Устройство для изготовления металлических волокон

 

1 .УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВОЛОКОН, выполненное в виде деформирующих элементов, снабженных индивидуальными приводами и установленных с зазором между их рабочими порерхностями, причем один из элементов выполнен в виде валка, от л и ч а ю-щ е е с я тем, что, Q целью повышения механической прочности полученных волокон, второй де |юрмирующий элемент выполнен в виде диска , причем оси в{эащения валка и Диска расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, а валок установлен с возможностью поворота относительно оси вращения диска. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что поверхность г валка выполнена конической или цилинд-рической .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

: РЕСПУБЛИК

«а аи

3(58 В 22 F 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСИОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М%

° ah

lael

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.Ф (21) 3401503/22-02 (22) 22.03.82 (46) 07.05.83;. Бюл-. И 17 (72) А.В.Степаненко, В.Г.Войтов и А.В.Зверев (71) Белорусский ордена Трудового

Красного знамени политехнический институт (53). 621.762.06(088.8) (56) 1. Композиционные материалы во= ,локнистого строения. Киев, "Наукова думка", 1970 с 340-344-.

2. Авторское свидетельство СССР (заявка.N .2991903/22-02, кл. В 22 F3/18,,1980). (54) (57) 1.,СТРОАСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕ

НИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВОЛОКОН, выполненное в виде деформирующих элементов, снабженных индивидуальными приводами и установленных с зазором между их рабочими поверхностями, причем один из элементов выполнен в виде валка, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повышения механической прочнос-. ти. полученных волокон, второй деформирующий элемент выполнен в виде.дис" ка, причем оси вращения валка и диска . расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, а валок установлен с возможностью поворота относительно. оси вращения диска.

2. Устройство по и.1, о т л ич а ю щ е е с я тем., что поверхность а валка выполнена конической или цилиндрической.

101,6075

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению металлических волокон путем деформации сферических порошков.

Известно устройство для получения металлических волокон, включающее прокатно-волочильное оборудование для получения тонкой проволоки и приспособление для измельчения указанной проволоки на индивидуальные волокна (1j

Недостаток данного устройстванизкая производительность, обусловленная необходимостью достижения значительной вытяжки материала при получении тонкой проволоки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для изготовления металлических волокон, выполненное в виде деформирующих элементов, снабженных индивидуальными приводами и установленных с зазором между их рабочими поверхностями, причем один из элементов выйолнен в виде валка, а второй — в виде плоского опорного башмака, снабженного бесконечной лентой 1 2 1 .

Однако известное устройство характеризуется низкой механической прочностью полученных волокон, которая обусловлена отсутствием сдвига их по" верхностных слоев в процессе деформации.

Цель изобретения — повышение механической прочности полученных волокон.

Для достижения указанной цели s устройстве для изготовления металлических волокон, выполненном в виде деформирующих элементов, снабженных индивидуальными приводами и установленных с зазором между их рабочими поверхностями, причем один из эле:ментов выполнен в виде валка, второй деформирующий элемент выполнен в виде диска, причем оси вращения валка и диска расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, а валок установлен с возможностью поворота относительно оси вращения диска, При этом поверхность валка выполнена конической или цилиндрической, На фиг.1 показана кинематическая схема устройства, с коническим валком; на фиг.2 — разрез А-А на .фиг, 1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - кинематическая схема устройства, с цилиндрическим валком; на

50 кивающему действию от скорости Vz .

Экспериментально установлено, что ofl тимальная величина окружной скорости валка t для перемещения заготовки через зону деформации составляет

0,8...0,9 окружной скорости подающего диска 2. При перекатывании заготовки через зону деформации формируются цилиндрические волокна с диаметром, определяемым величиной минимального зазора между рабочими поверхностями валка и диска.

На формируемое в процессе деформации заготовки цилиндрическое волокно действуют различные окружные скорости на его противоположных торцах Ч 7Ч4 (фиг.2 и .5) с одной стороны и Ч > V (фиг.3 и 6) с другой, стороны. Для схемы по фиг.4 и 6 Vq = .Ч . Так как разность скоростей V -V с одного торца волокна.не равна разности скоросфиг.5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.6разрез:Г"Г на фиг.4.

Устройство включает в себя валок 1, с конической или цилиндрической рабочей поверхностью и диск 2 с торцевой рабочей поверхностью. Валок и диск установлены с одинаковым по всей длине зазором между рабочими поверх10 ностями. Длина валка должна быть меньше длины радиуса в связи с тем, что на оси диска окружная скорость равна нулю. Валок .1 и диск 2 установлены с возможностью их вращения и соединены с приводами, в качестве которых исполь15 зованы .электродвигатели 3 и 4 постоянного тока. В рабочем зазоре помещена заготовка - порошковая частица сферической формы.

Устройство работает следующим образом.

Заготовка (частица порошка) за счет вращения валка 1 с меньшей окружной скоростью Vg(фиг.2 и g), чем окружная скорость подающего диска 2Ч затягивается в зону деформации. Заготовка 5 получает вращательное движение за счет приложения окружных скоростей

Ч и Ч к противоположным концам ее диаметра и наличия скорости диска

ЗО

Ч О. при условии V Ч„, что обеспечивает наличие пары сил. Число обкатываний заготовки при перемещении через зону деформации (через сужающийся зазор) зависит от соотношения окружных ско35 ростей диека и валка. При Ч = Ч заготовка не перемещается через зону деформации, так как затягивающее действие от скорости V> .равно вытал1

3 1016075 . 4 тей Vg - Ч, с другой стороны (в дан- - Ниже приведены результаты опробоном случае меньше),. то при перекаты- вания одного из вариантов эксперименвании волокна происходит сдвиг его тального устройства для изготовления поперечных слоев (закручивание), .что металлических волокон из сферического обеспечивает повышение его механичес- s порошка железа. кой прочности. . Валок конической формы да„ =100 мм

Отличие:устройства (фиг.1) от. уст- и и = 120 мм длиной 100-мм вращают ройства (фиг.4)состоит в том, что из-. c частотой 90.об/мин. При этом диск менение разности окружных скоростей .диаметром 400 мм вращают с часто- (Ч - Ч+) по длине зоны деформации ко- а той 100 об/мин. нического валка меньше, чем по длийе При установке наименьшего диазоны деформации цйлиндрического валка, метра валка на расстоянии 50 мм от что важно при обработке материалов оси диска окружные скорости диска и различной пластичности в связи с воз- валка на противоположных концах валка можностью .регулйрования величины за- 15 равны соответственно ЧОКЕР„ =0,26 м/с кручивания волокон. — . и Чд„ро =0,78 м/с, Чр„ . =0 47 м/с

При обрабо1 ice пластичных .матерна-. и V«< =0,56 м/с. окр О лов цилиндричрский валок (фиг.4) ус- . Разность -окружных скоростей валка

-танавливают такйм образом, чтобы и диска при вершине валка и его ос окружные скорости диска и валка были - И новании равна примерно 0,2 и/с, т.е. равны в среднем поперечном сечении закручивание отсутствует.

:валка. В этом случае максимальное .. При установке наименьшего диаметра закручивание достигается на противо-. валка на расстоянии 75 мм от оси дис"

;положных концах валка. Закручивание воло- ка, окружные скорости диска и валка . кон засчет разностиокружных скоростей 25 на противоположных концах валка равны

Ч, и Vg можно увеличить, перемещая соответственно Чр„Рр„ .0,39 м/с и, цилиндрический валок влЛево или апра- Ч „р =0,92 и/с,V <>g =0,47 и/с и

-1во вышеописанного положения, как зто Чр„Р =0;5- и/с т..е.разности окружных ркр обозначено. пунктиром на фиг.4. скоростей при вершине. валка и основа" нии, соответственно, равны 0,08 м/с

При .обработке мэлопластичиых ма"- и О 36 м/с,т.е.закручивание происходит. териалов конический валок (фиг. 1) Полученные по этям режимам (закруустанавливают в. средней части радиуса чиванием .и без -закручивания) волокна, дидка, а наибольшие. и наименьшие диа- диаметром 60 мкм и длинои 480"500 мкм, ..-метры. конуса выбирают., соответственно; . используют для изготовления спрессоиз условия равенства окружных, скорос- ванных образцов, диаметром 10 мм и вытей-Ч„: = V и Ч = V> . В этом случае сотой 30 мм-(относительная плотность .:;закручйвание по. всей длине зоны де- равна 0,87).Образцы из волокон, изгоформации конического валка остаутству- товленных без закручивания, обеспечиет в: связи с равенством окружных ско" вают средние допускаемые напряжения ростей. Перемещением конического вал- изгиба, равные 106,8 кг/см, а образЯ ка из описанного среднего положения к цы из волокон, изготовленных с закру- . центру,.или к краю -диска добиваются чиванием, обеспечивают напряжения израссогласования окружнйх скоростей гиба на 1:1,М превышающие вышепривеЧ- Ч„и Ч - Vz, t.е.. закручивания во- денные значения. локон. Величина закручивания тем боль- . Таким образом, применение предлаше, чем ближе к центру диска находит-. гаемого устройства обеспечивает пося меньший диаметр конуса или к краю .-вышние механической прочности метал" диска - больший диаметр. .лических вблокон.

A-Ф

Рогрума

® офюо

Составитель И.Киянский

Редактор В.Ковтун Техред И.КостикКорректор В.Бутяга

Заказ 3279/12 Гираж 813 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета. СССР по-делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская.наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4