Устройство для нанесения покрытий из металлических порошков на цилиндрические детали

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИИ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОИКОВ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ, преимущественно на внутренние поверхности деталей больших диаметров, содержащее корпус, оправку, нагреватель и электродвигатель для вращения детали, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества покрытия, оно снабжено дополнительной оправкой, размещенным на валу электродвигателя зубчатым сектором и связанными с ним блоком управления, прибором измерения температуры и световодом, при этом оправка снабжена секторами, расположенными по ее окружности, разрезным цилиндре и термобиметалли/ческими элементами, закрепленными на лепестках разрезного цилиндра посредством кулачков и связанными с секторами с помощью штифтов, а дополнительная оправка выполнена с конической направляющей для взаимсдействия с кулачками основной оправки и снабжена зубчатым колесам для взаи (Л модействия с зубчатлм сектором электродвигателя . со со 01 СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(50 В 22 F

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3486270/22-02 (22) 17.05.82 (46) 30.01 84. Бюл. М 4 (72) Э.Я.Ивашин, С.С.Костюкович, В.A.Êàðïóøèí и В.П.Петрашевич (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 621.762.4 ° 043(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

В 599929, кл. В 22 F 7/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

В 893407, кл B 22 F 7/04, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ

ПОКРЫТИИ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ

НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЕТАЛИ, преимущественно на внутренние поверхности деталей больших диаметров, содержащее корпус, оправку, нагреватель и электродвигатель для вращения детали, Я 2

„„SU„„10 9 А о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества покрытия, оно снабжено дополнительной оправкой, размещенным на валу электродвигателя зубчатым сектором и связанными с ним блоком управления, прибором измерения температуры и световодом, при этом оправка снабжена секторами, расположенными по ее окружности, разрезным цилиндром и термобиметаллиiческими элементами, закрепленными на лепестках разрезного цилиндра посредством кулачков и связанными с секторами с помощью штифтов, а дополнительная оправка выполнена с конической направляющей для взаимодействия с кулачками основной оправки Ф и снабжена зубчатым колесом для взаимодействия с зубчатчм сектором электродвигателя.

1 1069955 2 размещенным на валу электродвигателя зубчатым сектором и связанными с ним блоком управления, прибором измерения температуры и световодом, при этом оправка снабжена секторами, расположенными по ее окружности, разрезным цилиндром и термсбиметаллическими элементами, закрепленными на лепестках разрезного цилиндра посредством кулачков и связанными с секторами с помощью штифтов, а дополнительная оправка выполнена с конической направляющей для взаимодействия с кулачками основной оправки и снабжена зубчатым колесом для взаимодействия с зубчатым сектором электродвигателя.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Устройство состоит из индуктора 1, соединенного с генератором 2 токов высокой частоты, который соединен с источником 3 питания, оправки 4 с разрезным цилиндром 5, на лепестках

6 которого посредством кулачков 7 крепятся термобиметаллические элементы 8, соединенные с секторами 9 посредством штифтов 10, дополнительной оправки 11 с конической направляющей 12 и зубчатым колесом 13, взаимодействующим с зубчатым сектором 14, который расположен на валу

15 двигателя 16, связанного с .блоком 17 управления, соединенным с прибором 18 измерения температуры и со световодом 19 и корпуса 20, В оправках помещена деталь с порошком покрытия ° .Устройство работает следукщим образом.

В оправки 4 и 11 помещают деталь с порошком. Вращая оправку 4 относи-. тельно оправки 11, поджимают сектора 9 к порошковому слою, после чего устанавливают деталь в оправках 4 и ll в подвижных упорах (не показаны) с возможностью вращения и так, чтобы зубчатое колесо 13 взаимодействовало с зубчатым сектором 14, а один из термобиметаллических элементов располагался в центре зоны термического воздействия в момент начала холостого хода сектора 14 (рабочий ход сектора 14 должен обеспечить поворот обрабатываемой детали в следующую угловую оэицию) .

Включают последовательно двигатель 16, блок 18 измерения темпера-. туры и генератор 2 токов высокой частоты. Термобиметаллические элементы 8, расположенные по всему периметру, выполнены в виде разрезных цилиндров иэ двух слоев — разнородных материалов ° При нагреве биметаллического элемента, находящегося в зоне термического влияния источника нагрева, он, разгибаясь, увеличивается в диаметре и воздействует на

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для нанесения твердосплавных покрытий из металлических порошков, например СНГИ, ПГ-ХН80 СРЯ и, др., на внутренние поверхности ци- 5 линдрических деталей — тел вращения большого диаметра (до 1 м).

Известно устройство для нанесения покрытий из металлических порош- ков, содержащее источник нагрева, 1р привод вращения и сменную втулку для создания дополнительного давле» ния на порошок, выполненную в виде секторов, концентрично расположенных относительно центрирующей оправки и снабженных С-образными термобиметаллическими элементами 313.

Недостаток укаэанного устройства-. невысокое количество наносимого покрытия на детали значительных диаметров (от 100 до 1000 мм) вследствие значительных вибраций, возни» кающих от неуравновешенности узла вращения, а также отсутствия дополнительного д.-вления в месте. прорези термобиметаллического элемента.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для нанесения покрытий из металлических .порошков на цилиндрические детали, содержащее корпус, оправку, нагреватель и электродвигатель для вращения детали. Устройство позволяет наносить покрытия одновременно на взаимно перпендикулярные поверх- 35 ности иэделия 1 2 ).

Недостаток известного устройства также заключается в невысоком каче. стве покрытия, нанесенного на внутренние поверхности деталей большого 4р размера (от 100 до 1000 мм) .

Кроме того, устройство вследствие дисбаланса вращающихся масс практи- . чески не обеспечивает возможности вращения деталей значительного диа- 45 метра, так как при значительной угло. вой скорости (до 500 об/мин) возможно его разрушение.

При малых угловых скоростях детали (100-200 об/мин) центробежные силы не достигают требуемых значений, при которых возможно формирование металлического покрытия на внутренней поверхности цилиндрической детали.

Цель изобретения - улучшение ка- 55 чества покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для нанесения покрытий из металлических порошков на цилиндрические детали, преимуще- 6р ственно на внутренние поверхности деталей больших диаметров, содержащее корпус, оправку, нагреватель и электродвигатель для вращения детали, снабжено дополнительной оправкой, 1069955

Составитель Г.Загорская

Редактор A.Ëåæíèíà Техред B.Äàëeêîðåé Корректор C ..Шекмар

Тираж 77% Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5Заказ 11616/16

Филиал ППП Патент ., r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 сектор 9 ° Сектор 9, в свою очередь, прессует порошковый слой к внутренней поверхности детали, в результате чего осуществляется процесс припекания. При повороте детали с оправкой на. некоторый угол (30-45 ), за- 5 висящий от длины сектора 9, нагретый биметаллический элемент выходит из зоны термического влияния источника нагрева и в результате охлаждения сжимается, уменьшается в диаметре. 10

Вследствие жесткой связи элемента 8 со штифтом 10 и соответственно с сектором 9 последний перемещается к центру. Процесс нанесения покрытия на одну иэ.частей внутренней поверх ности детали закончен. Церемещение секторов 9 в зону термического влияния источника нагрева осуществляется .эа счет жесткой кинематической связи вращения зубчатого сектора 14 и корпуса, в котором расположена обрабатываемая деталь. Система слежения регулирует требуемое соотношение температуры порошкового слоя и времени воздействия биметаллических элементов на порошковый слой. При температуре 1050 С обеспечивается припекание металлического порошка (типа

СР-2, СНГН и компоэитов) с сохранением высоких его физико-механических характеристик, причем температура ЗО припекания экспериментально установлена и ее отклонение в сторону увеличения или уменьшения (на +20 С) приводит к потере прочности сцепления с основой и износостойкости. 35

Если температура в зоне термического влияния индуктора 1 недостаточна, t т.е.. меньше 1050 С, то увеличивают период холостого хода с 3-4 до 9-12с (рабочий ход увеличивается до 3 с), уменьшая число оборотов двигателя сп до и .

Предлагаемое устройство позволяет не только контролировать температуру с высокой точностью, но и обеспечить ее постоянство путем увеличения холостого хода зубчатого сектора 14.

Система контроля температуры, логически и кинематически связанная с узлом для уплотнения покрытия, представляет собой неразрывную цепь,, которая служит для нанесения качественного покрытия из металлического порошка на внутреннюю поверхность цилиндрической детали. значительного диаметра с.высокой производительI ностью

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет по сравнению с известным повысить прочность сцепления металлического порошка с основой: с 6 до 13 кг/мм, а плотность, определяемую пористостью, снизить с 20 до 12%. Одновременно с этим повышается равномерность наносимого слоя покрытия благодаря равномерной дознровке порошка в полости между секто-. рами и внутренней о детали, что способствует снижению времени последующей механической обработки детали с покрытием не менее чем в 3 раза, Применение предлагаемого устройства позволит наносить твердосплавные покрытйя на внутренние поверхности детали большого диаметра (дЯ lм).

В настоящее время такие детали упрочняют или восстанавливают наплавкой,-что требует значительных затрат времени. С помощью предлагаемого устройства возможно повышение производительности процесса нанесения покрытия в 6-8 раэ.

Экономический эффект от внедрения изобретения составит 13000 руб.