Устройство для закалки шатунных шеек коленчатого вала Советский патент 1984 года по МПК C21D1/06 C21D9/30 

Изобретение относится к высокочастотной закалке машиностроительны деталей с применением индукционного нагрева и может быть использовано для закалки шеек коленчатых валов. Известно устройство для закалки шатунных шеек коленчатого вала, в котором закалка шатунной шейки осуществляется с помощью петлевого индуктора, полуохватывающего шейку и снабженного специальными упорами. Этими упорами индуктор опирается на шейку в процессе нагрева и охлаждения вала и таким образом обеспечивается постоянство зазора между индуктором и поверхностью шейки. Индуктор и питающий трансформатор закреплены на горизонтальной планке которая соединена шарнирно к нижним концам вертикальных рычагов, верхни концы последних (так же шарнирно соединены с кареткой, перемещающейс по вертикальным направляющим. При вращении закаливаемого вала индуктор опирается упомянутыми упорами на поверхность закаливаемой шейки, совершает:; вместе с питающим его трансформатором круговые движения, а упомянутая каретка движется вверх и вниз. Для того, чтобы снизить дав ление упоров на поверхность шейки и таким образом уменьшить их износ и деформацию вала, вес индуктора и трансформатора -Q , а также приблизи тельно равный Q вес каретки, уравновешены пружиной, натяжение которо Р должно быть меньше суммарного веса движущихся частей 2(1 на величину силы инерции f а,.„ где г - радиус кривошипа шатунной шейки} . . - ускорение силы тяжести; ш - угловая скорость закаливаемо.го .вала. Индуктор не отброшен от закаливаемой шейки, когда она находится в верхней точке. При этом условии максимальная сила давления индуктора «на закаливаемую поверхность при нижнем положении закаливаемой шейки равна 2F .из2г (при этих расчетах принято, что длина вертикальных рычагов в 1015 раз больше радиуса кривошипа г и, таким образом, ускорение каретки приблизительно равно ускорению цент ра шатунной шейки)1. Известно также устройство для за калки шатунных шеек коленчатых валов, в котором индуктор, питающий его трансформатор, шарнирный механизм, подвески., а также уравно.вешивающий их груз двигаются по круговы траекториям одинакового jзaдиyca, равного радиусу кривошипа и синхронной с закаливаемым валом угловой скоростью. При этом возникающие при вращении вала и механизмов силы инер ции уравновешивают друг друга 2}. Однако известное устройство несколько сложнее устройства С1 , так как требует строго ориентированного (по углу) расположения коленчатого вала относительно подвижных звеньев механизма подвески. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для закалки шатунных шеек коленчатых валов, в котором индуктор и питающий его трансформатор, подвешенные на одном горизонтальном плече рычага, уравновешаны противовесом, .расположенным на втором горизонтальном плече его СЗ. Так как коленчатый вал имеет 2, 4 или 8 шатунных шеек, то для закалки всех шеек требуется установить соответственно 2,4 или 8 описанных устройств. Оси шатунных шеек расположены (у каждой пары ) симметрично относительно оси коренных шеек, по разные стороны от нее. В известном устройстве вес противовеса Р должен быть также меньше суммарного веса индуктора, трансформатора и других движущихся элементов на величину силы инерции Так как вес противовеса Р при указанных условиях мало отличается, от веса Q , то давление на шейку при ее верхнем- положении равно нулк5. Давление же на шейку при ее нижнем положении равно 2FrMa.2r. . Ч Таким образом, в этом устройстве давление индуктора на поверхность закаливаемой шейки имеет тот же порядок, что и в устройстве ClJВ результате воздействия этой силы происходит износ упоров индуктора j изменяется расстояние между индуктирующими витками и нагреваемой поверхностью, меняется режим обработки. Индуктор приходится чаще ремонтировать. Целью изобретения является увеличение долговe4HocTji индуктора за счет уменьшения давления индуктора на закаливаемую поверхность. Поставленная цель достигается тем, что устройство для закалки шатунных шеек коленчатого вала, содержащее индукторы с упорами, закрепленные на трансформаторах, подвешенных на двуплечих рычагах, и

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЛКИ ШАТУННЫХ ШЕЕК КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА, содержащее индукторы с упорами, закрепленные на трансформаторах, подвешенных на двухплечих рычагах, и механизмы для закрепления и вращения . вала, отличающееся тем, что, с целью повь шения долговечности индукторов за счет уменьшения давления индуктора на закаливаемую поверхность, устройство снабжено тягой, шарнирно соединенной со свободными плечами рычагов, поддерживающих индукторы для закалки противоположно расположенных шатунных шеек,.при этом свободные плечи рычагов подпружинены друг относительно друга. С S (Л Oi 00 сд о м