороховым зарядом до скорости 400-550 м/с и удара его в металлический экран осуществляется ударно-волновая сварка керамического порошка с металлическим экраном.

К недостаткам этого устройства следует отнести недостаточно большой срок эксплуатации, обусловленный возможностью поперечного смещения штока относительно направления его движения с последующим ударом по стенке ствола.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство для сварки металлов (RU 87948, B23K 20/08, 27.10.09), выбранное в качестве прототипа, содержащее корпус, в котором расположен метательный заряд, систему инициирования детонации, жестко соединенную с корпусом, и опорные элементы, жестко прикрепленные к торцу корпуса, выполненные в виде Г-образных упоров для фиксации свариваемых деталей, корпус выполнен в виде полого металлического ствола с внутренним выступом и с двумя газоотводными и воздухоотводными отверстиями в боковой поверхности, метательный заряд, представляющий собой взрывчатое вещество, расположен в патроне, в корпусе перед патроном установлен поршень со штоком, на штоке размещена возвратная пружина, упирающаяся во внутренний выступ в корпусе, система инициирования детонации расположена на наружной стороне торца корпуса с возможностью вращения относительно плоскости, перпендикулярной торцу корпуса, и состоит из направляющей скобы и насаженного на направляющую скобу ударника е бойком, причем конец ударника снабжен ударной пружиной, жестко соединенной с направляющей скобой, свободный конец которой снабжен фиксатором рабочего положения.

Недостатком устройства является недостаточно большой срок эксплуатации, обусловленный возможностью поперечного смещения штока относительно направления его движения с последующим ударом по стенке ствола.

В связи с этим перед авторами стояла задача увеличения срока службы устройства для сварки металлов за счет повышения стабильности штока относительно корпуса.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для сварки металлов, содержащем корпус, в котором расположен метательный заряд, систему инициирования детонации, жестко соединенную с корпусом, и опорные элементы, жестко прикрепленные к торцу корпуса, выполненные в виде Г-образных упоров для фиксации свариваемых деталей, корпус выполнен в виде полого металлического ствола с внутренним выступом и с двумя газоотводными и воздухоотводными отверстиями в боковой поверхности, метательный заряд, представляющий собой взрывчатое вещество, расположенный в патроне, в корпусе перед патроном установлен поршень со штоком, на штоке размещена возвратная пружина, упирающаяся во внутренний выступ в корпусе, система инициирования детонации расположена на наружной стороне торца корпуса с возможностью вращения относительно плоскости, перпендикулярной торцу корпуса, и состоит из направляющей скобы и насаженного на направляющую скобу ударника с бойком, причем конец ударника снабжен ударной пружиной, жестко соединенной с направляющей скобой, свободный конец которой снабжен фиксатором рабочего положения, торец поршня, обращенный к патрону, выполнен профилированным спиральными канавками.

На фиг 1 изображено устройство для сварки металлов, а на фиг 2 представлен торец поршня, обращенный к патрону, с выполненными профилированными спиральными канавками.

Устройство для сварки металлов содержит корпус 1 (фиг 1), в котором расположен метательный заряд 2, представляющий собой взрывчатое вещество, например, порох, тринитротолуол, аммонит, систему инициирования детонации 3, жестко соединенную с корпусом 1, и опорные элементы 4, жестко прикрепленные к торцу корпуса 1, выполненные в виде Г-образных упоров для фиксации свариваемых деталей (на чертеже не показаны). Корпус 1 изготовлен в виде полого металлического ствола с внутренним выступом 5 и с двумя газоотводными 6 и воздухоотводными 7 отверстиями в боковой поверхности. Метательный заряд 2 расположен в патроне 8. Внутри корпуса 1 перед патроном 8 установлен поршень 9 со штоком 10. На штоке 10 размещена возвратная пружина 11, упирающаяся во внутренний выступ 5 корпуса 1. Система инициирования детонации 3 расположена на наружной стороне торца корпуса 1 с возможностью вращения относительно плоскости, перпендикулярной торцу корпуса 1, и состоит из направляющей скобы 12 и насаженного на направляющую скобу 12 ударника 13 с бойком 14, причем конец ударника 13 снабжен ударной пружиной 15, жестко соединенной с направляющей скобой 12, свободный конец которой снабжен фиксатором рабочего положения 16. Торец поршня 9, обращенный к патрону 8, выполнен профилированным спиральными канавками 17 (фиг 2).

Работа устройства осуществляется следующим образом. Устройство для сварки металлов с помощью опорных элементов 4 (фиг 1) крепится к свариваемым деталям. Система инициирования детонации 3 устанавливается в положение для замены патрона 8. Вставляется патрон 8, и система инициирования детонации 3 устанавливается в рабочее положение и фиксируется с помощью фиксатора рабочего положения 16. Ударник 13 взводится и за счет энергии растянутой ударной пружины 15 ударник 13 совершает движение вдоль направляющей скобы 12, и ударяет бойком 14 по патрону 8. От удара взрывчатое вещество в патроне 8 детонирует, и в области перед поршнем 9 образуется избыточное количество раскаленных паров и газов. Ударная волна, возникшая в результате, подходит к торцу поршня 9, и часть ее начинает двигаться по спиральным канавкам 17. В результате на поршень 9 и шток 10 действует кроме продольной силы, вращательный момент, стабилизирующий движение поршня 9 и штока 10, что ограничивает их поперченное смещение в стволе, тем самым исключается вероятность их удара по стенке ствола, что, в свою очередь, увеличивает срок эксплуатации устройства. В результате поршень 9 со штоком 10 начинают движение вдоль корпуса 1, и шток 10 ударяет по свариваемым деталям, вследствие чего детали свариваются. После чего возвратная пружина 11 возвращает поршень 9 со штоком 10 в исходное положение.

Устройство для сварки металлов, содержащее корпус, в котором расположен метательный заряд, систему инициирования детонации, жестко соединенную с корпусом, и опорные элементы, жестко прикрепленные к торцу корпуса, выполненные в виде Г-образных упоров для фиксации свариваемых деталей, причем корпус выполнен в виде полого металлического ствола с внутренним выступом и с двумя газоотводными и воздухоотводными отверстиями в боковой поверхности, а метательный заряд, представляющий собой взрывчатое вещество, расположен в патроне, при этом в корпусе перед патроном установлен поршень со штоком, на штоке размещена возвратная пружина, упирающаяся во внутренний выступ в корпусе, а система инициирования детонации расположена на наружной стороне торца корпуса с возможностью вращения относительно плоскости, перпендикулярной торцу корпуса, и состоит из направляющей скобы и насаженного на направляющую скобу ударника с бойком, причем конец ударника снабжен ударной пружиной, жестко соединенной с направляющей скобой, свободный конец которой снабжен фиксатором рабочего положения, отличающееся тем, что торец поршня, обращенный к патрону, выполнен профилированным спиральными канавками.

РИСУНКИ