Способ контроля диаметра литого ядра при точечной контактной сварке

Союз Советских

<»> 617205

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕН МЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.12.76 (21) 2424940/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано ЗО.О7.78. Бюллетень .М 28 (45) Дата опубликования описания 10.07.78 (51) M.Êë. В 23 K 11 24

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам иаабретений и открытий (53) УДК 621.791.763 (С88.8) (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА ЛИТОГО ЯДРА

ПРИ ТОЧЕЧНОЙ КОНТАКТНОЙ СВАРКЕ

Изоюретение относится к области Kolnтакпной сва рки и предназначено для непрерывного контроля и азтомапичеакого регулирования процесса точечной конта кпной аварки.

НедостаTIKOM из зеспного способа контроля диаметра литого ngpa является,н изкая точность, что связано с недостаточны м ослаблением зависимости результата ковпроля от величины тока цгунпирозан ия,и:зависимостью 10 это.о результата от нестабильных сопротивлений контактов между элекпродамы маытичы и свариваемыми депалями, изменяющих свое значение под воздействием техн ало гичесь их во.з м уще н и й. 15

Целью изобретения является позьгшение точности контроля.

Постановленная цель достигается тем, что дополевительно чзиеряют среднее значение 20 электрических потенциалоз точек с кружностей,с центрам на оси элекпродаз,,первая и вторая из которых расположены на оогтр ижасающихся с электродами поверхчостях деталей, а третья расположена конценпривно одной из упомянутых с к ружностей,,при этом радиусы окружностей больше радиуса ра бочей части электро доз на величину, большую толщины, деталей, но меньшую .р|асстояния до ближайшей то1чоои шунпирозан ия, гери этом сопротивление деталей определяют ло формуле:

I%1 921+ +l l P3 92 I х

KlVа рт где g>, gq, p3 — средние значения етотенциалов точек, соопзетственно, на первой, второй и третьей щружностях;

Кь К вЂ” коэ,ф фицленты, за зисящ1ие от диаметров окружности, удельных сопротивлений и толщ и ньт сва ргвзаемь1х деталей;

1 — сва,р очный так.

На чертеже дина приндиииальная электрическая схема реализации способа.

Использование для контроля диаметра литого ядра среднего значения лотенциалов точек по верхности сза риваемых депалей, равноудаленных от оси электродов, обусловлено неравномерностью распределения потенциала во|круг свариваемой точки п ри цтунтировании, искажающем электрическое поле в зоне сварки. Экмгпотенциальные поверхности электричеако1го поля, проходящие через точии, удаленные от ра бочей каспи электродов на расстояние, .превышающее толщииу свариваемых деталей, не из|меняют своего положения в зоне формирования литого ядра при из менении площади контакта электрод — деталь в процессе напрева, in в результате воздейст617205 где б1> 2

>> 1> >> 2> >>3

11э

2т3., Р> )1I —

Йэ

1:1.>

15 р ) 2 1э2

)и а d, — — )n — — — — +

Ф 2 d, 3, (2) — =1и р

5., вия на этот конта1кт технологических возмущений. Поэтому потенциал этих точек не зависит от:величины сапротив1ления конта1ктов элеипрод деталь и определяется сопроти1влен1ием 1контакта деталь — деталь и вел1ичиной тока через этот KQIHTBIKT. В точках, более близ ких к электродам, чем иапользуемые для контроля, значен1ие потенциала за1вис1ит от нестабильной площади контактов электрод — деталь. При отсутств1ии шунтирования раз1ность потенциалов точек первой и второй оируж1ностей, ра1аположен ны х 1на сопр1и касающихся с двумя электродами маши1ны поверхностях свар1иваемых деталей,,равна падению напряжения на контакте, деталь — деталь, а разность 1потенц1иалов точек второй и третьей QIKружностей, .расположен1ных на одной поверхности, равна нулю. Эти .ра1венства нарушаются таком ш1унтировани>я, у1меныш,ающим 1разность потенциалов точек IIBplBQH H вто рой OKружностей 1на вел1ичи1ну, ра вную падению напряжения в металле между электродами машины iH точ1ками измерения потенциалов, вызванного током шунтирования. Для точного определе1ния тока и падения напряжения в конта1кте деталь — дета1ль 1пр1и шун гирован11и измеренные значения 1сварочного тока и разности потенциалов точек первой и второй окруж1ностей ко>рректи1руюъся в за1висимости оТ веыичи1ны тока шунти1рования, определяе>мого по разноати .потенциалов точек второй 1и третьей окр>ужностей. Рааположение точек на окружностях с центром на оси элект1родов упрощает коррек1цию, позволяя о1предел1ить сапротивление KoH1Taкта деталь — деталь по формуле: >)> — Ю ) j + К1 $2 — 2 (1)

1 — К.,— 2, где 1Р1, 1Р,, I)I, — средние значения потенциала>в точек первой, >второй и третьей окружностей;

1 — свар.оч1ный ток;

К1, К, — козффи1циенты, за1ви1сящие от диаметров окружности, удьльных со противлений,и толщ1ины свариваемых деталей — кор:РЕК1ЦИИ.

Коэффи1циент > 1(I корреиции представляет собой отношение сопротивлений металла свариваемых деталей для тока шунтирования на участке между электродом машины и цилиндрическими поверхностями,,проходящими ,через первую н вторую окружности, к сопротивлени1о металла между цилиндрическими поверхностями,,проходящими через вторую и третью окружности. Этот коэффициент К1 вы числяется 1110 формуле:

Зо

65 удельные сопротивления металла свариваемых деталей; толщины деталей; диаметры первой, второй и третьей окружностей; диаметр рабочей части электрода.

Коэффициент К2 рреиции лредста1вляет собой проводимость .металла между цилиндрическими поверхностями, проходящими через вторую и третью окружности и вычисляется .по 1формуле:

Устройство для осуществления способа содержит датчики 1, 2, 3 для,измерения средних значений потенциалов точек окружностей,,выполненные в виде полых цилиндров, соосных с электродами 4 машины для контактной сварки и прижимаемых во .время сварки торцами к поверхности свариваемых деталей 5, датчик б для измерения сварочного тока, выполненный в виде воздушного трансформатора, и вычислительный блок 7, реализующий математическую зависимость (1) и выполненный на операционных усилителях 8, 9, 10, 11, 12, .1 8, 114.

Датчики 1, 2, 8, торцы которых соприкасаются с поверхностью свариваемых деталей 5 по окружностям с центрами на оси электродов 4, осуществляют усреднение значений электрических потенциалов точек, лежащих на линиях соприкоановения в блоке 7. Разность потен1циалов между датчиками 1 и 2 поступает .на вход усилителя П блока 7,:изменяющего,полярность этой, разности, и в усилителе 12 складывается с умноженной,на постоянный коэффициент К1 разностью потенциалов между датчиками 2 и 8. Усилитель 8, на вход которого постулает напряжение с датчика б, прапор циональное скорости, изменения сварочного тока, интегрируя восстанавливает величину и форму сварочного тока. Сигнал сварочного тока, поступает с выхода усилителя 8 на вход усилителя 9, в котором из этого сигнала вычитается умноженная на коэффициент К2 разность:потенциалов между датчиками 2 и 8.

Велич.и.на коэффиц>иентов К1 и К2, вычисленная по формулам 2 и 3 для конкретных значений параметров свариваемых деталей 5 и датчиков 1, 2, 8, устанавливается с помощью резисторов, соединяющих входы усилителей

12 и 9 с датчиком 8. Сигнал напряжения на конта1кте деталь — деталь, анимаемый с 1выхода усилителя 12, и сигнал тока через этот контакт, снимаемый с выхода усилителя 9, выпрямляются двухполупериодными выпрямителями на диодах 15, 1б с усилителем 18 и на диодах 17, 18 с усилителем 10. Выпрямленные значения сигналов тока и напряжения поступают на схему деления, выполненную на усилителе 14, в цепь обратной связи которого

617205

5 т1 2! + К1, а Р2!

1 — К2 с, —

1 1> 1 2

Х !

Составитель В. Катин

Техред О. Тюрина

Корректор И. Симкина

Редактор Т. Морозова

Подписное

Заказ 444/715 Изд. № 527 Тираж 1263

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушскак наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» включен блок 19 умножения. Сигнал R, пропорциональный сопротивлению контакта деталь — деталь, формируемый,на выходе усилителя 17, используется для контроля диаметра литого ядра или для управления процессом сварки.

Способ контроля диаметра литого ядра .при точечной контактной сварке обеспечивает независимость результата контроля от помех, вызванных случайным изменением электропроводности KQIHTBKTOB электрод — деталь, (например при загрязнении поверхностен электродов машины,и деталей, изменении, геометрии заточки электродов) и шунтирования сварочного тока. Это обуславливает более высокую точность и надежкость да и ного способа .контроля. Применение его позволит повысить качество соединений,,выполненных точечной контактной сваркой. Простота и,надежность датчиков, необходимых для осуществления способа, обеспечивает возможность широкого применения его в.промышленности.

Формула изобретения

Способ контроля диаметра литого ядра при точечной контактной сварке, при котором измеряют один нз параметров режима сварочного тока и определяют электрическое сопротивление IcBBpHBBcMbIx деталей, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью увеличения точности контроля, дополнительно измеряют среднее значение электрических потенциалов точек окружностей с центром,на оси электродов, первая .и вторая из которых расположены

5 на соприкасающихся с электродами поверхностях деталей, а третья расположена концентрично одной,из упомянутых окружностей, при этом радиусы окружностей больше радиуса рабочей части электродов .на величину, 1О большую толщины деталей,;но меньшую расстояния до ближайшей точки шунтирования, при этом сопротивление деталей определяют по формуле: средние значения потенциалов точек соответ1ственно на первой, второй и третьей окруж,ностях; ,коэффициенты, зависящие от диаметров окружностей, удельных сопротивлений и толщин свариваемых деталей; сварочный ток.,Источник и н формаци и, принятый во внимание,при экспертизе:

1. Патент США № 3518399,,кл. 219 †1, 1970.