Устройство для упрочнения отверстий деталей

(56) Скоков А.И. Качество железйодорожных рельсов, - М,:Металлургиздат, 1955, с. 367. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ ДЕТАЛЕЙ.БО 1811474 АЗ болтовых отверстий в рельсах как в процессе пройзводства, так и эксплуатации, Сущность изобретения: в устройстве соосно между собой и обрабатываемым отверстием с противоположных торцов отверстия установлены два пуансона 1 специальной формы, Каждый пуансон жестко соединен с выполненным иэ материала с высокой электропроводностью диском 2, который, в свою очередь, подвижной свяэью соединен с плоской дисковой катушкой ЗВыводы обеих катушек подсоединены через ключ К к емкостному накопителю заряда, например конденсатору С. 1 ил.Изобретение относится к обработке материалов и изделий из них, может быть использовано для упрочнения импульснымнагружением (в частности, электромагнитным воздействием) преимущественно болтовых отверстий в рельсах как в процессепроизводства, так и эксплуатации.Целью изобретения является увеличение сопротивления материала хрупким и усталостным разрушениям в зоне отверстий,повышение производительности труда впроцессе обработки и уменьшение габаритных размеров и массы устройства.На чертеже изображено предлагаемоеустройство,С противоположных торцов отверстиясоосно с ним и между собой установленыпуансоны 1, жестко соединенные с дисками2. Соосно с ними расположены плоские дисковые катушки 3, выводы которых подсоединены через ключ К к емкостномунакопителю энергии С,Устройство работает следующим образом.При замыкании ключа К происходитразряд накопителя заряда на катушку 3.Возникающий при этом высокочастотныйток наводит ток противоположного направления в дисках 2, что приводит к отталкиванию дисков с пуансонами от катушек свысокой скоростью, При соударении пуансонов с кромками отверстий образуютсяударные волны, прохождение которых в ма. териале приводит к его упрочнению. Наличие двух пуансонов с противоположныхсторон в 2 раза повышает производительность обработки и позволяет исключить повреждение внутренней поверхностиотверстия, характерное для одностороннего нагружения.Изобретение иллюстрируется следующим примером,Для упрочнения металла в зоне болтового отверстия в рельсе устройство устанавливают на головке рельса таким образом, чтобы диски с пуансонами располагались соосно с обрабатываемым отверстием с противоположных торцов отверстия, находящегося в шейке рельса. После этого устройство закрепляют на головке рельса. Диски, выполненные из алюминия, а также плоские катушки имеют следующие размеры: наружный диаметр О = 160 мм, внутренний диаметр 01 = 30 мм, высота Н = 3 мм. Число витков катушки чЧ = 35, Рабочая зона пуансона выполнена в виде радиуса Й = 3 мм, При замыкании ключа происходит разряд батареи конденсаторов емкостью 700 мкф и номинальным напряжением 5.кВ на катушки, Возникающий в катушке ток индуцирует образование токов Фуко в дисках и приводит к отталкиванию дисков с пуансо нами от катушек. Пуансоны воздействуютна металл в обрабатываемой зоне болтового отверстия с рабочим усилием 650 кН с двух сторон одновременно. Образовавшиеся при этом ударные волны приводят к упроч нению металла, сопровождаемому повышением микротвердости на поверхности в случае объемнозакаленных рельсов типа Р 65 до Но,2 = 6000 М Па при исходной Но,2 О= = 4200 МПа.15 В результате упрочнения предел выносливости рельсов по болтовым отверстиям, определенный при стендовых испытаниях, увеличивается по сравнению с вариантом без уп рочнения с 250 до 450 МПа. Для оцен кй эксплуатационной стойкости рельсов порезультатам стендовых испытаний разработана специальная программа для ЭВМ, в расчете на существующие и перспективные условия эксплуатации рельсов в пути. Уста новлено, что для того, чтобы исключить разрушение рельсов по болтовым отверстиям в пределах ресурса рельса для существующих условий эксплуатации железных дорог необходимо получить при стендовых испыта ниях предел выносливости 380 МПа, дляперспективных условий эксплуатации - 420 МПа, Таким образом, упрочнение болтовых отверстий посредством заявляемого устройства исключает образование усталост ных трещин у болтовых отверстий впределах ресурса рельса как в существенных, так и в перспективных условиях эксплуатации.Формула изобретения 40 Устройство для .упрочнения отверстийдеталей, содержащее пуансон специальной формы,.расположенный соосно с обрабатываемым отверстием, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения сопротивления 45 материала хрупким и усталостным разрушениям в зоне отверстий, повышения производительности в процессе обработки и.уменьшения габаритных размеров и массы устройства, оно оснащено расположенным 50 соосно с отверстием дополнительным пуансоном, выполненными из материала с высокой электропроводностью, дисками, смонтированными соосно с дисками плоскими дисковыми катушками и емкостным 55 накопителем заряда, соединенным черезключ с выводами упомянутых катушек, при этом пуансоны установлены с противопо.ложных сторон детали и жестко соединеныс дисками.