Устройство для контактного заневоливания пружин

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин. Устройство содержит верхний и нижний вкладыши и стакан для установки в нем вкладышей и между ними пружины, пуансон с шаровой поверхностью, контактирующей с шаровой поверхностью верхнего вкладыша. Нижний вкладыш установлен с возможностью вращения относительно оси стакана, а верхний - с возможностью вращения и перемещения вдоль оси стакана и отклонения оси от оси пуансона. Вкладыши выполнены с проточками на 3/4 витка плоскими и на 1/4 витка винтовыми диаметром, соответствующим внутреннему диаметру пружины, глубиной не менее чем на высоту витка пружины с высотой подъема витка на высоту торца витка пружины, а стакан выполнен с внутренним диаметром в пределах от диаметра сжатой пружины до диаметра навитой пружины. Обеспечивается возможность пластического упрочнения пружин с зашлифованными на 3/4 диаметра витка торцами крайних витков. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области изготовления и испытания пружин в машиностроении, а именно к устройствам для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин методом пластического упрочнения, и может быть применено и в других отраслях промышленности, изготавливающих и применяющих пружины - автомобильной промышленности, сельхозмашиностроении.

Известны устройства для контактного заневоливания пружин, описанные в авторских свидетельствах СССР №№198747, 348792, 419660, 643684, пат. RU 2393042.

Наиболее близким является устройство по пат. RU 2393042, содержащее верхний и нижний вкладыши, стакан для установки в нем вкладышей и между ними пружины и пуансон с шаровой поверхностью, контактирующей с шаровой поверхностью верхнего вкладыша, при этом нижний вкладыш установлен с возможностью вращения относительно оси стакана, а верхний - с возможностью вращения и перемещения вдоль оси стакана и отклонения оси от оси пуансона, отличающееся тем, что вкладыши выполнены с кольцевыми проточками на торцах диаметром, соответствующим внутреннему диаметру пружины, и глубиной не менее высоты витка пружины, а стакан выполнен с внутренним диаметром в пределах от диаметра сжатой пружины до диаметра навитой пружины.

Названное устройство предназначено для пластического упрочнения контактным заневоливанием пружин с полностью поджатыми зашлифованными крайними витками вплоть до начала рабочего витка. К ним относятся циклические пружины, основным требованием к которым является совмещение оси силы пружины с осью сопрягаемой детали, имеющей плоскую поверхность контакта с витком: пружины двигателей, силовые пружины гидравлических систем и т.п.

Однако имеются пружины с зашлифованными на 3/4 диаметра витка [1] торцами крайних витков для сохранения прочности крайнего витка пружины и совмещения оси силы пружины с осью сопрягаемой по плоскости детали. Это, в основном, работающие с соударениями витков пружины высокоскоростных машин, для которых уменьшить число случаев откола крайнего витка пружины увеличением высоты его торца так же важно, как и совмещение оси силы пружины с осью сопрягаемой по плоскости детали.

Названное выше устройство с кольцевыми проточками не пригодно для пластического упрочнения контактным заневоливанием пружины с зашлифованными на 3/4 торцами крайних витков из-за отсутствия непрерывного контакта поверхности кольцевых проточек с зашлифованной плоской и нешлифованной винтовой частями торцов крайних витков пружины, что приводит к неравномерному распределению нагрузки по диаметру пружины при заневоливании и искривлению оси.

Технической задачей изобретения является разработка устройства, позволяющего произвести пластическое упрочнение контактным заневоливанием пружины с зашлифованными на 3/4 диаметра витка торцами крайних витков.

Технический результат достигается за счет новых элементов и их новых связей устройства для контактного заневоливания пружин, а именно устройство содержит стакан для установки в нем вкладышей и между ними испытуемой пружины, пуансон с шаровой поверхностью, контактирующей с шаровой поверхностью верхнего вкладыша, нижний вкладыш, причем нижний вкладыш установлен с возможностью вращения относительно оси стакана, а верхний с возможностями такого вращения и перемещения вдоль оси стакана и возможностью отклонения своей оси от оси пуансона, и отличается тем, что на торцах вкладышей выполнены проточки на 3/4 витка плоские и на 1/4 витка винтовые диаметром по внутреннему диаметру пружины глубиной не менее чем на высоту витка пружины с высотой подъема витка на высоту торца витка пружины, и внутренний диаметр стакана выполнен размером в пределах от диаметра сжатой пружины до диаметра навитой пружины. При этом проточки в сечении витка могут быть выполнены по радиусу витка пружины глубиной не более радиуса витка.

При приложении нагрузок контактного заневоливания (10…300 F3, где F3 - сила пружины при максимальной деформации) происходит выбор зазора между витками и сжатие витков по линии их контакта между собой, в результате чего пружина, изменяя кривизну витка, взаимодействует с внутренним диаметром стакана и винтовыми проточками на торцах вкладышей. Зажатые винтовыми проточками торцов вкладышей витки соприкасаются между собой и с внутренним диаметром стакана, после чего производят процесс пластического упрочнения витков пружины осевыми усилиями величиной 10…300 F3. При этом нагрузка заневоливания через винтовые поверхности вкладышей равномерно распределена на соприкасаемые по диаметру пружины винтовые поверхности витков.

На чертеже представлено устройство, состоящее из пуансона 1 и стакана 2, в котором размещены испытуемая пружина 4, верхний вкладыш 3 и нижний вкладыш 5. При этом торцы сжатой пружины контактируют на 3/4 витка плоскими и на 1/4 витка с винтовыми проточками на торцах вкладышей 3 и 5, упираясь торцами витков в них, а витки контактируют с внутренней поверхностью стакана 2.

Работает устройство следующим образом. Устройство устанавливают на неподвижный стол пресса, а пуансон 1 закрепляют к верхней подвижной плите пресса. В стакан 2 вставляют испытуемую пружину 4 таким образом, чтобы торцы пружины контактировали с винтовыми проточками торцов вкладышей 3 и 5. Затем пуансон 1 посредством движения пресса опускают, отчего пружина 4, сжимаясь, увеличивает свой наружный диаметр до тех пор, пока все ее витки не придут в непрерывный контакте внутренней поверхностью стакана 2. Благодаря контакту торцов пружины с винтовыми проточками торцов вкладышей и контакту витков пружины с внутренней поверхностью стакана сжатая пружина займет правильную геометрическую форму. Благодаря наличию шаровой поверхности на пуансоне 1 и верхнем вкладыше 3 усилие пресса равномерно распределится по диаметру сжатой пружины. После требуемой выдержки под нагрузкой величиной 10…300 F3, пуансон поднимают, пружину вынимают из устройства.

Преимущество заявленного устройства относительно известных заключается в возможности пластического упрочнения контактным заневоливанием пружин с зашлифованными на 3/4 торцами крайних витков благодаря тому, что нагрузка заневоливания через проточки плоские на 3/4 витка и винтовые на 1/4 витка поверхностей вкладышей равномерно распределена на соприкасаемые по диаметру пружины поверхности крайних витков.

Источники информации

1. ГОСТ 13764-86. Пружины винтовые цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения. М.: Госстандарт, 1986.

2. Авт.св. СССР 198747, кл. 42k, 25, М. кл. G01m. Приспособление для контактного заневоливания пружин. / Крюков Б.Н. - №813750/25-28; заявл. 10.01.1963; опубл. 24.08.1967. Бюл. №14 за 1967 г.- 2 с.

3. Авт.св. СССР 348792, М. кл. F16F 1/00. Устройство для контактного заневоливания пружин. / Тебенко Ю.М. -№1318771/25-28; заявлено 07.04.69;

опубл. 23.08.72. Бюл. №25. - 2 с.

4. Авт.св. СССР 419660, МПК F16F 1/00. Устройство для контактного заневоливания пружин. / Тебенко Ю.М. - №1857065/25 - 27; заявл. 15.12.72;

опубл. 15.03.74. Бюл. №10. - 3 с.

5. Авт.св. СССР 634684, М. кл. F16F 1/04. Устройство для контактного заневоливания пружин. / Крюков Б.Н., Вишнев M.И., Вендров И.Я. -№2443609/25-28; заявл. 19.01.1977; опубл. 25.01.1979. Бюл. №3. -2 с.

6. Пат.RU 2393042 Cl, МПК B21F 35/00, F16F 1/02. Устройство для контактного заневоливания пружин. / Тебенко Ю.М., Землянушнова Н.Ю., Землянушнов Н.А. -№2009119496/02; заявл. 22.05.2009; опубл. 27.06.2010. Бюл. №18. -4 с.

1. Устройство для контактного заневоливания пружин, содержащее верхний и нижний вкладыш, стакан для установки в нем вкладышей и между ними пружины, и пуансон с шаровой поверхностью, контактирующей с шаровой поверхностью верхнего вкладыша, при этом нижний вкладыш установлен с возможностью вращения относительно оси стакана, а верхний - с возможностью вращения и перемещения вдоль оси стакана и отклонения оси от оси пуансона, отличающееся тем, что вкладыши выполнены с проточками на 3/4 витка плоскими и на 1/4 витка винтовыми диаметром, соответствующим внутреннему диаметру пружины, глубиной не менее чем на высоту витка пружины с высотой подъема витка на высоту торца витка пружины, а стакан выполнен с внутренним диаметром в пределах от диаметра сжатой пружины до диаметра навитой пружины.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в сечении проточки выполнены по радиусу витка пружины глубиной не более радиуса витка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин. .
Изобретение относится к области металлургии и машиностроения, в частности к пружинно-рессорным сталям, и может быть использовано для изготовления крупных высоконагруженных пружин, подверженных высоким нагрузкам, в частности, для изготовления винтовых пружин подвижного состава железнодорожного транспорта с диаметром прутка 17-23.
Изобретение относится к области металлургии и машиностроения, в частности к пружинно-рессорным сталям, и может быть использовано для изготовления крупных высоконагруженных пружин, подверженных высоким нагрузкам, в частности, для изготовления винтовых пружин подвижного состава железнодорожного транспорта с диаметром прутка 27-33 мм.
Изобретение относится к машиностроению, ракетостроению, домостроению, автомобилестроению. .

Пружина // 2194201
Изобретение относится к механизации грузоподъемных работ, в частности к пружинам, используемым в подъемных механизмах, например в реечных домкратах. .

Изобретение относится к бытовому машиностроению, в частности к замочным пружинам зигзагообразной формы, и может быть использовано в качестве конструктивного элемента в приборостроении и электротехнике, а также одновременно в качестве упругого элемента и элемента орнамента для ювелирных украшений и художественных изделий.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при ремонте сельхозмашин, транспорта, грузоподъемной или иной техники. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности восстановлению упругих свойств пружин. .

Изобретение относится к области изготовления и испытания пружин, а именно к устройствам для повышения ресурса пружин методом заневоливания, и может быть применено в отраслях промышленности, изготавливающих и применяющих пружины.
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при восстановлении упругих свойств пружин на различных предприятиях. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при производстве стальных пружин, изготавливаемых горячей навивкой. .
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при восстановлении упругих свойств пружин на различных предприятиях. .

Изобретение относится к области изготовления и испытания пружин. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении витых изгибных пружин. .
Изобретение относится к области изготовления ювелирных изделий и касается ювелирного замка. .

Изобретение относится к устройствам для восстановления пружин в машиностроении и может быть применено на предприятиях по ремонту техники

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для повышения несущей способности и рабочих характеристик пружин

Наверх