Способ снятия внутренних напряжений в металлических деталях и устройство для его осуществления

(51)5 Р 16 В 29/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1 Г ",сОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯд 1К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ СНЯТИЯ ВНУТРЕННИХ НАПРЯЖЕНИЙ В МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ДЕТАЛЯХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изменения жесткости витков резьбы крепежных деталей. Цель изобретения - повышение срока службы и снижение металлоемкости(71) Николаевский кораблестроительный институт им,адм. С,О.Макарова(56) Спицин В,И., Троицкий О.А. Электро- пластическая деформация металла. - Природа, 1977, 1 Ф 7, с,30.Авторское свидетельство СССР М 1011926, кл. Р 16 В 29/00, 1981,резьбовых деталей, Импульсным током воздействуют на резьбовые уетали с плотностью тока 10 - 10 А/см и частотой 10 -4 б 3 10 Гц локально, с уменьшением шага меж 4ду двумя соседними участками по высоте детали и с увеличением плотности и частоты тока в сторону опорного витка. Дополнительно могут воздействовать на детали с уменьшением шага между источником воздействия и резьбой детали в плоскости, перпендикулярной оси детали, в сторону опорного витка. Способ осуществляется с помощью устройства, содержащего гайку 1 с установленными через изоляторы 2 на ее наружной боковой поверхности электродами 4, Электроды установлены с переменным по высоте гайки и уменьшающимся в сторону ее опорного витка шагом. Стенки гайки могут иметь переменную толщину. Предложенное техническое решение позволяет снизить жесткость опорных витков резьбы, 2 с.и 4 з.п, ф-лы,2 ил.10 Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам изменения жесткости витков резьбы крепежныхдеталей.Цель изобретенияповышение срокаслужбы и снижение металлоемкости резьбовых деталей за счет увеличения их нагрузочной способности.На фиг.1 изображено устройство дляснятия внутренних напряжений в металлических деталях; нэ фиг.2 - то же, вид сверху.Сущность способа снятия внутреннихнапряжений в металлических деталях состоит в следующем.На металлическую деталь с внутреннейрезьбой воздействуют импульсным токомплотностью 10 - 10 А/см и частотой 10 -4, 2 з10 Гц локально, на участки ее наружнойбоковой поверхности с уменьшением расстояния между двумя соседними участкамипо высоте детали и с увеличением плотности и частоты тока в сторону опорного витка.Кроме того, можно дополнительно воздействовать локально с уменьшением расстояния меЖду источником воздействия ирезьбой детали в плоскости, перпендикулярной оси детали, в сторону опорноговитка.Поставленная цель достигается путемравномерного распределения нагрузки повиткам резьбы, Для этого понижается жесткость перегруженных витков, создается остаточная пластическая деформация, врезультате чего и достигается перераспределение нагрузки, Увеличение податливости в сторону опорного витка достигаетсяпутем увеличения температуры нагрева, определяемой потерями н,а вихревые токи.Устройство для снятия внутренних напряжений в металлических деталях состоитиз гайки 1 и установленных на ней черезизоляторы 2 с помощью крепежных элементов 3 электродов 4. Электроды 4 установлены на наружную боковую поверхность гайки1 с переменным по ее высоте и уменьшающимся в сторону ее опорного витка шагом,Кроме тога, стенка гайки может бытьтакже выполнена с переменной толщиной суменьшением в сторону опорного витка.Это может быть достигнуто как при выполнении резьбы гайки конической, так и привыполнении конической наружной боковойповерхности гайки,Устройство работает следующим образом.С помощью установленных через изоляторы 2 на наружной боковой поверхностигайки 1 злектродов 4 через гайку 1 пропускают импульсный ток, что создает остаточнуюзлектропластическую деформацию. После 15 20 25 30 35 40 45 50 этого электроды 4 и изоляторы 2 снимают. Толщина тела гайки 1 влияет на передачу тепла к витку. У опорного витка наибольшая нагрузка, поэтому необходимо создать большую пластическую деформацию и более высокую температуру на поверхности витка, При одном и том же количестве тепла на наружной поверхности гайки 1 с уменьшением толщины тела гайки возрастаеттемпература на нарезке резьбы. П р и м е р. Осуществление способа снятия внутренних напряжений в металлических деталях с помощью устройства для его осуществления,Исследуют две одинаковые по конструкции гайки.Одну из гаек (первую) подвергают воздействию импульсным током по предлагаемому:способу и создают электропластическую остаточную деформацию, увеличивающуюся к опорному витку. Таким образом, происходит разгрузка первого витка и нагрузка перераспределяется на последующие, Если число витков равно шести, то на один виток этой гайки приходится 16,6 О. При одинаковом материале и прочности рассматриваемых гаек нагрузочная способность гайки будет определяться прочностью наиболее напряженного первого витка, Например, один виток гайки исходя иэ прочностных характеристик материала воспринимает 2000 Н, тогда в гайке, подвергнутой воздействию импульсного тока, несущая способность при равномерном распределении нагрузки по виткам, полная нагрузка на соединение составит 12000 Н. В той гайке, которую не подвергали воздействию тока, нагрузка на первый виток составляет 34 всей нагрузки, ледовательно, нагрузка на все реэьбовое соединение с этой гайкой составит 6000 Н ( х 100), Следовательно, нагру 2000зочная способность первой гайки в два раза выше второй. При одинаковой внешней нагрузке на обе гайки естественно, что у гайки, имеющей большую несущую способность, металлоемкость будет меньше. У гайки с большей нагрузочной способностью больше межремонтный период и срок службы.Таким образом, при использовании предлагаемого изобретения повышается срок службы реэьбовых деталей и снижается их металлоем кость. Ф ор мул а и зоб рете н и я1. Способ снятия внутренних напряжений в металлических деталях, включающий воздействие на нее импульсным током высокой частоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем,1686228 ю.г И. Храм ргентал Составите Техред М. аКор тор М, Кучерявая едак аказ 3588 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 что, с целью повышения срока службы и снижения металлоемкости реэьбовых деталей за счет увеличения их нагруэочной способности, воздействуют импульсным током плотностью 10 -10 А/см и частотой 10 - 10 Гц локально на участки наружной боковой поверхности резьбовой детали с уменьшением расстояния между двумя соседними участками по высоте детали и с увеличением плотности и частоты тока в сторону опорного витка,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дополнительно воздействуют локально с уменьшением расстояния между источником воздействия и резьбой детали в плоскости, перпендикулярной оси детали в сторону опорного витка.3. Устройство для снятия внутренних напряжений в металлических деталях, содержащее гайку и средство для снижения жесткости опорных витков резьбы, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения срока службы и снижения металлоемкости реэьбовых деталей эа счет увеличения их нагруэочной способности, в качестве 5 средств для снижения жесткости опорныхвитков резьбы используют электроды, установленные через изоляторы на наружную боковую поверхность гайки и зафиксированные на ней с переменным по высоте гай ки и уменьшающимся в сторону ее опорноговитка шагом.4. Устройство по п.З, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что стенка гайки выполнена переменной толщины с уменьшением в сторону 15 опорного витка.5. Устройство по пп.З и 4, о т л и ч а ющ е е с я тем, что гайка выполнена с конической резьбой.6. Устройство по пп,З и 4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что наружная боковая поверхность гайки выполнена конической,