Патенты автора Чупятов Николай Николаевич (RU)
Газоразрядная электронно-лучевая пушка // 2777038
Изобретение относится к электронике и электротехнике в области термообработки металлов с целью их вакуумного плавления, испарения, наплавления, сварки, резки, для аддитивных технологий. Технический результат - повышение надежности, возможность реализации длительных технологических процессов, расширение функциональных возможностей электронно-лучевой пушки по обеспечению программно управляемых режимов нагрева в соответствии с заданными требованиями. Газоразрядная электронно-лучевая пушка состоит из газоразрядной камеры, катода со сферической эмиссионной поверхностью, полого анода. На внутреннюю поверхность полого анода в области геометрической близости катода со сферической эмиссионной поверхностью нанесен искроподавляющий слой. Под лучеводом расположена вестибюльная откачная камера, содержащая кольцевую систему откачных сопел. 4 ил.
Изобретение относится к области техники порошковой металлургии. Предложена регулируемая форсунка для двухпоточного диспергирования металлического расплава. Форсунка состоит из коаксиального сопла Лаваля первого газового потока диспергирования и коаксиального сопла Лаваля второго газового потока диспергирования. Верхняя часть коаксиального сопла Лаваля первого газового потока диспергирования представляет собой винт с внешней резьбой в верхней части и двумя коническими поверхностями с разными углами в нижней части. Нижняя часть коаксиального сопла Лаваля первого газового потока диспергирования представляет собой корпус с внутренней резьбой, отверстием для тангенциального ввода газа и внутренним отверстием, которое в нижней части имеет две конические поверхности с разными углами. Верхняя часть коаксиального сопла Лаваля второго газового потока диспергирования состоит из вертикальной каретки, которая в нижней части имеет внешнюю резьбу и две наружные конические поверхности с разными углами наклона, кольцевой канавки и отверстия для ввода газа. Нижняя часть коаксиального сопла Лаваля второго газового потока диспергирования состоит из вертикальной гайки с внутренней резьбой и выходным отверстием в виде двух конических поверхностей с разными углами. Верхняя часть коаксиального сопла Лаваля первого газового потока диспергирования и верхняя и нижняя части коаксиального сопла Лаваля второго газового потока диспергирования оснащены приводами. Преимуществом изобретения является оптимизация процесса диспергирования, получение металлического порошка высокого качества с высокой дисперсностью, однородностью и сферической формой частиц. 5 ил.
Изобретение относится к области специальной электрометаллургии и может быть использовано для производства металлического слитка. Осуществляют загрузку в тигель металлической шихты, плавление ее излучением электронно-лучевых генераторов, обработку расплава металла встроенной в тигель системой периодического создания сил Лоренца, после которой верхний наиболее загрязненный слой расплава сливают из тигля путем его наклона в сторону емкости для сбора расплава с повышенной концентрацией включений низкой плотности, после чего тигель возвращают в исходное положение и рафинируют оставшийся расплав электроннолучевыми генераторами с параллельной обработкой расплава металла встроенной системой периодического создания сил Лоренца. Устройство содержит двухзвенную платформу, на которой закреплен охлаждаемый тигель с двумя взаимно перпендикулярными осями наклона и приводами, один из которых предназначен для наклона тигля в сторону емкости для сбора расплава с повышенной концентрацией включений низкой плотности, а другой - в сторону кристаллизатора. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки металлического расплава от посторонних включений как высокой, так и низкой плотности, а также сократить энергетические затраты, длительность производственного цикла. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области получения металлопокрытий и может быть использовано для нанесения покрытий при упрочнении прецизионных деталей из низколегированных сталей дорожно-строительных, аварийно-спасательных, почвообрабатывающих, сельскохозяйственных, лесозаготовительных машин в условиях ремонтных предприятий. Способ нанесения хромового покрытия на прецизионные детали из низколегированных конструкционных сталей включает нанесение адгезионного слоя хромового покрытия на поверхность детали, нагретую до температуры от 390 до 410°С, при остаточном давлении в течение от 5 до 10 мин и последующее нанесение основного слоя покрытия посредством подачи паров гексакарбонила хрома на поверхность детали, охлажденную до температуры от 200 до 250°С, с термическим разложением паров гексакарбонила хрома. Адгезионный слой хромового покрытия на поверхность детали наносят толщиной от 4 до 6 мкм посредством подачи паров гексакарбонила хрома с температурой от 35 до 45°С со скоростью от 1 до 2 л/ч при остаточном давлении от 10 до 20 Па с термическим разложением паров гексакарбонила хрома. Основной слой покрытия наносят толщиной от 35 до 45 мкм посредством подачи паров гексакарбонила хрома с температурой от 55 до 65°С на поверхность детали в течение от 40 до 60 мин с термическим разложением паров гексакарбонила хрома. Обеспечивается повышение износостойкости и увеличение ресурса сборочной единицы. 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к способам рециркуляционного нагрева в печах аэродинамических потерь. Предложен способ управления рециркуляционным нагревом печи аэродинамических потерь. Способ содержит этапы, на которых синтезируют матрицы прямых и обратных связей. Дискретную модель преобразуют к вертикальной сопровождающей канонической форме и затем к канонической форме управляемости. Записывают уравнение замкнутой по состоянию системы. Вычисляют полюсы системы для непрерывной модели и задают желаемые полюсы и затем вычисляют их дискретное представление. Задают матрицу желаемой динамики дискретной модели в диагональной форме и преобразуют ее с помощью алгоритма Д.К. Фаддеева к форме Фробениуса. Формируют в соответствии с теоремой Гамильтона-Кэли характеристический полином исходной дискретной модели в каноническую форму управляемости и по формуле Аккермана вычисляют матрицу обратных связей для канонической формы управляемости. Вычисляют обратным преобразованием матрицу обратных связей для исходной дискретной модели. Вычисляют общий коэффициент передачи системы для дискретной и непрерывной моделей. Вычисляют коэффициент прямой связи. Записывают численные значения матрицы прямой связи и обратных связей в память контроллера. Далее разогревают печь аэродинамических потерь с помощью роторного нагревателя и управляют качеством процесса нагрева с помощью отклонения дроссельной жалюзийной заслонки, которая программно регулируется контроллером. Преимуществом изобретения является достижение прогнозируемых с высокой точностью результатов, ускорение процесса ввода оборудования в эксплуатацию и увеличение срока его эксплуатации. 5 ил.
Изобретение относится к электронике и электротехнике в области термообработки металлов с целью их вакуумного плавления, испарения, наплавления, сварки, резки, для аддитивных технологий. Электронно-лучевая пушка содержит катодный каскад в корпусе с собирающей линзой, анод и лучевод с фокусирующими и отклоняющими линзами, тепловые изоляторы, токоподводы и систему водоохлаждения. Катод имеет разделение эмитирующей поверхности и ионопоглотительного углубления за счет цилиндрической формы углубления. Нагреватель катода выполнен в виде нагревательной спирали, обвитой вокруг катода и соединенной с катодом последовательно. Сечение катода со стороны высоковольтного питания заужено. Технический результат - увеличение ресурса эксплуатации ЭЛП, возможность непрерывного многократного повторения технологического процесса. Вся партия выходной продукции, выпущенная в одинаковых условиях и с одинаковыми режимами, имеет минимальные разбросы параметров. 2 ил.
Способ выплавки никеле-титановых сплавов // 2690130
Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению никеле-титановых сплавов в вакуумных индукционных плавильных печах с холодным тиглем. В способе осуществляют укладку подготовленной шихты, при этом в нижнюю часть тигля укладывают титан около 20% высоты, затем равномерно чередуясь никелевые пластины и титановые таблетки, после заполнения 50% объема шихты между никелевыми пластинами и титановыми таблетками рассыпают порошок легирующих элементов, осуществляют вакуумирование плавильной камеры, плавку проводят в несколько этапов, включающих дегазацию с медленным разогревом шихты и изложницы на малых мощностях 20% от максимальной, затем разогрев шихты с двухступенчатым увеличением мощности сначала до 30-35% и через 3 минуты до 60%, и после экзотермической реакции между титаном и никелем проводят барботаж расплава в течение 3-5 мин путем плавного увеличения мощности до максимальной, сливают расплав при максимальной мощности в изложницу, подогретую до 550-600°С, выдерживают отливку под вакуумом при температуре до 600°С или ниже около 2,5 часов и извлекают заготовку из печи. Изобретение обеспечивает высокую степень однородности химического состава отливки и минимизирует энергозатраты в процессе плавки. 1 ил.
Изобретение относится к области металлургии. Вакуумная индукционная плавильно-заливочная установка для получения отливок с направленной и монокристаллической структурой содержит камеру плавильную со сферической крышкой, шлюзовую камеру, блок откатной и охлаждаемый медный подъемный стол. Камера плавильная содержит плавильный тигель, кристаллизатор, вакуумную систему, печь подогрева форм, механизм вертикального перемещения форм, вакуумный затвор и механизм открывания и закрывания двери ППФ. Шлюзовая камера размещена на тележке и имеет переходной патрубок, установленный со стороны плавильной камеры, и крышку с другой стороны, механизм перемещения форм, шиберный вакуумный затвор. Блок откатной установлен на тележке и состоит из конденсаторной батареи, тиристорного преобразователя чистоты тока, пульта измерительного, токоподводов с тремя трансформаторами. Охлаждаемый медный подъемный стол представляет собой конструкцию в виде медного экрана с герметичными полостями для протока хладоносителя, закреплен через уплотнение на охлаждаемом штоке механизма перемещения стола с управляемым приводом. Обеспечивается градиент температур по зеркалу расплава кристаллизатора и увеличение производительности установки наряду со снижением себестоимости затрат. 2 ил.
СПОСОБ НАМОТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ КАТУШЕК С ПРОИЗВОЛЬНЫМ ШАГОМ ИЗ ПОЛОСЫ ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ НА РЕБРО // 2658294
Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в снижении трудоемкости изготовления и повышении качества. Полосу прямоугольного сечения шириной a и высотой b навивают на вращающуюся цилиндрическую оправку. На поверхности оправки выполнен винтовой канал в виде прямоугольной резьбы с шириной впадин (1,1…1,2)a, высотой профиля, равной высоте сечения b полосы, с внутренним диаметром, равным внутреннему диаметру d катушки, и с шагом, равным шагу p катушки. Начало полосы укладывают во впадину резьбы и закрепляют на оправке. Оправку приводят во вращение и навивают полосу на ребро, направляя ее по винтовому каналу резьбы. Начало и конец навитой катушки удерживают так, чтобы она не поворачивалась вместе с оправкой, и, вращая оправку, свинчивают с нее катушку. 2 ил.
ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЛАЗМОТРОН // 2646858
Изобретение относится к области плазменной техники. . Электродуговой плазмотрон имеет корпус, в котором соосно установлены изолированные друг от друга водоохлаждаемые электроды - анод и катод. Между ними находится узел ввода плазмообразующего газа. Канал анода состоит из конфузора и диффузора, выполненных в форме усеченных конусов, которые сопряжены своими верхними основаниями. Переход между конусами выполнен тороидальным с радиусом образующей окружности r=4…8 мм. Углы при вершинах конусов конфузора и диффузора равны соответственно α=80°…96° и β=38°…48°. Диаметр наименьшего сечения канала равен D=15…18 мм. Катод представляет собой медную водоохлаждаемую обойму с тугоплавкой вставкой и имеет на конце форму усеченного конуса с углом при вершине γ<α. Катод установлен так, что его конический участок располагается в конфузоре анода, а торец его тугоплавкой вставки находится внутри тороидального перехода. Узел ввода плазмообразующего газа представляет собой изоляционную втулку, расположенную над обоймой катода перед входом в канал анода. Втулка имеет не менее двух рядов отверстий диаметром d=0,4…0,6 мм. Каждый ряд содержит не менее 12 отверстий, распределенных равномерно по окружности. Оси отверстий проходят через продольную ось плазмотрона и наклонены к этой оси под углом δ=(45…60)°. Технический результат - увеличение рабочего тока плазмотрона до 2000 А, повышение производительности процесса центробежного распыления, увеличение ресурса работы электродов плазмотрона в среднем до 300 ч, обеспечение стабильной работы плазмотрона в диапазоне силы тока от 700 до 2000 А. 2 ил., 2 пр.
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЗАЗОРА В ПЛАЗМЕННОЙ СТРУЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ И ГРАНУЛ // 2633158
Изобретение относится к области плазменной техники. Предложен способ измерения зазора в плазменной струе между плазмотроном и заготовкой в производстве металлических порошков и гранул. В заявленном способе измерения зазора в плазменной струе между плазмотроном и заготовкой в производстве металлических порошков и гранул производят видеосъемку процесса плавления заготовки цифровой цветной FHD-видеокамерой с черным светофильтром высокой плотности, передачу изображения на ЭВМ. Полученное цифровое изображение подвергается операциям исключения засветок, бликов и избыточности посредством цифрового кадрирования, фильтрации синего и интерактивного формирования полихромного цветового профиля, последующего преобразования в изображение в градациях серого, бинаризации с заданным порогом, выделения информативной области черно-белого изображения по максимуму плотности пиксельного горизонтального заполнения в продольно-вертикальной плоскости. Полученное изображение сравнивают со шкалой измерительной калиброванной размерной сетки и получают результат однократного измерения зазора. Производят накопление выборки измерений и их статистическую обработку с последующей оценкой среднего значения величины зазора и дисперсии. Технический результат - повышение производительности технологического процесса центробежного распыления заготовки. 1 ил.
Изобретение относится к области нанесения металлических покрытий и может быть использовано для получения износостойких покрытий при восстановлении и упрочнении прецизионных деталей из низколегированных сталей дорожно-строительных, почвообрабатывающих, сельскохозяйственных, лесозаготовительных машин в условиях ремонтных предприятий. Способ нанесения износостойкого железоникелевого покрытия на прецизионные детали из низколегированных сталей, в котором на поверхность детали сначала наносят слой никелевого покрытия толщиной от 9 до 11 мкм посредством подачи паров тетракарбонила никеля на нагретую до температуры от 225 до 235°C поверхность детали со скоростью от 1 до 2 л/ч при остаточном давлении от 190 до 210 Па в течение от 5 до 10 мин с термическим разложением паров тетракарбонила никеля, после чего наносят слой железоникелевого покрытия посредством подачи смеси паров тетракарбонила никеля, пентакарбонила железа и монооксида углерода в объемном соотношении 1:6(±0,5):15(±1) со скоростью подачи паровой смеси от 110 до 130 л/ч на поверхность детали, охлажденную до температуры от 175 до 185°C в течение от 25 до 35 мин, с термическим разложением паров тетракарбонила никеля и пентакарбонила железа. Обеспечивается покрытие, эффективное в достижении оптимальных значений прочности сцепления, микротвердости, шероховатости, что способствует увеличению износостойкости деталей и увеличению ресурса сборочной единицы, содержащей указанную деталь. 1 табл., 3 пр.
ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ ПЛАЗМОТРОН // 2614533
Изобретение относится к области плазменной техники. Предложен электродуговой плазмотрон. Электродуговой плазмотрон содержит корпус, в котором соосно установлены анод, катод и изоляционная втулка с отверстиями. Проточная часть анода выполнена в виде канала переменного поперечного сечения, образованного тремя соосными цилиндрами, которые сопряжены между собой усеченными конусами. Конусы обращены своими верхними основаниями к центральному цилиндру. Катод представляет собой медную водоохлаждаемую обойму с тугоплавкой вставкой и имеет на конце форму усеченного конуса. Отверстия в изоляционной втулке располагаются в несколько рядов, каждый из которых содержит не менее шести отверстий, распределенных равномерно по окружности. Отверстия располагаются так, что их оси скрещиваются с продольной осью плазмотрона. Техническим результатом является увеличение рабочего тока плазмотрона до 2000А, повышение производительности процесса распыления, повышенный ресурс работы электродов и возможность получения плазменных струй с различной формой и температурой. 2 ил., 2 пр.
Изобретение относится к литейному производству. Агрегат высокого давления для очистки поверхностей металлических изделий от керамических остатков литейной формы содержит контейнер 1 с охлаждаемыми стенками 2 и закрытый с торцов пробками 6 и 7, рабочую камеру 14, снабженную нагревателем 13 и установленную в контейнере на нижней пробке 7, систему подачи газа через верхнюю пробку 6 контейнера в рабочую камеру 14. Агрегат снабжен станиной 10, разделенной на секции, в каждой из которых выполнены верхняя и нижняя ячейки для установки в них контейнера 1 и ограничения осевого перемещение торцевых пробок. На рабочую камеру надета рубашка охлаждения 15. На нижней торцевой пробке смонтирована емкость для сбора конденсата. Внутри рабочей камеры установлена технологическая этажерка для расположения и ориентации на ней обрабатываемых металлических изделий. Обеспечивается упрощение конструкции, сокращение времени процесса, повышение качества очистки поверхностей металлических изделий и увеличение срока службы оборудования агрегата. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к устройствам для нанесения металлических покрытий на внутренние поверхности подшипников скольжения методом химического осаждения из газовой фазы металлоорганических соединений и может быть использовано в сельскохозяйственном машиностроении и автомобильной промышленности
