Устройство для упрочнения отверстий деталей
Исполйованйё: упрочнение импульснымi нагруженном, в частности электромагнитным воздействием, преимущественно болтовых отверстий в рельсах как в процессе производства, так и эксплуатации, Сущность изобретения: в устройстве соосно между собой и обрабатываемым отверстием с противоположных торцов отверстия установлены два пуансона 1 специальной формы . Каждый пуансон жёстко соединен с выполненным из материала с высокой электропроводностью диском 2, который, в свою очередь, подвижной связьюсоединен с плоской дисковой катушкой 3..Выводы обеих катушек подсоединены через ключ К к емкостному накопителю заряда, например конденсатору С. 1 ил.;
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
7 г Ю
3 2 7 ФмЬы (л) 1 (21) 4932933/27 (22) 05,05;91 (46) 23.04;93. Бюл; М 15 (72) В.И;Раховский, И.А.Чурюмова, А.М,Ча лый. Е.А.Шур и К.Ç.Сафонова (73) E.À.Шур (56) Скоков А.И. Качество железйодорожных рельсов, — M.:Металлургиздат, 1955, с. 367. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ ДЕТАЛЕЙ (57) Йспользованйе: упрочнение импульс.ным нагружением, в частности электромагнитным воздействием, преимущественно
„„5U „„1811474АЗ (с1)5 В 24 В 39/02, В 21 D 26/06
2 болтовых отверстий в рельсах как в процессе пройзводства, так и эксплуатации, Сущность изобретения: в устройстве соосно между собой и обрабатываемым отверстием с противоположных торцов отверстия установлены два пуансона 1 специальной формы, Каждый пуансон жестко соединен с выполненным иэ материала с высокой электропроводностью диском 2, который, в свою очередь, подвижной связью соединен с плоской дисковой катушкой 3. Выводы обеих катушек подсоединены через ключ К к емкостному накопителю заряда, например конденсатору С. 1 ил.
1811474
Изобретение относится к обработке материалов и изделий из них, может быть ис. пользовано для упрочнения импульсным нагружением (в частности, электромагнитным воздействием) преимущественно болтовых отверстий в рельсах как в процессе производства, так и эксплуатации.
Целью изобретения является увеличение сопротивления материала хрупким и усталостным разрушениям в зоне отверстий, повышение производительности труда в процессе обработки и уменьшение габаритных размеров и массы устройства.
На чертеже изображено предлагаемое устройство.
С противоположных торцов отверстия соосно с ним и между собой установлены пуансоны 1, жестко соединенные с дисками
2. Соосно с ними расположены плоские дисковые катушки 3, выводы которых подсоединены через ключ К к емкостному накопителю энергии С, Устройство работает следующим образом.
При замыкании ключа К происходит разряд накопителя заряда на катушку 3.
Возникающий при этом высокочастотный ток наводит ток противоположного направления в дисках 2, что приводит к отталкиванию дисков с пуансонами от катушек с высокой скоростью, При соударении пуансонов с кромками отверстий образуются ударные волны, прохождение которых в ма. териале приводит к его упрочнению. Наличие двух пуансонов с противоположных сторон в 2 раза повышает производительность обработки и позволяет исключить повреждение внутренней поверхности отверстия, характерное для одностороннего нагружения.
Изобретение иллюстрируется следующим примером.
Для упрочнения металла в зоне болтового отверстия в рельсе устройство устанавливают на головке рельса таким образом, чтобы диски с пуансонами располагались соосно с обрабатываемым отверстием с противоположных торцов отверстия, находящегося в шейке рельса. После этого устройство закрепляют на головке рельса.
Диски, выполненные из алюминия, а также плоские катушки имеют следующие размеры: наружный диаметр 0 = 160 мм, внутренний диаметр D> = 30 мм, высота Н = 3 мм;
Число витков катушки W = 35. Рабочая зона пуансона выполнена в виде радиуса R = 3 мм, При замыкании ключа происходит разряд батареи конденсаторов емкостью 700 мкФ и номинальным напряжением 5-кВ на катушки, Возникающий в катушке ток индуцирует образование токов Фуко в дисках и приводит к отталкиванию дисков с пуансо5 нами от катушек. Пуансоны воздействуют на металл в обрабатываемой зоне болтового отверстия с рабочим усилием 650 кН с двух сторон одновременно. Образовавшиеся при этом ударные волны приводят к упроч10 нению металла, сопровождаемому повышением микротвердости на поверхности в случае объемнозакаленных рельсов типа
Р65 до Но 2 = 6000 МПа при исходной Но,2О=
= 4200 МПа.
15 В результате упрочнения предел выносливости рельсов по болтовым отверстиям, определенный при стендовых испытаниях, увеличивается по сравнению с вариантом без уп рочнения с 250 до 450 МПа. Для оцен20 кй эксплуатационной стойкости рельсов по результатам стендовых испытаний разработана специальная программа для ЭВМ, в расчете на существующие и перспективные условия эксплуатации рельсов в пути. Уста25 новлено, что для того, чтобы исключить разрушение рельсов по болтовым отверстиям в пределах ресурса рельса для существующих условий эксплуатации железных дорог необходимо получить при стендовых испыта30 ниях предел выносливости 380 МПа, для перспективных условий эксплуатации — 420
МПа, Таким образом, упрочнение болтовых отверстий посредством заявляемого устройства исключает образование усталост35 ных трещин у болтовых отверстий в пределах ресурса рельса как в существенных, так и в перспективных условиях эксплуатации.
Формула изобретения
40 Устройство для .упрочнения отверстий деталей, содержащее пуансон специальной формы,.расположенный соосно с обрабатываемым отверстием, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения сопротивления
45 материала хрупким и усталостным разрушениям в зоне отверстий, повышения производительности в процессе обработки и. уменьшения габаритных размеров и массы устройства, оно оснащено расположенным
50 соосно с отверстием дополнительным пуансоном, выполненными из материала с высокой электропроводностью, дисками, смонтированными соосно с дисками плоскими дисковыми катушками и емкостным
55 накопителем заряда, соединенным через ключ с выводами упомянутых катушек, при этом пуансоны установлены с противоположных сторон детали и жестко соединены с дисками.
