RU184620U1 - Катушка для сварочной проволоки - Google Patents
Катушка для сварочной проволоки Download PDFInfo
- Publication number
- RU184620U1 RU184620U1 RU2018117291U RU2018117291U RU184620U1 RU 184620 U1 RU184620 U1 RU 184620U1 RU 2018117291 U RU2018117291 U RU 2018117291U RU 2018117291 U RU2018117291 U RU 2018117291U RU 184620 U1 RU184620 U1 RU 184620U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil
- welding wire
- flanges
- flange
- increase
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract description 9
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 abstract description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 2
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 241001415825 Bubo bubo Species 0.000 description 1
- 230000005483 Hooke's law Effects 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000009757 thermoplastic moulding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
- B23K9/133—Means for feeding electrodes, e.g. drums, rolls, motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C47/00—Winding-up, coiling or winding-off metal wire, metal band or other flexible metal material characterised by features relevant to metal processing only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65H—HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL, e.g. SHEETS, WEBS, CABLES
- B65H75/00—Storing webs, tapes, or filamentary material, e.g. on reels
- B65H75/02—Cores, formers, supports, or holders for coiled, wound, or folded material, e.g. reels, spindles, bobbins, cop tubes, cans, mandrels or chucks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Storage Of Web-Like Or Filamentary Materials (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам для смотки проволоки и может быть использована для упаковки, транспортировки и хранения иной длинномерной продукции, например полимерного кабеля для 3D-принтеров, электрокабеля или металлокорда. Техническая задача заключается в повышении срока службы катушки для сварочной проволоки путем повышения прочности её фланцев. Технический результат заключается в установлении дополнительных ребер жесткости фланцев катушки в направлении наибольших напряжений, что приведет к повышению прочности изделия, а, следовательно, к увеличению его срока службы. Задача решается тем, что катушка для сварочной проволоки содержит барабан и фланцы, снабженные радиальными ребрами жесткости, а также дополнительными ребрами жесткости, направленными под углом к радиальным ребрам жесткости и образующими с последними треугольные элементы. Заявляемая катушка для сварочной проволоки позволяет повысить прочность катушки за счет снижения главных напряжений при изгибных деформациях фланца от ударных и тепловых нагрузок и повысить срок её службы. Повышение прочности катушки для сварочной проволоки, изготовленной в соответствии с формулой полезной модели, привело к снижению количества поломок катушек по фланцу в 4…6 раз. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к устройствам для смотки проволоки и может быть использована для упаковки, транспортировки и хранения иной длинномерной продукции, например, полимерного кабеля для 3D-принтеров, электрокабеля или металлокорда.
Известна катушка, состоящая из барабана и фланцев, содержащая ребра жесткости, расположенные на внешней стороне фланцев (см. пат. РФ № 2155154, В65H 75/14, G02B 6/44).
Недостатком известного устройства является низкий срок службы, так как не обеспечивает достаточной прочности при деформации фланцев, имеющих форму тонкой кольцевой пластины. Деформация фланца, имеющего форму тонкой кольцевой пластины, возникает от давления витков проволоки на фланцы, а также вследствие ударных и тепловых нагрузок при транспортировке и складировании катушек. Направление наибольших напряжений и, соответственно, наибольших деформаций фланца не совпадает с направлением ребер жесткости указанного устройства, а, следовательно, приводит к снижению прочности изделия.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является катушка, состоящая из барабана и фланцев с радиальными ребрами жесткости (см. пат. BY № 3997, В65P 75/18).
Недостатком этого устройства является то, что оно не обладает достаточной прочностью в направлении наибольших напряжений изгиба фланца, а, следовательно, снижает срок службы данного изделия.
Техническая проблема, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в повышении срока службы катушки для сварочной проволоки путем повышения прочности её фланцев.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной проблемы, заключается в установлении дополнительных ребер жесткости фланцев катушки в направлении наибольших напряжений, что приведет к повышению прочности изделия, а, следовательно, к увеличению его срока службы.
Поставленная задача решается тем, что в катушке для сварочной проволоки, содержащей барабан и фланцы, снабженные радиальными ребрами жесткости, согласно изменению фланцы снабжены дополнительными ребрами жесткости, направленными под углом к радиальным ребрам жесткости и образующими с последними треугольные элементы.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом, где
на фиг. 1 схематично изображена катушка для сварочной проволоки с дополнительными ребрами жесткости, направленными под углом к радиальным ребрам жесткости.
Катушка для сварочной проволоки состоит из полого барабана 1 (фиг. 1) и фланцев 2. С внешней стороны фланцев 2 выполнены радиальные 3 и, расположенные под углом к ним, дополнительные 4 ребра жесткости. Катушка может быть также выполнена с кольцевыми ребрами жесткости (на фиг. не показано). Дополнительные ребра жесткости 4 образуют с радиальными 3 треугольные элементы 5. Такое конструктивное выполнение катушки для сварочной проволоки позволяет повысить прочность фланцев за счет повышения сопротивления их изгибу в направлении наибольших напряжений, что приведет к увеличению срока службы изделия.
Катушку для сварочной проволоки (фиг. 1) изготавливают термопластическим формованием под давлением из полимерного материала, например, полистирола. Катушка может быть изготовлена монолитной. При этом барабан 1 и фланцы 2 катушки образуют единое целое. На внешних поверхностях фланцев одновременно формируют ребра жесткости: радиальные 3 и дополнительные 4, которые расположены под углом к вышеуказанным ребрам и образуют с ними треугольные элементы 5.
Кроме того, катушка для сварочной проволоки может быть изготовлена сборной. При этом отдельно, например, на 3D принтере, изготавливают фланцы 2 катушки, после чего их навинчивают на резьбовой выступ (на рисунке не показано) барабана 1.
Пример выполнения стандартной катушки Д200 с базовыми размерами по ГОСТ 25445-82 (СТ СЭВ 2735-80): внешний диаметр фланцев D = 200 мм, внутренний (посадочный) диаметр барабана d = 50 мм, ширина барабана b = 55 мм.
Предлагаемую катушку для сварочной проволоки используют следующим образом. Катушку устанавливают в намоточное устройство и производят намотку проволоки согласно существующей технологической инструкции по рядной намотке проволоки (см. например, «Технологическая инструкция ТИ ММК-МЕТИЗ-К.ПР-26-2008 Волочение проволоки различного назначения на стане прямоточного типа RI 120/8», п. 5.3.
Доступ: электронный ресурс https://studfiles.net/preview/1744230/page:4/).
При намотке проволоки возникает направленное вдоль оси катушки давление витков на фланцы. Указанное давление возникает при смещении витков проволоки второго и последующего рядов намотки из положения «строго друг над другом» относительно витков предыдущего ряда. В результате смещения вдоль оси катушки виток проволоки последующего ряда попадает между фланцем катушки и витком проволоки предыдущего ряда. В этом положении у витка проволоки появляется возможность радиального перемещения. Эта возможность реализуется, поскольку намотка проволоки осуществляется с натяжением. Возникающее при этом радиальное смещение витка вызывает усилие защемления, проекция вектора которого направлена перпендикулярно плоскости фланца и вызывает его деформацию. Деформация фланцев при намотке проволоки с использованием намоточных устройств, имеющих специальные упоры для фланцев (см. п. 5.3.2 вышеупомянутой «Технологической инструкции») появляется после снятия катушки с намоточного устройства. Как следствие, фланец получает упругую деформацию изгиба, направленную в сторону внешней поверхности фланца. Вследствие этого на внутренних поверхностях фланцев материал испытывает растягивающие напряжения, а на внешних сторонах фланцев материал испытывает менее опасные напряжения сжатия (см., например, Н.М. Беляев. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1976, 608 с. Раздел «Изгиб».)
Ребра жесткости, как известно, снижают величину растягивающих напряжений. Однако, в отличие от балочных конструкций, фланец катушки, как кольцевая пластина, испытывает изгиб не только в радиальной плоскости, но и в перпендикулярной ей тангенциальной плоскости. Возникающие радиальные (Mr) и тангенциальные (Mθ) моменты приводят к появлению как радиально направленных (σr), так и тангенциально направленных (σθ) нормальных напряжений (см., например, Конев С.В., Михайлец В.Ф., Тефтелев И.Е. Определение оптимальных размеров пластиковой катушки для сварочной проволоки // Научный форум: Технические и физико-математические науки: сб. ст. по материалам VII междунар. науч.-практ. конф. - № 6 (7). - М., Изд. «МЦНО», 2017. С. 13-20, формулы 6, 7).
Напряжения σr и σθ являются максимальными в точках фланца при стандартном, регламентированном симметричном нагружении фланца. Однако, при непредвиденных ударных и термических нагрузках в большинстве случаев нагружение фланца не является симметричным. Сила при ударе может иметь линию действия, направленную под углом к радиусу фланца.
Аналогично, при возникновении тепловых напряжений на фланце, нагретом на солнце, указанные дополнительные тепловые напряжения, в общем случае не совпадают ни с радиальными, ни с тангенциальными напряжениями. В этом случае напряжения σr и σθ не являются максимальными в точках фланца. В расчетах на прочность они используются как исходные данные для расчета наибольших (главных) напряжений. Главные напряжения направлены под углом α или α+90о к напряжениям σr, σθ,. Рассчитываются они, например, по книге А.П. Филина Прикладная механика твердого деформируемого тела. Т.1., Изд-во Наука, М., 1975, С. 397-398, ф-ла 5.26.
Конструктивное выполнение заявляемого устройства катушки, согласно формуле полезной модели, способствует снижению главных нормальных напряжений при изгибе фланца катушки.
Треугольные элементы 5 (фиг. 1), образуемые согласно формуле полезной модели дополнительными ребрами жесткости, в отличие от многоугольных элементов, являются геометрически неизменяемыми. Соединение ребер жесткости в треугольный элемент снижает деформацию фланца катушки в плоскости фланца, что дополнительно уменьшает величину главных напряжений в точках фланца, согласно закону Гука.
Для обоснования заявляемого признака от использования приводимой полезной модели при сравнении с прототипом проводили лабораторные испытания партии катушек для сварочной проволоки. Катушки изготавливали из полистирола. Количество катушек в партии составляло 100 шт. В ходе испытаний фиксировали количество поломок катушек по фланцу при их складировании. Кроме этого, катушки испытывали действием сосредоточенной нагрузки амплитудой 500 Н, приложенной к внешнему диаметру фланца D. Линия действия силы составляла угол 30° к радиусу фланца катушки, в проекции на плоскость фланца. Эффективность действия нагрузки усиливали отклонением линии действия указанной нагрузки относительно плоскости фланца.
Повышение прочности катушки для сварочной проволоки, изготовленной в соответствии с формулой полезной модели, привело к снижению количества поломок катушек по фланцу в 4-6 раз (см. таблицу).
Таблица
Модель катушки по ГОСТ 25445-82 |
Поломки фланца при складировании катушек, % | Поломки фланца при опытном изгибе фланца, % | ||
по прототипу | по формуле полезной модели | по прототипу | по формуле полезной модели | |
D200 | 4 | 1 | 6 | 1 |
D300 | 3 | - | 4 | 1 |
Таким образом, заявляемая катушка для сварочной проволоки позволяет повысить прочность катушки за счет снижения главных напряжений при изгибных деформациях фланца от ударных и тепловых нагрузок и повысить срок её службы.
Claims (1)
- Катушка для сварочной проволоки, содержащая барабан и фланцы, снабженные радиальными ребрами жесткости, отличающаяся тем, что фланцы выполнены с дополнительными ребрами жесткости, направленными под углом к радиальным ребрам жесткости, с образованием с последними треугольных элементов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117291U RU184620U1 (ru) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Катушка для сварочной проволоки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018117291U RU184620U1 (ru) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Катушка для сварочной проволоки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU184620U1 true RU184620U1 (ru) | 2018-11-01 |
Family
ID=64103971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018117291U RU184620U1 (ru) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Катушка для сварочной проволоки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU184620U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206269U1 (ru) * | 2021-05-17 | 2021-09-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» | Катушка для сварочной проволоки |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU807196A1 (ru) * | 1979-04-09 | 1981-02-23 | Предприятие П/Я В-8450 | Затвор дл фотоаппарата |
SU1159737A1 (ru) * | 1983-11-23 | 1985-06-07 | Предприятие П/Я Р-6476 | Катушка дл сварочной проволоки |
RU49520U1 (ru) * | 2004-12-20 | 2005-11-27 | Республиканское Унитарное Предприятие "Белорусский Металлургический Завод" | Катушка для намотки длинномерного материала (варианты) |
RU2577395C2 (ru) * | 2011-01-21 | 2016-03-20 | Машиненфабрик Нихофф Гмбх Унд Ко. Кг | Катушка для размещения наматываемого материала, а также система деталей катушки |
WO2017014265A1 (ja) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | マックス株式会社 | リール |
-
2018
- 2018-05-10 RU RU2018117291U patent/RU184620U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU807196A1 (ru) * | 1979-04-09 | 1981-02-23 | Предприятие П/Я В-8450 | Затвор дл фотоаппарата |
SU1159737A1 (ru) * | 1983-11-23 | 1985-06-07 | Предприятие П/Я Р-6476 | Катушка дл сварочной проволоки |
RU49520U1 (ru) * | 2004-12-20 | 2005-11-27 | Республиканское Унитарное Предприятие "Белорусский Металлургический Завод" | Катушка для намотки длинномерного материала (варианты) |
RU2577395C2 (ru) * | 2011-01-21 | 2016-03-20 | Машиненфабрик Нихофф Гмбх Унд Ко. Кг | Катушка для размещения наматываемого материала, а также система деталей катушки |
WO2017014265A1 (ja) * | 2015-07-22 | 2017-01-26 | マックス株式会社 | リール |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU206269U1 (ru) * | 2021-05-17 | 2021-09-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» | Катушка для сварочной проволоки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU184620U1 (ru) | Катушка для сварочной проволоки | |
DE3815359A1 (de) | Sender/empfaenger eines ultraschall-entfernungsmessgeraetes | |
US11772825B2 (en) | Deployable satellite mast | |
JP6546849B2 (ja) | 輸送容器用緩衝体及びキャスク | |
EP0499000A1 (en) | Compliant bobbin for an optical fiber wound pack | |
US3610549A (en) | Cable wind device and winding pattern | |
US2397362A (en) | Bobbin, spool, or the like | |
US2737291A (en) | Closure means for cylindrical containers | |
US1804888A (en) | Pipe coiled with steel wire for pressure conduits and vessels under pressure | |
US9701512B2 (en) | Stabilizing center core for stabilizing a coil of duct or cable | |
SE459293B (sv) | Med armering foersett roerformigt metalliskt foeremaal med en skruvlinjeformig vaagning | |
US4848135A (en) | Process for making a coil | |
CN219708773U (zh) | 电缆盘 | |
KR20200065925A (ko) | 케이블 권선용 보빈 조립체 | |
CN213224102U (zh) | 一种线缆定型装置 | |
JP2017180020A (ja) | 防護ネットの支持部材、防護ネットユニットおよびプラント設備 | |
JP2014185032A (ja) | 紙製リール | |
RU206269U1 (ru) | Катушка для сварочной проволоки | |
JPS5886501A (ja) | 光ケ−ブル | |
JP2011066309A (ja) | 超電導コイルおよびその運転方法 | |
FI76308C (fi) | Hopfaellbar vinda. | |
US4223401A (en) | Broadband free-flooding magnetostrictive scroll transducer | |
JPS582527B2 (ja) | ケ−ブルエンジン用フリ−テイングリング | |
US3403871A (en) | Spool having reinforced flanges | |
CN209758746U (zh) | 一种新型易绕放线的线缆盘 |