СПОСОБ МАГНИТНОГО УПРОЧНЕНИЯ ЗУБЬЕВ ПИЛЬЧАТОЙ ЛЕНТЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК B24B39/00 B23P15/28 B21D26/14 

Изобретение относится к области текстильного машиностроения и может быть использовано для упрочнения зубьев пильчатой ленты чесальных машин.

Цельнометаллическую пильчатую ленту в процессе изготовления закаливают путем протягивания через закалочную машину. При этом после закалки в структуре металла зуба появляются остаточные напряжения, влияющие на прочность зуба и уменьшающие его износостойкость.

Одним из способов уменьшения внутренних напряжений в структуре металла после его закалки является магнитная обработка.

Известен способ магнитного упрочнения инструмента (1), при котором обрабатываемую в магнитном поле сегментную дисковую пилу размещают на торце цилиндрического индуктора так, что оси пилы и индуктора совпадают, а зубья пилы не выходят за внешний диаметр индуктора.

Недостатком такого способа является невозможность обработки длинномерных движущихся изделий.

Известна установка для магнитно-импульсной обработки режущего и формообразующего инструмента УНР-4 (2).

Конструктивно установка состоит из генератора импульсов и подключаемого к нему внешнего индуктора магнитного поля с прямоугольным окном рабочей камеры, в которую загружают режущий инструмент для магнитной обработки.

Недостатками установки являются низкое качество обработки длинномерных деталей, движущихся возле окна магнитного индуктора, и низкая эффективность устройства за счет того, что силовые линии индуктора при обработке зубьев ленты большей частью проходят по воздуху, а при обработке пильчатой ленты с зубьями, имеющими большие размеры по высоте, обработке будет подвергаться только часть вершины зубьев, а не весь зуб, т.к. силовые линии в основном эффективны только возле окна камеры.

Известен способ магнитного упрочнения ножовочных полотен из быстрорежущей стали (3), при котором полотна из стали Р3М3Ф3 располагают на минимальном расстоянии от прямоугольного отверстия индуктора установки УНО-4 зубьями к индуктору и намагничивают. В случае длинномерных полотен намагничивание проводят по частям.

Известно устройство для магнитной обработки режущего инструмента (4), содержащее соленоид с неподвижным и подвижным сердечниками, магнитопровод, элемент для размещения инструмента, выполненный в виде контейнера.

Недостатками известных способа (3) и устройства (4) являются низкое качество обработки длинномерных движущихся изделий и низкая эффективность устройства.

Технический результат изобретения заключается в повышении качества обработки магнитным полем движущихся с постоянной скоростью длинномерных изделий.

Технический результат достигается тем, что в способе магнитного упрочнения магнитное поле накладывают таким образом, чтобы направление его силовых линий совпадало с углом наклона передней грани зуба при постоянной скорости перемещения ленты, а в устройстве ось полюсных наконечников магнитной системы расположена под углом к направлению движения ленты, равным углу наклона на передней грани зуба, подвижный полюсный наконечник выполнен с обращенной к обрабатываемой ленте стороны в виде усеченного конуса, имеющего участок скошенной поверхности для взаимодействия с зубьями ленты, при этом ширина подвижного полюсного наконечника связана с шагом зубьев пильчатой ленты соотношением l≥t, где: l ширина подвижного наконечника, мм; t шаг зубьев пильчатой ленты, мм.

Описываемые способ и устройство для магнитного упрочнения позволяют производить обработку магнитным полем зубьев пильчатой ленты непосредственно при ее изготовлении, в частности при ее протягивании на закалочной машине после закалки в масляной ванне. При этом направление силовых линий параллельно передней грани зуба позволяет сконцентрировать магнитный поток непосредственно на зубе, что увеличивает качество магнитного упрочнения, заключающееся в уменьшении его внутренних остаточных напряжений и хрупкости и тем самым увеличению его износостойкости. При этом уменьшаются потери магнитной энергии за счет уменьшения ее прохождения в воздушном пространстве между сердечниками.

На фиг.1 показан вид спереди устройства, на фиг.2 разрез по A-A.

Устройство для магнитной обработки зубьев пильчатой ленты содержит магнитную систему, включающую соленоид 1 с неподвижным 2 и подвижным 3 наконечниками, расположенными в цилиндре 4 из немагнитного материала, магнитопровод 5, трубки 6 и 7 из немагнитного материала, которые вставлены в отверстие 8, расположенное под углом альфа к оси соленоида. В отверстиях трубок 6 и 7 расположена пильчатая лента 9. При этом она опирается своим основанием 10 на дно 11 паза 12, расположенного в верхней усеченной части 13 неподвижного наконечника 2. Подвижный наконечник 3 имеет возможность перемещения вдоль оси соленоида 1 под действием своей силы тяжести и опирается основанием 14 своей нижней усеченной части 15 на вершины 16 зубьев 17 пильчатой ленты 9. Нижняя часть подвижного наконечника имеет скошенную поверхность 18 (фиг.2). Это сделано с целью предотвращения скола вершины зуба из-за возможной разновысотности зубьев при изготовлении пильчатой ленты. Если, например, зуб, движущийся вслед за зубьями, уже находящимися в контакте с нижней частью подвижного наконечника, имеет большую высоту, то он не столкнется с боковой поверхностью подвижного наконечника, а скользнет по скошенной поверхности 18. Ширина l подвижного наконечника должна быть не менее шага t зубьев пильчатой ленты, т.к. в противном случае сердечник провалится между зубьями, что приведет к их поломке. Выполнение нижней концевой части подвижного сердечника в виде усеченного конуса со скошенной поверхностью обеспечивает возможность качественной обработки пильчатой ленты с зубьями, имеющими отклонения по высоте.

Способ поясняется примером обработки зубьев пильчатой ленты магнитным полем. После закалки зубьев на закалочной машине пильчатая лента 10 пропускается через трубки 6 и 7 отверстия 8 таким образом, чтобы ее основание 10 скользило по дну 11 паза 12 усеченной части 13 неподвижного наконечника 2. Во время касания вершин 16 зубьев 17 основания 14 подвижного наконечника 3 происходит замыкание магнитного потока φ соленоида и происходит магнитная обработка зубьев, причем силовые линии направлены от вершины зуба к его основанию. Это благоприятно сказывается на качестве обработки зуба, т.к. при прохождении силовой линии по контуру соленоида и наконечников на ее пути не будет воздушных зазоров.

Если угол наклона "β" передней грани зуба меньше или больше 90^o, то угол "α" между осью соленоида и направлением движения пильчатой ленты тоже должен быть меньше или больше на такую же величину, другими словами α=β.
Описываемые способ и устройство для магнитного упрочнения зубьев пильчатой ленты позволяют сконцентрировать магнитный поток большой величины на обрабатываемых вершинах зубьев, что приводит к повышению качества обработки и уменьшению потерь магнитной энергии.

Использование: изобретение относится к области текстильного машиностроения и может быть использовано для упрочнения зубьев пильчатой ленты чесальных машин. Сущность изобретения: согласно способу магнитного упрочнения, магнитное поле накладывают таким образом, чтобы направление его силовых линий совпадало с углом наклона передней грани зуба при постоянной скорости перемещения ленты, а в устройстве ось полюсных наконечников магнитной системы расположена под углом к направлению движения ленты, равному углу наклона передней грани зуба. Подвижный наконечник с обращенной к ленте стороны выполнен в виде усеченного конуса, имеющего участок скошенной поверхности для взаимодействия с зубьями ленты. Ширина подвижного полюсного наконечника связана с шагом зубьев соотношением l≥t, где l - ширина наконечника, мм, t - шаг зубьев пильчатой ленты, мм. Способ обработки и устройство для его реализации позволяют сконцентрировать магнитный поток на обрабатываемой вершине зуба, что повышает качество обработки и уменьшает потери магнитной энергии. 2 ил.

1. Способ магнитного упрочнения зубьев пильчатой ленты, заключающийся в обработке ленты в процессе ее перемещения в магнитном поле, отличающийся тем, что магнитное поле накладывают так, что направление его силовых линий совпадает с углом наклона передней грани зуба при постоянной скорости перемещения ленты. 2. Устройство для магнитного упрочнения зубьев пильчатой ленты, содержащее магнитопровод, соленоид с соосно установленными в нем подвижным и неподвижным полюсными наконечниками, элемент для размещения пильчатой ленты, отличающееся тем, что ось наконечников расположена под углом к направлению перемещения ленты, равным углу наклона передней грани зуба, подвижный полюсный наконечник с обращенной к обрабатываемой ленте стороной выполнен в виде усеченного конуса, имеющего участок скошенной поверхности для взаимодействия с зубьями ленты, при этом ширина подвижного полюсного наконечника связана с шагом зубьев пильчатой ленты соотношением l≥t, где l ширина подвижного наконечника, мм; t шаг зубьев пильчатой ленты, мм.