Установка для нанесения покрытий ферромагнитными порошками

 

! I

ОПИЮ nH-E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 0103.78 (21) 2585488/25-08 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 250680, Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 250680 (51)М. Кл.2

В 24 В 31/10

В 23 P 1/18

Государственный комитет

СССР йо дедам изобретений и открытий (5Ç) УДК 621. 9. 048..4.05 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б.П.Борисов, В.П.Рябчун и И.Ф.Марченко (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ фЕРРОМАГHHTHblMH ПОРОШКАМИ

Изобретение относится к устройствам для наращивания и упрочнения эле,ктропроводящих поверхностей деталей в магнитном поле ферромагнитными порошками и может найти применение в машиностроении и машиноремонте.

Известна установка для нанесений покрытий ферромагнитными порошками, удерживаемыми в рабочем зазоре магнитным полем, создаваемым магнитной 10 системой, состоящей из магнитопровода и подпружиненного сердечника, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном к по- 15 верхности детали, причем сердечник и деталь включены в электрическую цепь внешнего импульсного источника тока.

При подаче в рабочий зазор гранул 20 ферромагнитного порошка (микроэлектродов последние замыкают электрическую цепь, плавятся проходящим по ним током, а полученный расплав распределяется по поверхности детали и проко-25 вывается в момент удара по ней сердечников $1) .

Недостатком известного устройства является то, что интенсивность удара сердечников по детали и, следователь- 30 но, эффект перемещения расплава и проковки наплавленного слоя зависит от того же магнитного потока, который удерживает микроэлектроды в рабочих зазорах, так как интенсивность удара и, следовательно, эффект проковки функционально связаны с технологическим магнитным потоком, причем, чем больше магнитный поток, тем больше амплитуда осцилляции и интенсивнее удар; Однако повышенное значение магнитной индукции в рабочих зазорах ведет к увеличенному выбросу расплава из зазоров вследствие электродинамических сил взаимодействия тока, протекающего через расплав, с-магнитным потоком в зазорах. Для одновременной оптимизации процесса как IIQ величине магнитного потока в рабочих зазорах, так и по эффекту проковки слоя и перемешиванию расплава, необходимо иметь возможность управлять технологическим магнитным потоком и амплитудой осцилляции сердечников независимо друг от друга.

Кроме того, прохождение всего магнитного потока (за вычетом потока рассеивания) через рабочие зазоры и деталь вызывает у последней большую остаточную намагниченность, что при742119 водит к запаздыванию отхода сердечников от наплавляемой поверхности в момент паузы тока в катушках. Наблюдается как бы "прилипание" сердечников к детали. Это явление вызывает сбой осцилляции сердечников, снижает стабильность наплавки.

Цель изобретения — повышение качества обработки и стабилизация процесса обработхи.

Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что в установке для нанесения покрытий ферромагнитными порошками магнитопровод выполнен из двух П-образных частей,;расположенных по обе стороны от сердечника на стойках из немагнитного материала, 15 смонтированных на основании с возможностью установочного перемещения вдоль сердечника, на боковых сторонах которого, обращенных к П-образным частям магнитопровода,выполнены 20 выступы, а сам сердечник установлен на плоских пружинах, закрепленных на основании.

Кроме того, с целью регулирования технологического магнитного потока сердечник снабжен винтом из ферромагнитного материала.

На чертеже схематически показана установка, общий вид.

Обрабатываемая деталь 1 закреплена например, в центрах, электроиэолированных от корпуса установки втулками

2. Сменный полюсный наконечник 3, смонтированный неподвижно на сердечнике 4 электромагнита 5,отстоит своим торцом от поверхности детали на некоторый рабочий зазор. Неподвижный корпус вращающегося центра б соединен с одним полюсом импульсного источника тока, а сердечник 4, и следовательно, наконечник 3 — с другим. Сердечник 4, 40 имеет выступы и монтируется с помощью плоских пружин 7 на основании 8, электроизолированном от станины прокладкой 9. В сердечнике выполнено резьбовое отверстие, играющее роль регули- 45 руемого воздушного зазора, в которое ввернут винт 10 из ферромагнитного материала. Магнитопровод электромагнита 5 состоит из двух П-образных частей 11, смонтированных на немагнитных стойках 12. Стойки 12 имеют в своей нижней части продольные пазы, через которые пропущены болты 13, крепящие,GToAKH к основанию.

Установка работает следующим образом .

Дсйапь 1 устанавливается, например, в центрах и приводится в технологически необходимое движение. Корпус центра б и сердечник 4 подключа- ются к полюсам внешнего импульсного Я источника тока, тем самым подается напряжение на деталь 1 и полюсный наконечник 3. Между торцом полюсного наконечника и направляемой поверхностью устанавливается некоторый рабочий зазор. П-образные части 11 магнитопровода, расположенные в одной плоскости с сердечником 4, смещаются относительно его выступов в осевом направлении на величину h и фиксируются на основании 8 болтами 13. Катушка электромагнита 5 подключается к источнику импульсного электрического тока. Возникающий при этом магнитный поток делится на две составляющие. Меньшая иэ них — технологический поток Ф „„ — пронизывает полюсный наконечнйк 3, рабочий зазор, деталь 1 и удерживает микроэлектроды в рабочем зазоре при их поступлении из дозатора. Большая часть магнитного потока Ф ц ответвляется через выступы в П-образные части 11 магнитопровода. Смещением магнитопровода относительно сердечника достигается искривление магнитносиловых линий в области выступов на сердечнике и появление в связи с этим продольной составляющей потока Ф . За счет оси. этой продольной составляющей обеспечивается продольная сила притяжения выступов сердечника к торцам П-образных частей магнитопровода и тем самым его поступательное движение по направлению к детали. В конце каждого поступательного хода сердечника к детали осуществляется удар полюсного наконечника 3 по обрабатываемой поверхности. При этом плоские пружины 7 играют одновременно роль направляющих и упругих элементов системы, обеспечивая как траекторию перемещения сердечников, так и возврат их в исходное положение в момент паузы тока в катушке электромагнита. В конце каждого поступательного хода сердечника к детали .осуществляется удар полюсного наконечника 3 по обрабатываемой поверхности.

Величина потока Ф,а тем самым амплитуда осцилляции и интенсивность удара, регулируется независимо от потока Ф „„ изменением зазора h. С увеличеййем зазора h при установочных перемещениях магнитопровода 11 достигается увеличение магнитного сопротивления зазоров (магнитная проводимость уменьшается) и величина потока Ф уменьшается. Соосu. ответственно становится меньше продольная составляющая этого потока, что в свою очередь приводит к снижению продольной силы притяжения выступов сердечника к торцам магнитопровода. В результате амплитуда уменьшается.

Уменьшением зазоров h до нулевого значения достигается рост потока Ф осц его продольной составляющей, гродольной силы притяжения и, как результат, увеличение амплитуды осцилляции.

Нри дальнейшем смещении магнитопровода вдоль оси сердечника, т.е. когда зазоры h уже отсутствуют и

74211 9

15 обеспечивается перекрытие выступов сердечника торцами магнитопровода, магнитно-силовые линии входят в торцы магнитопровода под углом, близким к прямому. Это ведет к уменьшению продольной составляющей потока Фд, оси. и к уменьшению амплитуды осцилляции.

Технологический магнитный поток

Ф „„регулируется независимо от потока Ф „ввинчиванием или вывинчиванием из сердечника 4 ферромагнитного винта 10. При ввинчивании винта 10, например, на половину глубины резьбоного отверстия, происходит частичное заполнение отверстия ферромагнитной массой. Соответственно магнитное сопротивление ноздушного зазора, роль которого в сердечнике и выполняет резьбовое отверстие, уменьшает,ся, а поток Ф „. возрастает. ехн

В снязи с тем, что технологический магнитный поток Ф пронизываю.тЕхН. щий деталь, составляет лишь часть, причем меньшую, суммарного потока электромагнита, остаточная намагниченность детали незначительна, а явление "залипания" сердечника и сбоя осцилляции устраняется.

Гранулы ферромагнитного порошка (микроэлектроды), поступающие из доватора н рабочий зазор, удерживаются там технологическим магнитным потоком Ф„ех„, замыкают электрическую цепь "наконечник-деталь", расплавляются совместно с некоторыми микрообъемами на поверхности детали.

Полученный расплав равномерно рас— пределяется по направляемой поверхности и проконывается после кристаллизации при ударе сердечника по детали.

Данное устройство позволяет обеспечить стабильную осцилляцию сердечника и при одном электромагните. То гда размеры установки становятся не связанными с габаритами обрабатываемой детали и,кроме того, появляется воэможность, используя предлагаемое устройство в качестве типового блока, монтировать двух и многополюсные установки, располагая электромагниты в пространстве необходимым образом.

Рациональное использование энергии магнитного поля в данном устройстве позволяет повысить его КПД и

S0 сводит к минимуму явление "залипания" сердечника и сбоя осцилляции. Следовательно, процесс электроферромагнитной обработки стабилизируется.

Использование плоских пружин обеспечивает не только демпфирование колебаний, но и траекторию перемещения сердечника, что позволяет отказаться от направляющих, примененных в известном устройстве, и тем самым упрощает конструкцию, повышает ее надежность.

Данная конструкция обеспечивает повышение качества наплавленных слоев, исключение сбоев осцилляции, а также надежное управление амплитудой осцилляции и, следовательно, эффектом проковки.

Формула изобретения

1. Установка для нанесения покрытий ферромагнитными порошками, удержинаемыми в рабочем зазоре магнитным полем, создаваемым магнитной системой, состоящей из магнитопровода и подпружиненного сердечника, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения н направлении, перпендикулярном к поверхности детали, причем сердечник и деталь включены в электрическую цепь внешнего импульсного источника тока, отличающаяся тем, что, с .целью повышения качества обработки и стабилизации процесса обработки, магнитопровод выполнен из двух П-образных частей, расположенных по обе стороны от сердечника на стойках из немагнитного материала, смонтированных на основании с возможностью установочного перемещения вдоль сердечника, на боковых сторонах которого, обращенных к П-образным частям магнитопровода, выполнены выступы, а сам сердечник установлен на плоских пружинах, закрепленных на основании.

2. Установка по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью регулирования технологического магнитного потока, сердечник снабжен винтом из ферромагнитного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 492132, кл. В 23 К 21/00, 1973.

Составитель Т.Юне

Редактор Л.АлексеенкО Техред Я.цирках Корректор В.Синицкая

Заказ 3567/4 Тираж 943 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4