Способ снятия внутренних напряжений в металлических деталях и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК F16B29/00 

Фиг Л

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изменения жесткости витков резьбы крепежных деталей.

Цель изобретения - повышение срока службы и снижение металлоемкости резьбовых деталей за счет увеличения их нагрузочной способности.

На фиг.1 изображено устройство для снятия внутренних напряжений в металлических деталях; на фиг.2 - то же, вид сверху. Сущность способа снятия внутренних напряжений в металлических деталях состоит в следующем.

На металлическую деталь с внутренней резьбой воздействуют импульсным током плотностью 104-10 А/см2 и частотой 103- 10 Гц локально, на участки ее наружной боковой поверхности с уменьшением расстояния между двумя соседними участками по высоте детали и с увеличением плотности и частоты тока в сторону опорного витка. Кроме того, можно дополнительно воздействовать локально с уменьшением расстояния между источником воздействия и резьбой детали в плоскости, перпендикулярной оси детали, в сторону опорного витка,

Поставленная цель достигается путем равномерного распределения нагрузки по виткам резьбы. Для этого понижается жесткость перегруженных витков, создается остаточная пластическая деформация, в результате чего и достигается перераспределение нагрузки. Увеличение податливости в сторону опорного витка достигается путем увеличения температуры нагрева, определяемой потерями на вихревые токи.

Устройство для снятия внутренних напряжений в металлических деталях состоит из гайки 1 и установленных на ней через изоляторы 2 с помощью крепежных элементов 3 электродов 4. Электроды 4 установлены на наружную боковую поверхность гайки 1 с переменным по ее высоте и уменьшающимся в сторону ее опорного витка шагом. Кроме того, стенка гайки может быть также выполнена с переменной толщиной с уменьшением в сторону опорного витка. Это может быть достигнуто как при выполнении резьбы гайки конической, так и при выполнении конической наружной боковой поверхности гайки.

Устройство работает следующим образом.

С помощью установленных через изоляторы 2 на наружной боковой поверхности гайки 1 электродов 4 через гайку 1 пропускают импульсный ток, что создает остаточную электропластическую деформацию. После

этого электроды 4 и изоляторы 2 снимают. Толщина тела гайки 1 влияет на передачу тепла к витку. У опорного витка наибольшая нагрузка, поэтому необходимо создать

большую пластическую деформацию и более высокую температуру на поверхности витка. При одном и том же количестве тепла на наружной поверхности гайки 1 с уменьшением толщины тела гайки возрастает

температура на нарезке резьбы.

Пример. Осуществление способа снятия внутренних напряжений в металлических деталях с помощью устройства для его осуществления.

Исследуют две одинаковые по конструкции гайки.

Одну из гаек (первую) подвергают воздействию импульсным током по предлагаемому способу и создают электропластическую остаточную деформацию, увеличивающуюся к опорному витку. Таким образом, происходит разгрузка первого витка и нагрузка перераспределяется на последующие. Если число витков равно шести,

то на один виток этой гайки приходится 16,6%. При одинаковом материале и прочности рассматриваемых гаек нагрузочная способность гайки будет определяться прочностью наиболее напряженного первого витка. Например, один виток гайки исходя из прочностных характеристик материала воспринимает 2000 Н, тогда в гайке, подвергнутой воздействию импульсного тока, несущая способность при равномерном распределении нагрузки по виткам, полная нагрузка на соединение составит 12000 Н. В той гайке, которую не подвергали воздействию тока, нагрузка на первый виток составляет 34% всей нагрузки, недовательно, нагрузка на все резьбовое соединение с этой гайкой составит

6000 Н x 100). Следовательно, нагрузочная способность первой гайки едва раза

5 выше второй. При одинаковой внешней нагрузке на обе гайки естественно, что у гайки, имеющей большую несущую способность, металлоемкость будет меньше, У гайки с большей нагрузочной способностью больше межремонтный период и срок службы.

0Таким образом, при использовании

предлагаемого изобретения повышается срок службы резьбовых деталей и снижается их металлоемкость.

5 Формула изобретения

1. Способ снятия внутренних напряжений в металлических деталях, включающий воздействие на нее импульсным током высокой частоты, отличающийся тем,

что, с целью повышения срока службы и снижения металлоемкости резьбовых деталей за счет увеличения их нагрузочной способности, воздействуют импульсным током плотностью 104-106 А/см2 и частотой 103- 10 Гц локально на участки наружной боковой поверхности резьбовой детали с уменьшением расстояния между двумя соседними участками по высоте детали и с увеличением плотности и частоты тока в сто- рону опорного витка.

2.Способ по п. 1,отличающийся тем, что дополнительно воздействуют локально с уменьшением расстояния между источником воздействия и резьбой детали в плоскости, перпендикулярной оси детали в сторону опорного витка.

3.Устройство для снятия внутренних напряжений в металлических деталях, содержащее гайку и средство для снижения жесткости опорных витков резьбы, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы и снижения металлоемкости резьбовых деталей за счет увеличения их нагрузочной способности, в качестве средств для снижения жесткости опорных витков резьбы используют электроды, установленные через изоляторы на наружную боковую поверхность гайки и зафиксированные на ней с переменным по высоте гайки и уменьшающимся в сторону ее опорного витка шагом.

4.Устройство по п.З, отличающее- с я тем, что стенка гайки выполнена переменной толщины с уменьшением в сторону опорного витка.

5.Устройство по пп.З и 4, отличающее с я тем, что гайка выполнена с конической резьбой.

6.Устройство по пп.З и 4, отличающее с я тем, что наружная боковая поверхность гайки выполнена конической.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изменения жесткости витков резьбы крепежных деталей. Цель изобретения - повышение срока службы и снижение металлоемкости резьбовых деталей. Импульсным током воздействуют на резьбовые детали с плотностью тока 104-106 А/см и частотой 103- 104 Гц локально, с уменьшением шага между двумя соседними участками по высоте детали и с увеличением плотности и частоты тока в сторону опорного витка. Дополнительно могут воздействовать на детали с уменьшением шага между источником воздействия и резьбой детали п плоскости, пер- пендикулярной оси детали, в сторону опорного витка. Способ осуществляется с помощью устройства, содержащего гайку 1 с установленными через изоляторы 2 на ее наружной боковой поверхности электродами 4. Электроды установлены с переменным по высоте гайки и уменьшающимся в сторону ее опорного витка шагом. Стенки гайки могут иметь переменную толщину, Предложенное техническое решение позволяет снизить жесткость опорных витков резьбы. 2 с.и 4 з.п. ф-лы, 2 ил. 7 № t N.W 00 Os 43 о 00 &

Фие.2