Индуктор непрерывного действия для симметричного нагрева изделий шарообразной формы



Индуктор непрерывного действия для симметричного нагрева изделий шарообразной формы
Индуктор непрерывного действия для симметричного нагрева изделий шарообразной формы
Индуктор непрерывного действия для симметричного нагрева изделий шарообразной формы

 

C21D1/42 - Изменение физической структуры черных металлов; устройства общего назначения для термообработки черных или цветных металлов или сплавов; придание ковкости металлам путем обезуглероживания, отпуска или других видов обработки (цементация диффузионными способами C23C; поверхностная обработка металлов, включающая по крайней мере один процесс, предусмотренный в классе C23, и по крайней мере другой процесс, охватываемый этим подклассом, C23F 17/00; однонаправленное отвердевание эвтектики или однонаправленное разделение эвтектик C30B)

Владельцы патента RU 2453612:

Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Липецкий государственный технический университет (ЛГТУ) (RU)

Изобретение относится к оборудованию для термической обработки изделий шарообразной формы, в частности, в массовых производствах мелющих тел, шариков подшипников качения и клапанов в гидравлических системах. Индуктор непрерывного действия для нагрева изделий шарообразной формы, содержащий индуктирующий провод, навитый вокруг направляющего профиля, изогнутого в фасонную пространственную спираль с переменной кривизной витков и вертикальной осью симметрии, геометрически вписанную в поверхность однополостного гиперболоида, или в схожие с ней поверхности второго порядка. Направляющий профиль выполнен в поперечном сечении в виде прямоугольника, а большие стороны направляющего профиля наклонены наружу относительно вертикальной оси симметрии индуктора на 45°. Техническим результатом заявляемой совокупности существенных признаков является исключение проскальзывания и верчения шаров при скатывании по спиральному направляющему профилю индуктора. 3 ил.

 

Изобретение относится к оборудованию для термической обработки изделий шарообразной формы, в частности, в массовых производствах мелющих тел, шариков подшипников качения и клапанов в гидравлических системах, шаров другого назначения.

Известен индуктор непрерывного действия для симметричного нагрева изделий шарообразной формы, в котором индуктирующий провод навит вокруг направляющего профиля, изогнутого в фасонную пространственную спираль с переменной кривизной витков и вертикальной осью симметрии, вписанную в поверхность однополостного гиперболоида или другую, схожую с ней поверхность второго порядка (патент №2370550, бюл. №29, 2009 г.). Недостатком этого известного индуктора является одноколейная желобчатая конфигурация его направляющего профиля корытообразного поперечного сечения, предопределяющая одновременное динамическое взаимодействие скатывающегося по желобу шара с двумя взаимоперпендикулярными поверхностями: постоянное по величине гравитационное - с беговой дорожкой и центробежно нарастающее с вертикальной поверхностью наружной стенки желоба, с неизбежным возникновением явления проскальзывания с верчением относительно обеих этих поверхностей контакта.

Комплексный и изменчивый характер указанных разнонаправленных сил трения, суммировано действующих на пути движения шара по всей криволинейной длине -образного направляющего желоба (трения качения по беговой дорожке и обкатывания вертикальной стенки, трения скольжения с верчением по тем же поверхностям), настолько осложняет проведение необходимых предпроектных расчетно-теоретических обоснований геометрических параметров такого индуктора, обеспечивающих симметричный индукционный нагрев изделий шарообразной формы, что возможность практического использования этих механико-математических исследований для проектирования представляется весьма неопределенной. Это чревато повышенными техническими и финансовыми рисками в процессе опытно-экспериментальных работ по созданию предлагаемого оборудования. Наиболее проблематичным в части предпроектных теоретических обоснований является фактор проскальзывания шаров с верчением при их скатывании в направляющем профиле.

Технической задачей изобретения является исключение проскальзывания шаров с верчением при их скатывании в направляющем профиле.

Решение поставленной задачи достигается тем, что индуктор для нагрева изделий шарообразной формы, содержащий индуктирующий провод, навитый вокруг направляющего профиля, изогнутого в фасонную пространственную спираль с переменной кривизной витков и вертикальной осью симметрии, геометрически вписанную в поверхность однополостного гиперболоида или другие, схожие с ней поверхности второго порядка, имеет новизну, заключающуюся в том, что направляющий профиль в поперечном сечении имеет вид прямоугольника, большие стороны которого наклонены наружу относительно вертикальной оси симметрии индуктора на 45°.

Предлагаемое техническое решение иллюстрируется фиг.1. - главный вид, фиг.2. - в раскрытом виде узел «А» на фиг.1, фиг.3 - узел «Б» на фиг.1, где Fц - вектора действия центробежных сил. В тонких линиях на фиг.2 и 3 показано построение прямоугольного сечения вычленением из вписанного в окружность квадрата.

Фиг.2 и 3 иллюстрируют двухколейную конструкцию направляющего профиля, обеспечивающую разведение во времени и по разным клиновидным беговым дорожкам (колеям) преимущественного влияния на направление сил собственного вращения катящегося шара двух разнонаправленных сил трения качения - относительно горизонтальной оси и повернутой на 90°. Это и предопределяет искомое исключение проскальзывания шара с верчением.

Динамика и кинематика работы предлагаемого индуктора.

Выше фокальной плоскости направление оси собственного вращения скатывающегося по нижней колее (фиг.2) шара горизонтальное в прямом участке индуктора и некоторое время в начале спирального направляющего профиля (влияние гироскопического момента). Далее, на некоем i-том витке направляющего профиля под воздействием на центр массы шара возросшей центробежной силы он начинает выкатываться из нижней колеи по криволинейной поверхности с образующей линией в виде большой наружной стороны прямоугольного сечения профиля в направлении боковой колеи с поворотом направления оси вращения. В конечном счете, на n-ном витке шар самоустанавливается в качении по боковой колее с направлением оси собственного вращения, повернутым на 90° относительно изначального горизонтального. Ниже фокальной плоскости совершится обратный процесс: с уменьшением кривизны витков и вытекающим ослаблением влияния центробежной силы шар скатиться в исходную нижнюю колею, самоустановится в ней с горизонтальным направлением оси вращения вплоть до выхода из индуктора.

Техническим результатом заявляемого изобретения является исключение проскальзывания шаров с верчением при их скатывании в направляющем профиле.

Индуктор непрерывного действия для нагрева изделий шарообразной формы, содержащий индуктирующий провод, навитый вокруг направляющего профиля, изогнутого в фасонную пространственную спираль с переменной кривизной витков и вертикальной осью симметрии, геометрически вписанную в поверхность однополостного гиперболоида или в схожие с ней поверхности второго порядка, отличающийся тем, что направляющий профиль выполнен в поперечном сечении в виде прямоугольника, большие стороны которого наклонены наружу относительно вертикальной оси симметрии индуктора на 45°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к системе держателя заготовки, предназначенной для удержания заготовки при нагреве ее электрической индукцией. .

Изобретение относится к оборудованию для термической обработки изделий шарообразной формы, в частности в массовых производствах мелющих тел, шариков подшипников качения и клапанов в гидравлических системах.

Изобретение относится к области индукционного нагрева. .

Изобретение относится к технологии термообработки деталей, а именно к поверхностной закалке электрической индукцией, и используется преимущественно при изготовлении износостойких элементов фрикционного гасителя колебаний (ФГК) тележек грузовых вагонов.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройству для наплавки и закалки деталей, которые требуют упрочнения. .

Изобретение относится к индукционному нагреву металлических изделий, например труб, и может быть использовано для местного нагрева трубопроводов при сварке и изолировании стыков труб.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения и может быть использовано на предприятиях, использующих индукционные нагревательные устройства небольшой мощности, подключаемые к сети переменного тока напряжением 220/380 В и частотой 50 Гц для нагрева объектов до температуры 600°С и выше.

Изобретение относится к области термической обработки изделий с применением индукционного нагрева, в частности шаров (мелющие тела, шарики подшипников качения и клапанов в гидравлических системах, в том числе высокоизносостойкие шарики в клапанах глубинных насосов и др.).

Изобретение относится к устройствам для индукционного нагрева и может быть использовано в любой отрасли промышленности при термической обработке деталей сложной формы и при испытаниях на прочность и долговечность.

Изобретение относится к термообработке деталей. .

Изобретение относится к термообработке деталей. .

Изобретение относится к области термической обработки металлов и может быть использовано на машиностроительных предприятиях в инструментальном производстве при изготовлении разделительных штампов.
Изобретение относится к прокатному производству и может быть использовано при получении высокопрочной листовой стали. .
Изобретение относится к сварочной технике и может быть использовано при восстановлении и упрочнении изношенной стальной детали посредством электроконтактной приварки к стальной детали стальной среднеуглеродистой ленты.

Изобретение относится к области термической обработки деталей из стали перлитного класса. .

Изобретение относится к области термической обработки деталей из стали перлитного класса. .

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к технологии производства горячеоцинкованной полосы повышенной прочности, предназначенной для изготовления деталей автомобиля методом штамповки Для повышения прочностных характеристик стали с сохранением высокой пластичности проводят аустенитизацию (3) углеродистой стали (1) при температуре, превышающей температуру аустенитизации, затем вводят сталь (1) в ванну (2) с закалочной средой (21) для охлаждения до температуры, меньшей температуры аустенитизации, доводят сталь (1) до температуры бейнитного превращения и выдерживают в течение определенного времени при этой температуре, при этом количество закалочной среды (21) и длительность контакта стали с закалочной средой (21) таковы, что в общей структуре углеродистой стали (1), находящейся в ванне (2) с закалочной средой (21), образуется заданная доля бейнитной структуры, при выходе углеродистой стали (1) из ванны (2) остатки закалочной среды (21) удаляют с ее поверхности воздействием газа, затем углеродистую сталь (1) перемещают через расположенную после ванны станцию (13) изотермической выдержки, в которой проводят превращение остальных составляющих структуры углеродистой стали (1) в бейнит, протекающее при температуре бейнитного превращения и без отклонения углеродистой стали (1) при ее перемещении до полного формирования в ней бейнитной структуры и окончательно охлаждают сталь (1) на станции (17, 18) охлаждения.

Изобретение относится к области металлургии, конкретно к технологии производства горячеоцинкованной полосы повышенной прочности, предназначенной для изготовления деталей автомобиля методом штамповки Для повышения прочностных характеристик стали с сохранением высокой пластичности проводят аустенитизацию (3) углеродистой стали (1) при температуре, превышающей температуру аустенитизации, затем вводят сталь (1) в ванну (2) с закалочной средой (21) для охлаждения до температуры, меньшей температуры аустенитизации, доводят сталь (1) до температуры бейнитного превращения и выдерживают в течение определенного времени при этой температуре, при этом количество закалочной среды (21) и длительность контакта стали с закалочной средой (21) таковы, что в общей структуре углеродистой стали (1), находящейся в ванне (2) с закалочной средой (21), образуется заданная доля бейнитной структуры, при выходе углеродистой стали (1) из ванны (2) остатки закалочной среды (21) удаляют с ее поверхности воздействием газа, затем углеродистую сталь (1) перемещают через расположенную после ванны станцию (13) изотермической выдержки, в которой проводят превращение остальных составляющих структуры углеродистой стали (1) в бейнит, протекающее при температуре бейнитного превращения и без отклонения углеродистой стали (1) при ее перемещении до полного формирования в ней бейнитной структуры и окончательно охлаждают сталь (1) на станции (17, 18) охлаждения.

Изобретение относится к области термической обработки изделий при помощи лазерного излучения и может быть использовано в машиностроении для поверхностного упрочнения деталей машин.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для финишной термической обработки, совмещенной с правкой растяжением, труб прутков и профилей, в частности, из коррозионно-стойких сталей
Наверх