Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4493
.pdf
При работе с обычными электроприборами наблюдаются значительные колебания напряжения, что особенно
нежелательно в системах с относительно небольшой мощностью.
При сварке крупных объектов, требующих сильных токов, как в конкретном случае, показанном на
иллюстрации, я обнаружил, что на загрузку и разгрузку сварочного аппарата, то есть на извлечение
сваренного изделия и установку нового для следующей операции, уходит около одной минуты; при этом
сварочный ток необходимо подавать лишь в течение небольшой доли этого времени, скажем, от доли
секунды до четырех секунд. Это означает, что с точки зрения повышения температуры генератор должен быть
в шесть-четыре раза меньше генератора, рассчитанного на непрерывную подачу сварочного тока.
Мое настоящее изобретение позволяет использовать генератор, мощность которого недостаточна для
непрерывной подачи сварочного тока. Двигатель предназначен для накопления энергии между сварочными
операциями и подачи её к генератору сварочного тока по мере необходимости. Аналогичным образом, этот
двигатель может быть сконструирован таким образом, чтобы в любой момент времени потреблять от
электрической системы или другого источника питания лишь малую часть энергии, необходимой сварочному
аппарату.
И я предлагаю дополнить эту систему двигателя, накопителя и генератора определенными средствами
управления, которые позволят адаптировать ее к требуемым сварочным операциям.
При использовании такого генератора малой мощности возникают трудности, когда он внезапно подвергается
перегрузке в 400-600%. Напряжение генератора упадет до менее чем одной четверти от его значения в
режиме холостого хода.
Это объясняется малым поперечным сечением медной обмотки генератора и относительно высоким
импедансом. Для решения этой проблемы я предлагаю в той или иной степени компенсировать падение
напряжения, подав на обмотку возбуждения генератора увеличенный ток. Увеличенный ток подается во
время сварочных работ. Однако возбуждение может подаваться на генератор непрерывно, так что
напряжение его холостого хода будет постоянно выше нормы; или же оно может подаваться только во время
сварки; при этом поле генератора может быть либо без возбуждения между сварными швами, либо иметь
нормальное возбуждение между сварными швами и повышенное возбуждение во время сварки.
Я предпочитаю последний метод, то есть возбуждение обмотки возбуждения таким током, чтобы напряжение
холостого хода генератора оставалось нормальным, и увеличение тока возбуждения во время сварки для
компенсации, по крайней мере частично, любой тенденции к падению напряжения.
Первый метод, использующий постоянно поддерживаемый выше нормального электрический ток, имеет ряд
преимуществ. Высокий потенциал возникает на электродах в момент начала сварки. Это помогает удалить
пыль, масло, ржавчину или другие изоляционные материалы, которые могут находиться на краях двух
свариваемых деталей.
Еще одно преимущество заключается в том, что если фактическое время, необходимое для сварки,
составляет менее двух секунд, то потребуется подавать ток всего две секунды.
Для нарастания напряжения не потребуется времени.
Однако работа генератора при таком высоком напряжении холостого хода имеет определенные недостатки,
такие как высокая стоимость оборудования (как сварочного аппарата, так и генератора) и более или менее
опасная эксплуатация для промышленных предприятий.
Второй метод, заключающийся в замыкании и полном размыкании цепи возбуждения, имеет то
преимущество, что исключает масляный выключатель и воздушный автоматический выключатель, которые
являются выключателями в сварочной цепи, и требует наименьшего сечения медной проволоки как для
обмотки якоря, так и для обмотки возбуждения. Однако у этого метода есть и определенные косвенные
недостатки: необходимость медленного размыкания полевого выключателя и требование значительного
времени для нарастания напряжения генератора после возбуждения поля. Эти характеристики делают
данный метод несколько неудовлетворительным для процесса Мюррея, требующего сильного тока в течение
короткого времени.
Третий метод, учитывая стоимость и общие условия, определяющие напряжение, при котором может
работать сварочный аппарат, обычно лучше всего подходит для использования с методом сварки Мюррея.
Генератор возбуждается для получения максимально возможного напряжения, которое можно разумно
использовать, а затем, по мере включения нагрузки, падение напряжения более или менее компенсируется
увеличением тока возбуждения. Это достигается путем повышения потенциала на клеммах обмотки
возбуждения, либо путем удаления сопротивления, последовательно включенного в цепь возбуждения и
источника постоянного тока, либо путем повышения напряжения питания.
На чертеже показан один из вариантов машины с механизмом управления, сконструированным для
использования этого третьего метода. В приведенном примере сварочный аппарат имеет номинальную
мощность 2400 ЭВА. Двухфазный генератор мотор-генераторной установки имеет номинальную мощность
500 ЭВА на фазу, но способен выдавать 300 В на фазу в течение четырех секунд каждые двадцать четыре
секунды. Каждое колесо весит 54 000 фунтов и приводится в движение трехфазным двигателем мощностью
400 лошадиных сил. Возбуждающий ток, а также ток для электромагнитных клапанов и другого управляющего
оборудования, подается от генераторной установки мощностью 50 киловатт. Генератор указанной установки
работает от источника постоянного тока напряжением 300 вольт с небольшим избыточным зарядом и
приводится в движение синхронным двигателем мощностью 75 лошадиных сил...
Сварочный аппарат оснащен трансформатором и электродами, предназначенными для сварки стальной
бочки диаметром 24 дюйма и высотой 32 дюйма. Положение электродов, плунжеров соленоидов,
переключателей и т. д., показанное на этом чертеже, соответствует тому, которое существовало бы после
завершения сварки. Конструкция машины следующая: на станине 1 расположены вертикальные стойки 2,
соединенные в своих верхних концах поперечной балкой 3. С внутренней стороны указанных стоек
расположены направляющие 4, по которым скользит поперечная головка 5, несущая нижнюю часть 6, которая
окружает верхнюю половину 7 ствола и поддерживает верхний электрод 8, плотно прилегающий к окружности
ствола. Нижний и взаимодействующий электрод 9 опирается на центральную часть медной отливки 10,
которая является частью вторичной обмотки сварочного трансформатора. Конструкция этого трансформатора
позволяет нижней половине (7 футов) ствола опускаться в центральную часть трансформатора, что
обеспечивает меньшие габариты сварочного аппарата и сокращает путь сварочного тока.
От центральной части медной отливки 10 во всех направлениях отходят и поворачивают вверх рычаги 11,
образующие углубление, в которое помещается основная обмотка 12, намотанная вокруг железного
сердечника 13. Медная пластина 14 размещена поверх отливки 10, обеспечивая хороший электрический
контакт с рычагами 11 и изолирована от центральной части, то есть от нижнего электрода. На пластине 14
расположены контакты 15, которые, когда верхний электрод 8 находится в нижнем положении для сварки,
взаимодействуют с контактами 16 и замыкают вторичную цепь, позволяя сварочному току протекать через
края полустволов.
С верхней стороны скользящей поперечной балки 5 расположены вертикальные направляющие 17, между
которыми перемещается гайка 18, в которую входит вертикальный винт 19, вращательно установленный на
указанной поперечной балке. На указанном винте расположен вертикальный вал 20, имеющий шпоночный паз
по всей своей длине. Он проходит через балку 3 и, выше, соединен шпонкой с конической зубчатой передачей
21, приводимой в действие зубчатой передачей 22, установленной на отливке 23 и приводимой в движение
электродвигателем 24, также установленным на той же отливке. На внешних сторонах стоек 2 закреплены
рамы 25, в которых расположены соленоиды 26, каждый из которых имеет поршневой якорь 27, верхние
концы которого соединены звеньями 28 с внешними концами рычагов 29, которые проходят через поперечную
балку 3 и на своих внутренних концах шарнирно соединены с ними посредством штифта 30. Ниже указанного
штифта шарнирно соединены с поперечной балкой в точке 31 парами шарниров 32, нижние концы которых
шарнирно соединены с гайкой 18.
К шарнирным соединениям рычагов 32 прикреплены поворотные рычаги 33, внешние концы которых
шарнирно закреплены в точке 34 на поперечной балке. Шарнирные соединения рычагов 33 соединены
звеньями 35 с рычагами 29. Два противовеса 36 соединены с направляющей 5 тросами 37, которые проходят
через шкивы 38, установленные в поперечной балке. Основание 1 установлено на бетонном фундаменте 39,
окружающем котлован.
Тяговые планки 40 соединены с направляющей 5 и проходят через поперечную планку 41, которая закреплена
на нижней выбивной пластине 42 с помощью стержней 43. Верхняя отбойная пластина 44 крепится к
стержням 45, которые ударяются о поперечную балку 46, когда ползунок 5 находится в поднятом положении.
Под сварочным аппаратом находится вентилятор 47, приводимый в движение двигателем 48. Этот
вентилятор нагнетает воздух через сварочный трансформатор для охлаждения.
Цепь, по которой протекает основной сварочный ток, обозначена толстыми линиями, а цепи управления —
тонкими линиями.
А — это двигатель мотор-генераторной установки с пятью колёсами; В — это генератор, а С — это колесо с
пятью колёсами. Переключатель D регулирует ток, необходимый для работы двигателя, а двухпозиционный
переключатель E позволяет подключать к сварочному аппарату любую из фаз двухфазного генератора.
Вращающееся поле F, показанное на схеме, фактически подключено к источнику постоянного тока через
обычные контактные кольца. Резистор G включен последовательно с обмоткой возбуждения, и этот резистор
замыкается накоротко контактором H, когда соленоид I находится под напряжением. Возбудитель состоит из
синхронного двигателя J и генератора постоянного тока E. Обмотка возбуждения двигателя показана в точке
L, а обмотка возбуждения генератора — в точке M. Переключатель N управляет входным током двигателя;
переключатель 0 — током возбуждения генератора с вращающимся колесом; а переключатель P — током
постоянного тока для регулирующего и напорного оборудования. Для простоты на чертеже опущены обычные
пусковые реостаты для двигателей, реостат возбуждения для генератора, автоматические выключатели,
индикаторные приборы и т. д. Q — это воздушный выключатель в сварочной цепи, на котором установлен
вспомогательный контактор a, который замыкается, когда выключатель замкнут, и размыкается, когда
выключатель разомкнут. Этот выключатель замыкается вручную и размыкается соленоидом b.
R — это масляный выключатель в сварочной цепи, на котором установлен вспомогательный выключатель c,
который замкнут, когда замкнут масляный выключатель, и разомкнут, когда разомкнут масляный
выключатель. Датчик уровня масла может быть как замкнут, так и разомкнут вручную.
Как показано на рисунке, автоматический выключатель замыкается вручную, а масляный выключатель
замыкается и размыкается вручную. Конечно, если потребуется разместить эти переключатели на некотором
расстоянии от сварочного аппарата, их можно адаптировать для управления любым из известных способов
дистанционного управления, таких как соленоид, двигатель или пневматическая система.
Концевой выключатель в целом обозначается буквой S. Существуют различные типы концевых
выключателей, ручные или автоматические, которые могут использоваться. На рис. 2 в увеличенном
масштабе показана конструкция такого выключателя и соединений, которая особенно полезна в машинах
этого типа и носит автоматический характер.
Железная рама 48 несет соленоид 49 с неподвижным сердечником 50 и подвижным поршнем 51, скользящим
в латунной втулке 52.
Железная рама крепится к плите 53 из сланца или другого подходящего изоляционного материала, на которой
установлены медные контакты 54, 55, 56 и 57. На контактах 54 и 55 опирается медная поперечная планка или
диск 58, который соединен с подвижным плунжером 51 латунным стержнем 59.
T — это переключатель управления двигателем, а U — переключатель управления давлением. Два
контакта/-/, закрепленные на одной из направляющих 4 сварочного аппарата, регулируются вверх и вниз и
замыкаются накоротко с помощью ремня g, когда ползунок 5 находится в верхнем положении. Два контакта
hh, закрепленные на корпусе одного из электромагнитных клапанов давления, замыкаются накоротко с
помощью перемычки i, когда поршень 27 находится в верхнем положении. Два контакта j-j, также
закрепленные на корпусе соленоида, замыкаются накоротко с помощью перемычки k, когда поршень 27
находится в нижнем положении.
Ремешки i и k регулируются по вертикали; или же контакты h и j также могут регулироваться.
Принцип работы следующий: сначала замыкается выключатель D, и двигатель-генераторная установка с
двумя колесами запускается в обычном режиме. Переключатель N замыкается, запуская возбудитель. После
того, как генератор К этой установки будет нагрет до необходимого напряжения, переключатель 0 замыкается,
тем самым возбуждая генератор В маховиковой мотор-генераторной установки. Следует отметить, однако,
что в эту цепь вставлен резистор G, так что потенциал, приложенный к обмотке возбуждения генератора с
маховиком B, составляет лишь часть напряжения, выдаваемого генератором-возбудителем E. Теперь и
генератор-возбудитель E, и генератор с маховиком B готовы передавать энергию сварочному аппарату.
Предположим, что подвижный электрод 8 находится в верхнем положении. Тогда половина ствола 7'
помещается в нижний электрод, а другая половина 7 — сверху.
Теперь подвижный электрод опущен и плотно прилегает к верхней половине ствола.
Метод заключается в следующем: переключатель источника постоянного тока P замыкается и может
оставаться замкнутым непрерывно. Затем переключатель управления двигателем Т поворачивается вниз,
чтобы замкнуть цепь с двумя контактами t-t.
В результате происходит следующее: двигатель 24 приводится в действие для вращения винта 19. Вес
магнитных якорей 27 и соединенных с ними рычагов прижимает гайку вниз и достаточен для удержания гайки
18 в неподвижном состоянии, так что вращение винта приводит к перемещению поперечной головки 5 вниз,
тем самым зажимая две половинки ствола, подлежащие сварке, между электродами 8, 9 и замыкая сварочную
цепь через контакты 15, 16.
Однако, когда объекты зажимаются между электродами и дальнейшее движение поперечной головки 5 вниз
прекращается, гайка 1S поднимается на небольшое расстояние по винту 15, и эффект этого движения,
умноженный на работу рычагов и рычажков, а также при помощи пружин 49', которые помогают перемещать
якоря плунжера соленоида 27, заключается в механическом подъеме якорей плунжера 27 электромагнитов 26
до тех пор, пока цепь между контактами h-h не замкнется с помощью ремешка i, который закреплен на
плунжере магнита 27 и перемещается вместе с ним.
В результате этого замыкания срабатывает соленоид 49 на концевом выключателе S, и поршень 51
поднимается, отрывая ремень 58 от контактов 54, 55. Это разрывает цепь двигателя. Практически в тот же
момент ремень 58 замыкает цепь между контактами 56 и 57, что приводит к короткому замыканию ротора
двигателя 24 и мгновенной остановке ротора.
Затем переключатель управления двигателем Т размыкается, позволяя ремню 58 вернуться на контакты 54,
55.
Теперь созданы условия для подачи напряжения на электромагниты 26, чтобы прижать сварочные электроды
8, 9 друг к другу и для подачи переменного тока на указанные электроды. Давление магнита регулируется
замыканием выключателя 1Т, который подает постоянный ток на катушки всех магнитов.
Для начала сварки сначала замыкается выключатель переменного тока E в любом направлении. Замыкается
переключатель Q, контакты которого находятся в воздухе, а затем переключатель R, контакты которого
находятся в масле. Замыкание указанного выключателя позволяет переменному току протекать через
главные контакты m выключателя Q и главный контакт n выключателя R к сварочному трансформатору, и
одновременно позволяет постоянному току протекать через вспомогательные контакты a и c, тем самым
активируя соленоид I и замыкая контакты o, что приводит к короткому замыканию резистора G, включенного
последовательно с обмоткой возбуждения генератора.
Теперь ток протекает через края половинок ствола 7,7', и по мере нагревания этих краев половинки
сжимаются вместе магнитными поршнями 27, когда они втягиваются в соленоиды 26. Когда указанные
плунжеры достигают заданной точки на своем движении вниз, ремень k, который закреплен на плунжере 27 и
перемещается вместе с ним, замыкает контакты j, что приводит к подаче напряжения на катушку отключения b
выключателя Q, тем самым размыкая указанный выключатель и прерывая сварочный ток. Одновременно с
размыканием переключателя Q происходит размыкание контакта a, что приводит к обесточиванию катушки I и
размыканию контактов o.
После завершения сварки и размыкания реле давления U, переключатель управления двигателем T
поворачивается вверх, чтобы замкнуть цепь с двумя контактами p-p. В результате этого двигатель 24
поднимет головку зажима 5 до тех пор, пока ремешок y не соединится с контактами.
После этого соленоид 49 будет активирован, что приведет к подъему ремня 58 и остановке двигателя, как и
прежде. Затем размыкается переключатель управления двигателем Т.
По мере подъема поперечной головки 5 гайки 50 на концах тяг 40 будут зацепляться с поперечной балкой 41,
поднимая таким образом нижнюю выбивную пластину 42 и извлекая сварной шов из нижнего электрода 9, при
условии, что сварной шов застрял в указанном электроде. Если сварной шов застрянет в верхнем электроде
8, то он будет вдавлен вниз под действием выталкивающей площадки 44, когда стержни 45 ударятся о
поперечные балки 46. Гайки 51 предотвращают выпадение подушки 44 при снятии обрабатываемой детали.
Когда переключатель реверса двигателя P находится в верхнем положении, и подвижная поперечная головка
поднята так, чтобы перевести ремень g между контактами /-/, цепь замыкается через концевой выключатель
по следующей линии; от правого контакта/ через провод 60, рис. 2, катушку 49 и провод 61 к нижней или
последовательной катушке двигателя 24, так что она подключается к источнику постоянного тока
последовательно с последовательной обмоткой возбуждения двигателя. Падение напряжения на этой
последовательной обмотке возбуждения невелико, поэтому большая часть напряжения будет проходить
через соленоид.
Соленоид соединен параллельно с якорем двигателя. Это делается для того, чтобы исключить контактное
соединение между выводами ff, когда переключатель реверса двигателя находится в нижнем положении. В
последнем случае вступают в действие контакты h-h.
Компаундный двигатель 24 используется по двум причинам. Во-первых, параллельное поле обеспечивает
надлежащее торможение при коротком замыкании якоря; во-вторых, последовательное поле обеспечивает
хороший пусковой момент. Такой способ управления двигателем с использованием динамического
торможения хорошо известен, но, насколько я понимаю, его применение в аппаратах для электроконтактной
сварки является новым.
После удаления сваренного изделия масляный выключатель R размыкается, между электродами вставляется
новая пара свариваемых деталей, и цикл операций повторяется.
Особое внимание следует уделить контактам a и c и эффекту замыкания этих контактов, а также
переключателю H, который, в свою очередь, замыкает контакты o, тем самым закорачивая сопротивление G и
позволяя приложить полный потенциал генератора возбуждения g к полю F. Это позволяет поддерживать
напряжение генератора B на желаемом уровне и использовать генератор меньшей мощности, чем это было
бы возможно в противном случае.
Двигатели A и J, а также генераторы B и K могут быть любого типа, известного в данной профессии и
приспособленного для выполнения конкретной работы. На иллюстрации показан двухфазный генератор, но
можно использовать однофазный, трехфазный или другой подходящий тип генератора переменного тока, при
этом переключатель E будет соответствующим образом изменен, как это будет понятно специалистам в
данной области.
Вместо показанного на рисунке управляющего устройства можно использовать устройства различных других
распространенных или подходящих конструкций.
Нет необходимости использовать постоянный ток для магнитов давления или для любого из управляющих
устройств. Вместо этого можно использовать переменный ток. Однако в обмотке возбуждения генератора
необходимо использовать постоянный ток.
В процессе сварки напряжение может падать, оставаться практически постоянным или повышаться.
Последовательность колебаний будет зависеть от множества факторов, таких как разница в токе возбуждения
между холостым ходом и полной нагрузкой, а также от величины нагрузки генератора.
На практике напряжение может изменяться в большую или меньшую сторону, а также могут изменяться ток и
коэффициент мощности, но конечное количество энергии, передаваемой генератором сварочному аппарату,
будет больше при увеличении полевого тока, чем если бы он оставался постоянным на своем
первоначальном уровне.
Изобретение позволяет не только использовать небольшой генератор, как пояснялось выше, но и двигатель
для привода маховика или другого накопительного устройства, характеристики которого таковы, что он может
потреблять от источника питания или основной электросистемы в любой момент времени лишь малую часть
энергии, необходимой сварочному аппарату.
Мотор-генераторная установка может использоваться для генерации сварочного тока для множества
аппаратов, подключаемых к различным аппаратам последовательно.
Например, предположим, что есть два сварочных аппарата, которые должны работать от генераторной
установки. Каждый сварочный аппарат будет производить один сварочный шов в минуту. Таким образом,
генератор должен выдавать мощность 2400 кВА в течение четырех секунд каждые 30 секунд. Другими
словами, генератор обеспечивает 2400 x 4 секунды выхода в открытый космос или 9600 секунд выхода в
открытый космос. У двигателя есть 26 секунд, чтобы вернуть вращающееся колесо в рабочее состояние и
накопить энергию для следующей сварки. Это означает, что, пренебрегая потерями, двигатель будет
получать от электрической системы в среднем 9600 EVA-секунд, разделенных на 26 секунд, или 370 кВА за 26
секунд. Фактически, двигатель потребляет примерно вдвое больше энергии в момент сварки, а к концу 26
секунд это потребление снижается до менее чем половины от первоначального значения. Используя
двигатель соответствующего типа и с необходимыми характеристиками, можно ограничить пусковой ток до
700 карат или даже до меньшего значения, если это целесообразно.
Применение одного генераторного устройства к множеству машин схематически показано на рис. 3.
Обозначенные контурами V и VI станки идентичны станку, показанному на рисунке.
1.
На рисунках A, B и C показана одномоторная генераторная установка с одним двигателем-генератором для
возбуждения сварочного генератора. Два сварочных аппарата соединены в несколько этапов на сварочной
цепи, управляемой переключателем E. Цепь каждого аппарата замыкается только тогда, когда аппарат
приводится в действие для соединения свариваемых деталей.
Переключатели для запуска и остановки работы машин продублированы. Главный выключатель управления P
для первого аппарата повторяется в точке PI для второго; выключатели воздуха и масла Q и R повторяются,
как показано на рисунках Ql и R1, а концевой выключатель S повторяется на втором аппарате в точке SI;
таким образом, каждый из сварочных аппаратов может управляться независимо от другого.
Было предложено использовать метод накопления энергии и подачи ее в генератор аппарата точечной
сварки, однако интервалы между сварками в этом случае очень короткие, а потребляемая для этой цели
мощность не сопоставима с той, для которой в наибольшей степени разработано настоящее изобретение. В
данном случае условия не позволяют существенно уменьшить размеры генератора по сравнению со
стандартной конструкцией, а также не допускают использования двигателя, потребляющего в любой момент
времени лишь малую часть энергии, необходимой сварочному аппарату; кроме того, патент не
предусматривает управления или регулирования работы мотор-генератора каким-либо из описанных или
упомянутых здесь способов.
Представленный на рисунке LM комплект возбудителей работает независимо от любого скольжения скорости
главного двигателя-генератора. На практике для работы широко используемых устройств, компенсирующих
падение напряжения, требуется не менее 15-20 секунд. Они сравнительно бесполезны при сварочных
работах, которые необходимо выполнить в очень короткие сроки. С помощью устройства вывода, не
зависящего от каких-либо изменений скорости вращения генераторной установки с двигателем на маховике, я
обеспечиваю подачу возбуждающего тока на обмотку возбуждения генератора в момент сварки.
Специалисту в данной области будет понятно, что показанная на рис. 1 система возбуждения не
потребовалась бы, если бы был доступен другой подходящий источник постоянного тока. Если бы постоянный
ток был доступен из сети электроснабжения, можно было бы избежать дополнительных затрат на
электрогенераторную установку для преобразования переменного тока в постоянный. Подобный
мотор-генераторный агрегат, используемый для питания возбуждения поля генератора переменного тока,
обычно называется возбудителем. На рисунке 1 показаны соединения реальной установки в месте, где
постоянный ток от линий электропередачи отсутствовал, и поэтому требовался мотор-генератор или
возбудитель.
Хотя я с большой подробностью описал определенный вариант осуществления моего изобретения, из этого
не следует понимать, что изобретение ограничивается раскрытым вариантом осуществления. Специалисты в
данной области могут вносить различные модификации, не отступая от изобретения, как оно определено в
следующих пунктах формулы изобретения.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, на
что я претендую, это: 1. Способ выполнения последовательности электросварочных операций,
заключающийся в кратковременном подаче на обрабатываемую деталь сильного тока от вторичной обмотки
трансформатора, первичная обмотка которого соединена с генератором переменного тока недостаточной
мощности для непрерывной передачи первичного тока, и в промежутках между сварочными операциями
накоплении энергии, которая будет отдана во время сварки.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_257056.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=257056&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB257056A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Я, Альфред Эрнст Хорман, гражданин Соединенных Штатов Америки, проживающий по адресу: Черч-стрит,
30, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты Америки, настоящим заявляю о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:10 Данное изобретение относится к пневматическому молоту, в котором головка молота совершает
возвратно-поступательное движение и перемещается вдоль наковальни, и имеет своей целью создание
усовершенствованной конструкции пневматического молота 1, в которой работа молота контролируется без
утомления оператора.
Мощный молоток, сконструированный в соответствии с данным изобретением, снабжен молотковой головкой,
приспособленной для соединения с удлиненным постоянно перемещающимся бесконечным элементом для
изменения рабочего положения молотка. Постоянно движущийся бесконечный элемент может представлять
собой бесконечную цепь, с помощью которой шарнирный защелкивающий элемент 2,5 или аналогичный
элемент, соединенный с молотком, предназначен для зацепления или расцепления. Мощный молоток
снабжен педалью, перемещаемой по корпусу для управления работой молотка и наклоняемой для
управления зацеплением и расцеплением защелки или аналогичного элемента с бесконечным элементом для
осуществления поперечного перемещения молотка относительно его наковальни.
На прилагаемых чертежах изображен пневматический молот, воплощающий настоящее изобретение, причем
на фиг. 1 показана проекция одной стороны машины.
На рис. 2 показан вид с другой стороны машины.
На рис. 3 представлен вид спереди.
Рис. 4 представляет собой сечение, взятое по линии 4-4 на рис. 3.
Рис. 5 представляет собой разрез по линии 5-5 на рис. 4; а рис. 6 представляет собой разрез по линии 6-6 на
рис. 4, если смотреть в направлении стрелок.
Станок снабжен основанием 1 50, на котором установлена рама 2, поддерживающая подвижные части станка.
На одном конце основания установлена опора для наковальни 3, к которой съемно прикреплена наковальня 4.
Энергия для работы устройства 65 обеспечивается постоянно вращающимся силовым колесом 5,
соединенным ремнем 6 с силовым колесом 7. Для изменения эффективности соединения между двумя
ведущими колесами предусмотрен натяжной ролик 9, выполняющий функцию натяжителя ремня. Этот шкив
установлен на рычаге 8, снабженном рабочим рычагом 10.
Перемещение рычага 10 вперед или назад изменяет степень натяжения ремня 6e, обеспечивая большее или
меньшее проскальзывание между ремнем и ведущими колесами.
Тормозная колодка 12 для ведущего колеса 7 удерживается рычагом 13, шарнирно установленным
эксцентрично относительно оси колеса 7G, для перемещения вокруг оси, параллельной оси колеса 7 и
находящейся внутри периферии колеса, благодаря чему зацепление тормозной колодки с колесом приводит к
усилению тормозного эффекта 75 без приложения дополнительной силы к рычагу 13. Далее будет описан
механизм управления работой рычага 10 и манипулятора 13.
На раме поперечно установлены 8C основная опорная балка 14 и направляющая 15. На этой направляющей и
стержне скользит раздвоенная рама 16, которая направляет и контролирует поперечные перемещения
молотка. Молоток 85, собственно 18, шарнирно соединен с внешним или свободным концом опорного рычага
19, как показано на рисунке 20. Позиционирующий рычаг 21 поворачивается относительно головы в разных
точках, как показано на рисунке 22. Вторая упомянутая рука под номером 90, как показано на рисунке,
выполнена с использованием втулки 23, из которой выступают рычаги 24, простирающиеся вдоль
противоположных сторон рычага 19.
Штифт или болт 25, поддерживаемый рычагами. Дата подачи заявки: 30 июня 1925 г. № 16821/25, Полностью
принято: 26 августа 1926 г., ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области пневматических молотков и связанные с ними усовершенствования.
24 поддерживает блок наполнителя 26 и ролики 27. Ролики входят в зацепление с кулачками 17,
установленными на раме 16. Пружина 28 установлена в пазу 29 опорного рычага 19 между заливочной
пробкой 26 и болтом 30. Последний служит средством регулировки степени сжатия пружины. Пружина 28
прижимает ролики к кулачкам 17, и благодаря форме этих кулачков позиционирующий рычаг 21,
перемещающийся вместе с роликами, всегда удерживает головку молотка 18 в практически вертикальном
положении.
Для подъема головки молотка я использую кривошипы 31 и 32, шарнирно закрепленные на поперечной балке
14 и поддерживающие своими свободными концами поперечную балку 33. Эта поперечная балка проходит
под рычагом 19 и съемно крепится к нему, например, с помощью звена 34, шарнирно соединенного с
указанным рычагом, как показано на рисунке 35. Соединительная тяга 34 отсоединяется от рычага 19 в точке
36. Разъединив звено 34 в точке 36, головка молотка может свободно поворачиваться вверх и назад вокруг
стержня 14 в нерабочее положение, что позволяет использовать наковальню без головки молотка 18 и без
каких-либо препятствий с ее стороны.
Для обеспечения соединения между качающейся поперечной балкой 33 и ведущим колесом 7, блок 39 крепит
к ней, например, с помощью лент 38 и пружин 381 40, которые соответственно соединены парами звеньев 41
и 42 с соответствующими кольцами 43 и 36 44, скользяще установленными на валу или стержне 45.
Втулки 43 и 44 регулируются по положению на стержне 45 с помощью соответствующих гаек 46 и 47. Между
ведущим колесом 7 и центром блока 39 предусмотрено эксцентричное поворотное соединение 48. Стержень
45 свободно проходит через блок 39 и шарнирно соединен с рычагом 31, как показано на рисунке 49.
Упомянутая выше конструкция, передающая мощность, обеспечивает некоторую упругость или податливость
между силовым колесом 7 и молотком, чтобы поглощать ударные нагрузки, возникающие при передаче
мощности от ударов молотка. Регулируемые гайки 46, 47, кроме того, позволяют регулировать натяжение
пружин, а также продольное положение стержня 45 относительно блока 39 и, следовательно, положение
молотка относительно наковальни.
Для управления рычагом 10 механизма, контролирующего подачу мощности на головку молотка, продольная
планка 50, расположенная с одной стороны рамы, шарнирно закреплена одним концом на управляющем
рычаге 10, а между ее концами закреплена звеном 51, расположенным практически параллельно рычагу 10.
Соответствующая планка 52 на другой стороне машины шарнирно закреплена тормозным рычагом 13 и
звеном 53, параллельным направленному вниз рычагу тормозного рычага. Эти продольные стержни
соединены за торцом рамы, выступающим за наковальню, поперечным соединительным стержнем 54. Все
шарниры этой несущей конструкции достаточно свободны, чтобы обеспечить свободное перемещение
стержней 50 и 52, а также поддерживающих их звеньев и рычагов. Пружина 55, прикрепленная к звену 7'5 51,
регулируемо соединена с рамой, как показано на рисунке 56. Эта пружина удерживает продольные стержни
50 и 52 в нужном положении, чтобы ослабить ремень, благодаря чему головка молотка остается неподвижной,
и чтобы можно было задействовать тормоз. Для вертикальных колебаний вокруг стержня 54 установлена
платформа или педаль 57. Перемещение платформы или педали вперед или назад приводит к натяжению
или ослаблению приводного ремня и одновременно к отпусканию или включению тормоза. Для облегчения
перемещения платформы или педали, последняя, как показано на рисунке, снабжена по переднему и заднему
краям фланцами под углом 90 градусов, на которые может опираться нога оператора.
Механизм управления боковым перемещением головки молотка включает в себя практически горизонтальный
стержень 58 96, скользящий через направляющую 59 на платформе или педали и шарнирно соединенный с
вертикальной тягой 60, свободно проходящей через направляющую 61 на раме. Наклон платформы 57,
соответственно, поднимет на 100 градусов или опустит вертикальную тягу 60, причем это движение
существенно не зависит от движения платформы вперед или назад. Рычаг 62 крепится, как показано на
рисунке 63, к вращающемуся стержню 64, проходящему поперечно раме. Противовес 65 на рычаге 62
уравновешивает вес упомянутых выше звеньев. К рычагу 62 подсоединяется соединение, например, рычаг 66.
Пружина натяжения 110 67 закреплена на противоположных концах к рычагу и к раме. Рычаг 66 и пружина 67
удерживают рычаг 62 в его промежуточном положении.
На 115 скользяще, но не вращаясь, установлен вращающийся стержень 64, который между его раздвоенными
частями защищен от бокового перемещения относительно рамы 16. Защелка снабжена внутренними 12 (0
пальцами 70) и внешними выступами 71.
Внутренние пальцы расположены таким образом, чтобы входить в зацепление либо с верхней, либо с нижней
частью постоянно движущейся бесконечной цепи 72, вращающейся на звездочках 73 и 73а. Звездочка 125,
колесо 73, закреплена на валу 74, приводимом в движение червячной передачей 75, зацепляющейся с
соответствующим червяком 76, закрепленным на опорном валу постоянно приводимого в движение колеса 5 и
вращающегося вместе с указанным колесом. 130 257,056 257,056 3 Наклоняя педаль или платформу -57
вокруг оси продольного стержня 54, можно наклонять рычаг 62, преодолевая натяжение пружины 67, и,
соответственно, зацеплять или расцеплять верхний или нижний палец 70 с прилегающим участком
бесконечной цепи 72. Цепь 72 всегда движется в одном направлении и с относительно низкой скоростью, так
что зацепление пальцев 70 с ней и их разъединение могут быть легко осуществлены. Благодаря такому
сужению молоток может вращаться с высокой скоростью, поскольку отсутствуют высокоскоростные детали,
которые необходимо зацеплять или отсоединять. По бокам рамы предусмотрены соответствующие средства,
такие как кулачки или упоры 77, для зацепления с внешним выступом 71 элемента в форме хомута с целью
автоматического отсоединения указанного элемента от бесконечной цепи 72 по мере приближения
последнего к любой из сторон рамы.
Предпочтительно между секциями цепи устанавливать подходящую направляющую 78, чтобы предотвратить
их чрезмерное провисание.
В процессе работы энергия подается для вращения колеса 5 с практически постоянной скоростью. Передача
мощности от колеса 5 к ведущему колесу 7 осуществляется оператором путем перемещения платформы 57 в
основном в горизонтальном направлении или вперед и назад, к машине или от нее. Перемещение платформы
57 ногой оператора вперед к наковальне приводит к натяжению ремня и подаче мощности для
возвратно-поступательного движения молотка вверх и вниз, при этом тормоз 12 переводится в нерабочее
положение. Установка платформы 57 в крайнее внешнее положение приводит в действие тормоз 12 и
останавливает ведущее колесо 7 (и, следовательно, лебедку) в любом положении. Пружина 55 имеет
тенденцию автоматически перемещать детали в положение 4. Поперечное перемещение молотка вдоль рамы
может быть достигнуто в любое время путем наклона платформы или педали 57 таким образом, чтобы
верхний или нижний выступ 70 соединился с прилегающим участком 5q постоянно движущейся бесконечной
цепи 72.
Поскольку верхняя и нижняя части или секции цепи движутся в противоположных направлениях, они
перемещают головку молотка вдоль наковальни в одном или другом направлении r5 в зависимости от того,
какая из этих секций цепи зацепляется с выступом защелки 70.
Благодаря показанной конструкции оператор всегда имеет полный контроль над положением и силой удара
молотка.
Если он неосторожно оставит машину включенной, она автоматически остановится благодаря работе
пружины 55. Если он оставит защелку 68 в зацеплении с цепью во время работы молотка или по иным
причинам, защелка автоматически разъединится, когда молоток достигнет конца своего диапазона
поперечного перемещения. Оператор может безопасно опираться частью своего веса на платформу 57, не
влияя на работу машины, поскольку для воздействия на молоток требуется либо горизонтальное
перемещение, либо наклон платформы. Это важная особенность изобретения, поскольку она предотвращает
усталость оператора и имеет большое значение при выполнении значительного объема легкой работы.
Хотя на чертежах показан конкретный вариант осуществления данного изобретения, очевидно, что в него
могут быть внесены изменения без отступления от сущности изобретения, если они соответствуют объему
Соседние файлы в папке патенты