Способ изготовления полых многослойных шариков

 

!

ОЛ ЙСАЯИЕ

ЙЗОБРЕТЕЙЙЯ

Союз Советскии

Социалиетическии

Республик (ll) 605685 (6l) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено13.12.76 (2l) 242891 5/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано05 05 78 Бюллетень №17 (45) Дата опубликования описания05.04.78 (51) М. Кл.

B 22 Q 23/OH

Государственный комитет

Совета теинистроа СССР оо делам изооретеиий и открытий (53) УДК 621.762..21 1(088.8) В. B. Вахниченко, Б. В. Грабовский, A. Ф. Евкч, В. Г. Печенкин и В. М. Суриков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) CHQCOE ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ

ШАРИКОВ

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении бесшовных полых многослойных шариков для подшипников качения.

Известен способ изготовления полых многослойных шариков, включающий подачу инертного газа под давлением в каплю расплава и ее затвердевание glj .

Недостатком известного способа является малая прочность получаемых шариков и ниэ- тв кая геометрическая точность.

Цель изобретения — повышение прочности шариков и геометрической точности."

Поставленная цель достигается удерживанием капли расплава магнитной подвеской Б а после эатвердевания полого .шарика производят адгезионное литье путем нанесения капель металлов на наружную поверхность полого шарика, а затем на каждый последующий затвердевший слой. 20

На чертеже изображена схема изготовления бесшовных многослойных шариков для подшипников качения в условиях невесомости.

Схема включает в себя манипулятор 1, магнитную подвеску 2, полую иглу 3, полый ша25 рик 4, трубу-шток 5, расплав металла 6, камеру с обмоткой ТВЧ 7, поршень 8, баллон с газом 9, вентиль 10. С помощью манипулятора 1 дозированный брикет твердого металла помещается в магнитную подвеску 2. Пос,ле отвода манипулятора напряжение магнитной подвески увеличивается. В результате индуцированйя в металле вихревых токов брикет твердого металла превращается в расплав.

Затем, через имеющую возвратно-поступательное движение полую иглу 3, в расплав металла впрыскивается инертный гаэ под давлением, образующий бесшовный,полый шарик

4, после чего игла отводится от удерживаемого в магнитной подвеске шарика, Равновесие в каждой точке полого шарика определяется соотношением давлений окружающей среды и газа внутри полости. Наружный диаметр полого шарика и толщина стенки зависят от объема жидкого металла, давления впрыскиваемого газа и давления окружающей среды.

Напряжение магнитной подвески 2 снижают до величины необходимой только для удержания полого шарика в пространстве.

605685

Требуемый объем латуни, см

Мощность магнитной подвески для

Требуемый объем стали, см

Наружный диаметр второго слоя шар"ика, мм

Диаметр полого шарика получения распла.ва металла, вт 1 наружны" мм внутренний, мм

0,89

3,07

0,45

85

1,58

215

3,92

340

10,5

7,65

10

690

14,6

12,6

Охлаждение и затвердевание осуществляется естественным путем.

На затвердевший полый шарик 4 по его наружной поверхности производится литье расплавленного токами высокой частоты металла через полую трубу-шток 5. Расплав металла 6 подается из камеры 7 с помощьк огнеупорного поршня 8„перемещаемого давлением инертного газа, поступающего из баллона 9 через вентиль 10. Время открытого состояния вентиля пропорционально количеству металла, требуемого для создания очередного наружного слоя шарика.

В условиях невесомости силы адгезии (смачиваемости) удерживают расплавленный металл на каждом участке наружной поверхности полого шарика, при этом достигается большая равномерность толщины каждого слоя и отсутствие швов при многослойном литье. Толщина слоя прй очередном литье on-щ ределяется объемом капель расплавленного металла. Напряжение магнитной подвески увеличивается до величины необходимой для удержания шарика при отводе трубы-штока, Использование описываемого способа полу ения бесшовных полых многослойных шариков для подшипников качения в условиях невесомости по сравнению с существующими

45 способами обеспечивает следующие преимущества: — простота получения шариков идеальной сферической формы благодаря отсутствию

50 сил тяжести; — снижение веса шариков; — повышение прочности шариков вследствие блокирующего влияния границ раздела слоев на распространение микротрещин разрушения; — повышение упругости шариков при ударных нагрузках благодаря наличию полости, увеличение их надежности и долговечности; — простота получения бесшовных многоа затем снижается до величины удерживающей шарик в рабочем пространстве. В дальнейшем процесс продолжается ..или прекращается в зависимости от необходимого количества слоев шарика. Для шарикоподшипников, изготавливаемых из материалов патунь-сталь температура разогрева 10001500 С. Требуемая мощность магнитной о подвески для расплава металлических брикетов весом от 3 до 100 г равна 700 вт.

Время получения расплава - 3 мин. Расплав брикета осуществляется в вакууме, Давление впрыскиваемого в расплав газа 1 атм.

Пример . Проведены расчеты основных характеристик использования описываемого способа получения двухслойного полого бесшовного шарика подшипника качения, которые являются прогнозируемыми характеристиками для получения полых шариков в реальных условиях длительной невесомости.

Полый шарик изготавливается из латуни к является формоновителем для адгезионного литья (при получении второго слоя) стали.

Данные сведены в таблице. слойных шариков литьем с равномерной толшиной слоев; — цельность и однородность структуры металла, недостижимых при наличии силы тяжести; — экономия дефицитных металлов и сплавов, Формула изобретения

Способ изготовления полых многослойных шариков включающий подачу инертного газа под давлением в каплю расплава и ее затвердевание, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности шариков и их геометрическойточности каплю расплава удерживают, магнитной подвеской, 605685

Составитель Г. Кибовский

Редактор H. Самедова Техред 3. фанга Корректор ll. Небола

Заказ 2243/9 Тираж 950 Подписное

ЦНИИПИ Го=ударственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

5 v а после затвердевания полого шарика производят послойное адгезионное литье путем нанесения капель металлов на наружную поверхность полого шарика, а затем на каждый последуюший затвердевший слой, 6

Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1. Заявка Ne 231 7426 / 02, кл. В 2213 23/08, 1976, по которой принято положительное решение.