Способ нагрева вращающихся деталей импульсными электрическими разрядами
Применение: нагрев металлических деталей электрической дугой, Сущность изобретения: вращающаяся деталь нагревается пропусканием электрических импульсных разрядов между ней и электродами . Сперва пропускают разряд между деталью и катодом, а затем через определенный промежуток времени между деталью и анодом. 2 ил.
ССНПЛ СОИ-.ТСКИХ
СО! И1АЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (st>s Н 05 В 7/22
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4871867/07 (22) 10.10.90 (46) 23.02.93. Бюл. М 7 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Е, К, Липатов (56) Авторское свидетельство СССР
N 629652,,кл. Н 05 В 7/18, 1973.
Авторское свидетельство СССР
N 1734564, кл. Н 05 В 7/22, 1990.
Изобретение относится к области электронагрева и преимущественно может быть использовано при ускоренном нагреве вращающихся деталей электрическими разрядами.
Известен способ нагрева деталей электрической дугой, при котором сжатую электрическую дугу, образуемую между электродом и деталью, перемещают в поперечном направлении по периодическому закону с амплитудой, равной половине ширины срезаемого слоя.
Основной недостаток известного способа электронагрева заключается в образовании зон с низкой температурой нагрева, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ нагрева вращающихся деталей импульсными электрическими разрядами, содержащий пропускание электрических разрядов между электродом и нагреваемой деталью.
К основным недостаткам известного способа нагрева относятся: 1) низкая производительность обработки из-за малой пло„„SU„„ 1797171 А1 (54) СПОСОБ НАГРЕВА ВРАЩА!ОЩИХСЯ
ДЕТАЛЕЙ ИМПУЛЬСНЫМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ РАЗРЯДАМИ (57) Применение: нагрев металлических деталей электрической дугой, Сущность изобретения: вращающаяся деталь нагревается пропусканием электрических импульсных разрядов между ней и электродами. Сперва пропускают разряд между деталью и катодом, а затем через определенный промежуток времени между деталью и анодом. 2 ил, щади нагрева; 2) наличие специального устройства для подвода электрического тока к обрабатываемой детали.
Целью изобретения является повышение производительности обработки за счет увеличения площади нагрева.
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе нагрева, содержащем пропускание электрических разрядов между электродом и нагреваемой деталью, электрические разряды первоначально пропускают в зоне между отрицательно заряженным электродом и нагреваемой поверхностью детали, а затем между нагреваемой поверхностью и введенным положительным электродом. Время между двумя одноименными разрядами выбирают равным времени поворота детали на угол, соответствующий суммарной длине дуги на нагреваемой поверхности детали, включающей длину катодного и анодного пятен разрядных дуг.
На фиг. 1 схематично изображен общий вид устройства для реализации заявляемого
1797171
0,96
8 10
3,1 10 способа нагрева; на фиг. 2 — вид по стрелке
А на фиг. 1.
Указанное устройство содержит корпус
1, отрицательный электрод 2, положительный электрод 3, шинопроводы 4, 5, источник импульсного тока 6, нагреваемую деталь 7, изоляционную прокладку 8, Корпус 1 установлен на станке и кинематически связан с устройством для перемещения режущего инструмента 9. На корпусе 1, изготовленном из диэлектрического материала, установлены катод 2 и анод 3, соединенные посредством шинопроводов 4, 5 с источником импульсного тока 6. Электроды 2, 3 устанавливают смежно с нагреваемой поверхностью детали 7 на расстоянии (S), соответствующему разрядному промежутку.
Заявляемый способ нагрева деталей реализуют следующим образом. Нагреваемую деталь 7 приводят во вращение со скоростью, соответствующей скорости резания, а режущему инструменту 9 сообщают движение в направлении оси детали, Первоначально электрический разряд пропускают между отрицательно заряженным электродом 2 и нагреваемой поверхностью детали
7, затем разряд пропускают между нагреваемой поверхностью детали 7 и введенным положительным электродом 3. Длительность двух разрядов выбирают из условия достижения заданной температуры нагреваемой поверхности детали 7. Время между двумя одноименными разрядами (Ь t) принимают равным промежутку времени, в течение которого деталь 7 поворачивают на угол О, соответствующий суммарной длине зон нагрева на нагреваемой поверхности детали 7. Указанная зона нагрева включает суммарную длину катодного и анодного пятен разрядных дуг. Время между двумя одноименными разрядами определяют по формуле
Л!»+Ь!а R О
v, v, Формула изобретения
Способ нагрева вращающихся деталей импульсными электрическими разрядами, при котором пропускают электрические разряды между электродом и нагреваемой деталью, отличающийся тем, что. с целью повышения производительности обработки, электрические разряды пропускают первоначально в зоне между отрицательно заряженным электродом и нагде Л!к, Л4 — длина катодного и анодного пятна соответственно измеренная в круговом направлении;
V> — скорость вращения нагреваемой поверхности детали 7;
R — радиус нагреваемой поверхности детали.
Пример . Производят механическую обработку с нагревом среэаемого слоя вала центробежного насоса из коррозионностойкой стали 12Х18Н9Т. Размеры вала — наружный диаметр 95 мм, длина 560 мм.
Обработку производят согласно заявляемому способу при следующих параметрах:
Амплитудное значение тока разряда, А 1900
Напряжение между электродами, В
Время действия одноименных разрядов с 3 10 5
Время между двумя одноименными разрядами, с 6 10
Ск важность одноименных разрядов 2
Скорость вращения нагреваемой детали, м/с
Частота вращения детали, 1/с 19,2
Ширина нагреваемого
30 слоя,мГлубина нагреваемого слоя, м 1 10
Скорость перемещения режущего инструмента в осевом направлении, м/с
Температура нагрева поверхности детали после пропускания разрядов, К 1040
40 По сравнению с прототипом применение заявляемого способа нагрева обеспечивает повышение производительности обработки на 31 ; снижение себестоимости обработки на 21 : улучшение электро45 безопасности, греваемой поверхностью детали, а затем между нагреваемой поверхностью и введенным положительным электродом, а время между двумя одноименными разрядами выбирают равным времени поворота детали на угол, соответствующий суммарной длине дуги на нагреваемой поверхности детали, включающей длину катодного и анодного пятен разрядных дуг.
1797171
Редактор М. Кузнецова Техред М.Моргентал
Корректор С. Патрушева
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Заказ б5б Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
