СПОСОБ ОБРАБОТКИ СКОЛЬЗЯЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ЛЕЗВИЯ КОНЬКА Российский патент 2024 года по МПК B24B9/04 C21D7/06 A63C3/10 B24B1/00 

Изобретение относится к способу обработки плоских металлических поверхностей, в частности, к финишной обработке скользящих поверхностей спортивных саней, коньков, бобов, скелетонов и буеров.

Известен СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ [RU 2151806, опубл.: 27.06.2000], в котором для упрочнения и повышения износостойкости обработанной поверхности металлических изделий задней поверхности режущего клина инструмента давят на снимаемый припуск по направлению продольной подачи режущего инструмента и осуществляют выглаживание обработанной поверхности изделия.

Однако данное устройство обладает недостатками: наличие шероховатой рабочей поверхности лезвия конька, что увеличивает коэффициент трения лезвия конька о лед, а также низкая твердость лезвия.

Известен СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ДЕТАЛЕЙ [RU 2753807, опубл.: 23.08.2021], включающий сообщение заготовке вращательного движения относительно собственной продольной оси и сообщение инструменту, оказывающему давление на поверхность обрабатываемой заготовки, продольной подачи, параллельной оси заготовки, и колебательного движения в направлении, перпендикулярном оси заготовки, отличающийся тем, что инструмент, оказывающий давление на поверхность обрабатываемой заготовки, содержит деформирующий элемент в виде двух плоских полуколец с плоскостью разъема, перпендикулярной продольной оси заготовки, которые расположены на торцевой поверхности подпружиненного диска с рабочей поверхностью скругления, который шарнирно соединен с одной стороной коромысла, опирающегося на шарнирно-неподвижную опору и совершающего колебательные движения под углом, большим нуля и меньшим 90 градусов.

Однако данное устройство обладает недостатками: наличие шероховатой рабочей поверхности лезвия конька, что увеличивает коэффициент трения лезвия конька о лед, а также низкая твердость лезвия.

Наиболее близким аналогом является СПОСОБ ЗАТОЧКИ ЛЕЗВИЙ КОНЬКОВ [RU 2518027, опубл.: 10.06.2014], включающий предварительную заточку закрепленного в фиксирующем приспособлении лезвия посредством заточного инструмента со связанным абразивом и полирование рабочей поверхности закрепленного в фиксирующем приспособлении лезвия до ее зеркального состояния посредством полировальника с использованием полировальной пасты, отличающийся тем, что при полировании полировальную пасту наносят равномерно на прогретую рабочую поверхность лезвия, в качестве полировальника используют вращающийся кожаный полировальный круг, которым равномерно проводят по рабочей поверхности лезвия вдоль нее со скоростью от 1 до 2 см/сек вначале в одну сторону лезвия, а затем в другую, при этом количество проводок выбирают от двух до восьми в зависимости от материала лезвия, а скорость вращения полировального круга выбирают в пределах от 20 до 30 тыс. об/мин.

Основной технической проблемой прототипа является наличие шероховатой рабочей поверхности лезвия конька, что увеличивает коэффициент трения лезвия конька о лед, а также низкая твердость лезвия.

Технический результат изобретения заключается в уменьшении коэффициента трения скользящей поверхности о лед.

Указанный технический результат достигается тем, что способ обработки скользящей поверхности лезвия конька, включающий заточку закрепленного в фиксирующем приспособлении лезвия абразивным инструментом, отличающийся тем, что после заточки выполняют финишную операцию деформационным наклепом, при котором осуществляют холодную пластическую деформацию обрабатываемой поверхности вдоль лезвия конька чугунным бруском с прижимающим усилием в направлении, противоположном направлению движения конька.

Осуществление изобретения

Способ обработки скользящей поверхности лезвия конька включает фиксацию в заточном станке конька и заточку закрепленного в фиксирующем приспособлении лезвия абразивным инструментом путем перемещения каретки с лезвием вдоль вращающегося заточного или шлифовального круга со связанным абразивом.

После заточки лезвия конька выполняют финишную операцию деформационным наклепом, при котором осуществляют холодную пластическую деформацию обрабатываемой поверхности вдоль лезвия конька чугунным бруском с прижимающим усилием в направлении, противоположном направлению движения конька.

Для этого, лезвие конька фиксируют в приспособлении, например, тисках, так, чтобы затачиваемая поверхность лезвия конька была параллельна горизонтальной поверхности и направлена вверх.

Выбираем брусок из чугуна, например, из отбеленного, белого, серого или высокопрочного чугуна.

Далее, чугунный брусок устанавливаем на поверхность лезвия конька и с прижимающим усилием на чугунный брусок методично проводим им по лезвию конька в направлении, противоположном направлению движения конька, от начала до конца лезвия.

Результаты исследований показали, что прижимающее усилие в пятне контакта чугунного бруска с лезвием конька должно находиться в пределах 150-200 Н.

Если обработку лезвия конька осуществляем вручную, то обеспечить такое давление возможно путем установки чугунного бруска боковой гранью на лезвие конька. Чем меньше пятно контакта между поверхностями чугунного бруска с лезвием конька, при одинаковом усилии прижатия, тем больше давление в пятне контакта чугунного бруска на лезвие конька.

Применение деформационного наклепа, при котором осуществляют холодную пластическую деформацию обрабатываемой поверхности вдоль лезвия конька чугунным бруском с прижимающим усилием в направлении, противоположном направлению движения конька, позволяет под действием приложенной нагрузки в кристаллической решетке сместить атомы и нарушить их баланс сил притяжения и электростатического отталкивания.

Кроме того, в процессе пластической деформации повышается плотность дефектов кристаллического строения, зерна в металле вытягиваются в направлении действующих сил. Внутри зерен образуются плотные полосы скольжения дислокаций, которые дробят зерна на отдельные блоки и появляется определенная ориентировка зерен - текстура деформации. Зерна вытягиваются в направлении обработки, прочность и твердость металла увеличивается, а его пластичность и вязкость уменьшается.

Применение чугунного бруска при финишной операции деформационного наклепа позволяет исключить задиры на лезвии конька вследствие содержания углерода и графита в чугуне, что также влияет на качество обработки и уменьшение коэффициента трения лезвия конька.

Применение в качестве финишной операции деформационного наклепа, при котором осуществляют холодную пластическую деформацию обрабатываемой поверхности вдоль лезвия конька чугунным бруском, позволяет уменьшить шероховатость обрабатываемой поверхности лезвия конька и коэффициент трения лезвия конька о лед.

Кроме того, уменьшение коэффициента трения лезвия конька о лед позволит увеличить скорость перемещения конькобежца.

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано для обработки плоских металлических поверхностей, в частности для финишной обработки скользящих поверхностей лезвий спортивных саней, коньков, бобов, скелетонов и буеров. Способ включает заточку закрепленного в фиксирующем приспособлении лезвия конька абразивным инструментом. После заточки выполняют финишную обработку скользящей поверхности лезвия конька деформационным наклепом, при котором осуществляют холодную пластическую деформацию указанной поверхности чугунным бруском с прижимающим усилием вдоль лезвия конька в направлении от его начала до конца. Снижается коэффициент трения скользящей поверхности о лед.

Способ обработки скользящей поверхности лезвия конька, включающий заточку закрепленного в фиксирующем приспособлении лезвия конька абразивным инструментом, отличающийся тем, что после заточки выполняют финишную обработку скользящей поверхности лезвия конька деформационным наклепом, при котором осуществляют холодную пластическую деформацию указанной поверхности чугунным бруском с прижимающим усилием вдоль лезвия конька в направлении от его начала до конца.