Spôsob spájania koľajníc trecím zváraním

Číslo patentu: E 3571

Dátum: 12.10.2005

Autor: Pfeiler Johann

Je ešte 1 strana.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

S ôsob s áania koľaníc trecím zváranim P P JVynález sa týka spôsobu kovového spájania proñlovaných koľajníc v pozdĺžnom smere, napríklad železničných koľajníc, nosníkov alebo podobne, trecím zváraním, pričom v prvom kroku sa uskutoční zahriatie koncov koľajníc na teplotu spájania tlačením na seba pri súčasnom pohybovaní čelných plôch relatívne voči sebe,a v druhom kroku sa uskutoční spojenie koľajníc po vyrovnaní obrysov, resp.prierezov pritláčaním čelných plôch k sebe.Kovové spájanie čelných plôch tyčí sa dá výhodne Llskutočniť trecím zváraním, pričom zahriatie k sebe pritláčaných čelných plôch, resp. vnesenie tepla do koncov tyčí sa dosiahne ich relatívnym pohybovaním voči sebe.Relatívny pohyb sa dá dosiahnuť ako otáčavý pohyb prinajmenšom jednej tyče s počtom otáčok a/alebo smerom otáčania odlišným od protiľahlej tyče okolo spoločnej osi, alebo sa najmenej jeden z koncov tyčí pohybuje kolmo k osi, v porovnaní s protiľahlým nerovnako orientovaný, sem a tam a/alebo krúžiac, resp. Orbitálne.Najmä pre dlhe tyče s prislušne veľkou hmotnosťou je výhodné na zahriatie koncov tyčí, ktoré sa majú spojiť. týmito cyklicky pohybovať relatívne voči sebe v podstate kolmo na os, teda nie otáčavo.Spôsob trecieho zvárania a zariadenie na trecie zváranie rúr sú známe z US S 697 545, pričom dva diely rúry sa na seba nastavia čelne s tlakovým zaťažením a Lrskutočni sa relatívny oscilačný pohyb čelných plôch na zahriatie oblasti spojenia pomocou magnetostrikčného meniča.Spôsob a vibračná Zváracia hlava na spájanie trecím zváranim alebo odstraňovanie výronkov technických súčiastok s ľubovoľným obrysom plôch, ktoré sa majú zvariť. sú známe 2 EP 0 707 (H 9 Al. Trecia Zváracia hlava je podľa návrhu vybavená riadiacim excentrom a paralelným vedením, ktorými sa dá rotačná energia na vstupe premeniť na kruhovú, paralelne vedenú pohybovú energiu. Podľa tohto spôsobu sa na proces zahrievania jedna súčiastka pohybuje pomocou vibračnejzváracej hlavy okolo stredu pevnej súčiastky V trecom spojení len málo.V GB l 293 531 je zverejnený spôsob trecieho zvárania, podľa ktorého sa v kroku zahrievania na seba nastavené čelné plochy koncov tyčí pohybujú relativne voči sebe Orbitálne. Tento relativny orbitálny pohyb sa môže Liskutočnit krúživo, v tvare elipsy alebo ináč vo forme Lissajousových obrazcov.Spôsob trecieho zvárania železničných koľajníc a podobných nosnikových profilov je známy z DE 198 07 457 A 1. Podľa prihlášky sa navrhuje pohybovať medzikusom medzi koncami koľajníc, ktore sa majú spojit, lineárne alebo Orbitálne oscilujúco, zatiaľ čo paralelne k tomu sa oba pevné konce koľajníc v pozdlžnom smere koľajníc pritláčajú k sebe na medzikus, aby sa teplo, potrebne na zvarenie,vyvinulo trecou energiou na oboch kontaktných plochách vždy medzi jedným koncom koľajnice a jednou reznou plochou medzikusa. Takéto spojenie koľajníc však vykazuje dve spojovacie plochy pre trecie zváranic podmienené spôsobom.Pre koľajnice s veľkým dĺžkovým rozmerom zverejňuje AT 41 l 883 B spôsob kovového spojenia čelných, resp. prierezových plôch trecím zváranim. Po vyrovnaní koncov kolmo na os sa pre krok zahrievania predpokladá, že sa vyrovnané prierezove plochy nastavia na seba, zaťažia sa tlakom a oba konce koľajníc sa pohybujú oscilujúco relativne voči sebe v opačných smeroch.Na čelné spojenie prípadne protilovaných tyčí trecím zváraním nie je podľa doterajšieho stavu techniky na zahriatie čelných koncov nevyhnutne potrebný relatívny pohyb rotáciou okolo osi tyče, môžu sa použiť aj relatívne pohyby tlakom zaťažených prierezových plôch, ktore sú oscilujťice, prípadne Orbitálne oscilujúce.Kovové spájanie koľajníc a nosníkov trecím zváranim s oscilujúcimi relativnymi pohybmi tlakom zaťažených čelných plôch pri zahrievaní však môže spôsobiť veľké sily pre pohyb koncov koľajníc a najmä v dôsledku toho vyosenie koncov prírub, čo je miestna nespojitosť prierezu koľajnice v pozdlžnom smere na mieste zvaru.Tu vynález pomôže a dáva si za ciel uviesť spôsob v úvode uvedeného druhu,ktorý pri zmenšených nastavovacich silách zabezpečí na ohýbanie na relativny pohyb koncov koľajníc zlepšený spôsob trenia na vyvijanie energie na čelných plochách avysokohodnotnć, prierezovo konformné kovové spojenie koľaj nic.-3 Tento cieľ sa pri spôsobe tohto druhu dosiahne tým, že V kroku zahrievania sa konce koľajnic, kmitajúc s najväčšou amplitúdou, pohybujú voči sebe navzájom kolmo na smer hlavnej osi s maximálnym momentom zotrvačnosti prierezovej plochy.Budujúc na poznatkoch technickej mechaniky, podľa ktorých na ohyb namáhané profilovane tyče, ako koľajnice, napriklad železničné koľajnice alebo nosníky, vždy pri pohľade v priereze, vykazujú hlavné osi, pre ktoré je axiálny moment zotrvačnosti maximálny, resp, minimálny, pričom pre hlavné momenty zotrvačnosti sú určujúce oblasti prierezových plôch a ich príslušná kolmá vzdialenosť od osi, uskutočnili sa zisťovania požiadaviek a účinkov dynamických nastavovacich síl pri treni profilovaných plôch.Na vyvijanie energie na čelných plochách sa konce koľajnic môžu pohybovať kmitajúc v ľubovoľnom smere kolmo na os.Koľajnice s vysokým odporom V ohybe v smere hlavného namáhania majú bez výnimky od osi čo najďalej vyčnievajúce oblasti, ako je päta koľajnice alebo príruba nosnika, aby sa dosiahol vysoký moment zotrvačnosti prierezu, prípadne pri malej hmotnosti na jednotku dĺžky.Stanovenia zistili, že pri plošnom orbitálnom, sústrednom treni priečnych plôch koľajnic sú vyčnievajúce príruby pri namáhani silovou zložkou, kolmou na smer vyčnievania, vystavené prevažne pružnej, pri vysokých amplitúdach kmítania aj čiastočne plastickej deformácii. Pretože len ohyby koncov koľajnic v smere hlavnej osi s maximálnym momentom zotrvačnosti môžu zosilňovať tieto ohyby príruby,ktoré vo svojom dôsledku môžu viesť k takzvanćmu dmčaniu prirub a prinášať nevýhody kovového spoja z hľadiska geometrického a techniky zvárania, z hľadiska vynálezu je podstatné, aby sa najväčšia amplitúcla kmitania nasmerovala v podstate kolmo na maximálny moment zotrvačnosti prierezovej plochy.Môže byt výhodné, keď sa v kroku zahrievania konce koľajnic pohybujú v podstate kmitajúco voči sebe navzájom kolmo na smer X hlavnej osi s maxímálnym momentom zotrvačnosti prierezovej plochy.U hrubšich, kužeľovito ku koncu prebiehajúcich prirub tiež môže byt výhodné, keď sa V kroku zahrievania konce koľajnic pohybujú voči sebe navzájom kolmo na smer X hlavnej osi v podstate kmitajúco, pričom tento pohyb sa superponuje na kmitanie s menšou intenzitou v smere hlavnej osi X. Menšia intenzita kmitania, napríklad 1/4 a menej, V smere hlavnej osi môže byt s ohľadom na homogénne plošnéuvoľňovanie trecej energie prospešná, je však obmedzená geometrickým tvarom príruby.Podľa ďalšej výhodnej formy uskutočnenia spôsobu podľa tohto vynálezu sa v kroku zahrievania konce koľajníc pohybujú relatívne voči sebe kmitajúc torzne. Pomocou tohto druhu pohybu sa dá pri malých nastavovacích silách dosiahnuť cielene intenzifikované vnášanie tepla do oblastí koncov koľajníc s vysokou koncentráciou hmotnosti.S výhodou je tiež možné dosiahnuť po celej ploche prierezu koľajníc osciluiúci relatívny pohyb koncov koľąiníc, keď sa použije torzné kmitaníe s bodom otáčania mimo plôch prierezu koľajníc.Vysoká flexibilita spôsobu s ohľadom na rôzne materiály koľajníc a na optimalizáciu kvality zvarenia koncov koľajníc sa dá ďalej dosiahnuť, keď sa v kroku zahrievania konce koľajníc pohybujú voči sebe navzájom kolmo na smer X hlavnej osi v podstate kmitajúc translačne, pričom na tento pohyb sa superponuje torzné kmitaníe, Ak sa pri spôsobe podľa tohto vynálezu prinajmenšom jedna z koľajníc upevní tak, že jej koncový diel spĺňa prinajmenšom pre vynútený kmitavý pohyb V podstate rezonančne podmienky harmonického kmitania, dá sa dosiahnuť podstatné zmenšenie síl, ktoré treba použiť na kmitavý pohyb. Hoci trenie čelných plôch koncov koľajníc na vyrobenie tepelnej energie pôsobí tlmiaco na rezonančné kínitanie, podarilo sa prekvapujúco dosiahnuť zmenšenie nastavovacích síl kmitania tak pri translačnom,ako aj pri torznom kmitaní, ked sa upnutie uskutoční s ohľadom na rezonančné podmienky.Tiež je možné v kroku zahrievania predpokladať relatívny pohyb čelných plôch koľąiníc, pričom kmity poskytujú superpozičné, resp. Lissajousove Obrazce,ktoré sú vytvorené tak, že v podstate vyplňujú plochu a kolmo na smer X hlavnej osi s maximálnym momentom zotrvačnosti prierezovej plochy vykazujú najväčšie roztiahnutíe. Kvalita zvaru sa však podporí len vtedy. keď rozdiel v amplitúde kmitov v smeroch hlavných osí bude väčší než 4 k l, najmä 6 k l. Tento vzťah sa zistil aj pre superponované translačné kmity.Pomocou schematických výkresov teraz vynález bližšie znázorníme na príklade.

MPK / Značky

MPK: B23K 20/12

Značky: zváraním, spájania, třecím, spôsob, koľajníc

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/9-e3571-sposob-spajania-kolajnic-trecim-zvaranim.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob spájania koľajníc trecím zváraním</a>

Podobne patenty