Установка для нанесения покрытий из металлических порошков на внутренние поверхности цилиндрических изделий Советский патент 1989 года по МПК B22F7/04 

Изобретение относится к порошке-J

вой металлургии, в частности к установкам для нанесения покрытий из металлических порошков на внутренние поверхности цилиндрических изделий.

Целью изобретения является повышение производительности установки и физико-механических свойств покрытия.

На фиг, 1 показана схема установки для нанесения покрытий, общий вид; на фиг. 2 - схема возбудителя крутильных коле.баний; на фиг, 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Установка представляет собой сварную станину 1, на которой установлены связанные между собой резьбовой тягой 2 с гайками 3 передняя 4 и зад няя 5 каретки. Каретки имеют возможность совершать возвратно-поступательное движение относительно индуктора 6 по направляющим 7 при помощи передачи винт-гайка 8 с приводом от шагового электродвигателя 9.

С помощью маховика 10 передней каретки деталь 11, с помещенной в ее внутренней полости 12 объемной дозой металлического порошка, зажимается между вращающимися центрами- крышками 13 двух кареток. На стойке 14 смонтирован электродвигатель 15, снабженньй приводом бесступенчатого регулирования скорости вращения (не показан), который через ременную пе- редачу 16 служит приводом вращения детали.

Электродвигатель 17, установленный на стойке 18, служит приводом вращения эксцентрикового возбудите- ля крутш1ьных колебаний.

Смонтированная в подшипниках центрирующая втулк:а 19 задней каретки, оснащенная сменным центром-крьш1- кой 13, жестко связана посредством муфты 20 со шлицевым валом 21, который установлен с возможностью осевого перемещения в шлицевом отверстии ведущего вала 22.

Ведущий вал 22 и приводная втулка 23 связаны между собой упругим элементом 24, например, пружиной, которая одним концом-крепится к фланцу ведущего вала 22, а вторым концом - в отверстии, вьшолненном в перемыч- ке приводной втулки (отверстие и перемычка не показаны), Вращение приводной втулки 23, смонтированной На подшипниках 25 в корпусе 26, передается через шкив-маховик 27, установленный на шпонке 28 и связанный с электродвигателем 15 ременной передачей 16.

На ведущем валу 22 жестко закреплен тормозной диск 29 с упругим ободом 30.

Для регулирования собственней частоты упругого звена 24 путем изменения его жесткости на конце ведущего вала 22 в посадочном отверстии тормозного диска 29 выполнены шпицы 31, а фиксация закрученной пружины (не показана) осуществляется двумя парами симметричных выступов 32 и 33, выполненных на торце приводной втулки 23 и боковой поверхности тормозного диска 29.

Возбудитель крутильньк колебаний состоит из кривошипного вала 34, эксцентрично установленного во втулке 35, смонтированной на подшипниках 36 в корпусе 37. 1 .

На втулке 35 установлен на шпонке 38 шкив-маховик 39, связанный с электродвигателем 17 через ременную Передачу 40.

На конце кривошипного вала 34, . на подшипниках 41 смонтирован тормозной ролик 42.

Регулирование величины эксцентриситета Г т: ормозного ролика 42 достигается поворотом кривошипного вала 34 во втулке на угол от О до 180. Требуемая величина эксцентриситета фиксируется гайкой 43.

Установка работает следующим образом.

Деталь 11с расположенной в ее внутренней полости объемной дозой металлического порошка закрепляется с помощью маховика 10 в центрах 13 передней 4 и задней 5 кареток, расстояние между которыми регулируется - в зависимости от длины изделия с помощью тяги 2 и гаек 3, включается электродвигатель t5., снабженный приводом бесступенчатого регулирования скорости вращения (не показан), который через ременную передачу 16 передает вращение на шкив-маховик 27 и от него на приводную втулку 23, которая через упругий элемент 24 передает вращение на ведущий вал 22, который, в СБОЮ очередь, передает вращение через центрирующую втулку 19 и центр-крьш1ку 13 детали t1. Затем включается источник нагрева ТВЧ (индуктор 6).

При Нанесении покрытий на изделия длина которых больше ширины индуктора ТВЧ (т.е. для осевого перемещения детали 11 относительно неподвижного индуктора 6) приводная 5 и зажимная 4 каретки, жестко связанные между собой резьбовой тягой 2, совершают возвратно-поступательное движение. по направляющим 7 с помощью передачи эинт-гайка 8 с приводом от шагового электродвигателя 9. При этом шлицевой вал 21 совершает осевое перемещение относительно шлицевого отверстия ведущего вала 22.

Для периодического изменения скорости вращения обрабатываемой детали дополнительно включается электродвигатель 17, который через ременную передачу 40 и шкив-маховик 39 передает вращение втулке 35, при этом втулка 35 и кривошипный вал 34, зафиксированный гайкой 43, вращаются как одно целое, а ролик 42, установленный с заданным эксцентриситетом относительно оси вращения втулки 35, совершает круговое движение и периодически касается упругого обода 30 тормозного диска 29, притормаживая его. Тормозной импульс от диск 29 передается через жестко связанный с ним ведущий вал 22, шлицевой вал 21, центрирующую втулку 19 и центр- крьшгку 13 на деталь 11, уменьшая скорость ее вращения.

R момент торможения угловая скорость ведущего вала 22 становится меньшей, чем угловая скорость приводной втулки 23, которая остается постоянной и поддерживается кинетической энергкей вращающегося шкива- маховика 27, в результате чего упругий элемент 24, связывающий приводную втулку 23 и ведущий вал 22, деформируются. В момент отсутствия контакта ролика 42 с тормозным диском 29 деформированный упругий элемент 24 воз действует на ведущий вал 22 и увеличивает его угловую скорость, а также скорость связанной с ним детали 11.

Таким образом, деталь с размещенной в его внутренней полости порошко вой шихтой совершает, помимо вращательного движения вокруг своей оси, дополнительно еще и угловые колебания.

0

0

5

0

5

0

5

Изменение амплитуды угловых коле- баний ведущего вала 22 и жестко связанной с ним детали 11 достигается регулированием эксцентриситета тормозного ролика путем поворота кривошипного вала 34 во втулке 35 на угол от О до 180 . Необходимая величина эксцентриситета фиксируется гайкой 43. Частота крутильньк колебаний зависит от числа оборотов кривошипного вала 34 с тормозным роликом 42.

Такое выполнение установки позволяет периодически изменять скорость 5 вращения изделия за счет взаимодействия тормозного ролика с диском и притормаживая вращение, т.е. изделию сообщаются дополнительно угловые колебания вокруг его оси в процессе вращения. Эти колебания способствуют равномерному распределению порошкового слоя по внутренней поверхности изделия, интенсифицируют уплотнение порошка и, активируя процесс спекания, повьш1ают производительность процесса центробежного нанесения покрытий.

Предлагаемая установка опробована при нанесении покрытий из порошков 0 самофлюс1тощегося твердого сплава на основе никеля СНГН-60, износостойкого наплавочного сплава на основе железа ПГ-С1 и бронзы БрОФ10-1 на внутреннюю поверхность втулок диаметром 60 мм, толщиной стенки 6 мм и длиной 250 мм. Лля этого в полость втулки засыпали дозу порошка, устанавливали ее в центрах передней и задней кареток, вращали втулку вокруг собственной оси, одновременно задавая ей крутильные колебания с частотой 35 с и амплитудой 1,6 мм на диаметре 60 мм. При этом порошковый материал нагревали токами высокой частоты до температуры спекания.

Результаты определения физико- механических свойств покрытий и продолжительности технологических процессов приведены в таблице.

Из приведенных результатов сле- ду-ет, что применение предлагаемой . установки позволяет повысить уровень физико-механических свойств покрытий, а также повысить производитель- ность технологического процесса. Лормула изобретения

Установка для нанесения покрытий

из металлических порошков на внутрен- I

ние поверхности цилиндрических из5

делий, содержащая станину с направляющими, подвижные в осевом направлении переднюю зажимную и заднюю приводную каретки с валами и шпинделями, привод вращения и источник нагрева, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности установки и физико-механических свойств покрытия, она снабжена ведущим валом, приводной втулкой, упругим элементом с регулируемой жесткостью, тормозным диском и возбудителем -крутильных колебаний, выполненным в виде эксцентриковой втулки с корпусом, кривошипного ва- i

ла, установленного в эксцентриковой втулке, тормозного ролика, размещенного на кривошипе, и привода вращения, при этом эксцентриковая втул ка установлена в корпусе и соединена с приводом вращения через кривошипный вал. Вал задней приводной каретки установлен внутри ведущего вала с возможностью осевого перемещения, ведущий вал установлен в приводной втулке и соединен с ней при помощи упругого элемента, а тормозной диск- установлен на свободном конце ведущего вала с возможностью взаимодействия с иормозным роликом.

Изобретение относится к порошковой металлургии. Цель - повышение производительности установки и физико-механических свойств покрытия. Деталь 11 с расположенной в ее внутренней полости дозой металлического порошка закрепляют в центрах - крышках 13 передней 4 и задней 5 кареток. Включают электродвигатель 15, который через ременную передачу 16 передает вращение на шкив-маховик и от него на приводную втулку, которая через упругий элемент передает вращение на ведущий вал, центрирующую крышку, центр-крышку 13 и деталь. Включают индуктор 6. Скорость вращения детали периодически изменяют при помощи тормозного диска. Амплитуды угловых колебаний ведущего вала и детали регулируют за счет эксцентриситета тормозного ролика путем поворота кривошипного вала во втулке. Применение данной установки позволяет повысить производительность и уровень свойств покрытия. 3 ил. 1 табл.

пи J3f3

щ

„ / /j / j j / / /77LL .

.j- сггм уЛйЛу.А лсА..;. I 1

v// /////j y //}7)i

jy

5/

JJ