Установка для снижения остаточных напряжений в деталях

/О 5)5 В 23 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТО МУ .СВИДЕТЕЛЬС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР. (46) 15.06.92. Бюл, М 22 (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института литейного машиностроения, литейной технологии, автоматизации литейного производства (72) А.М, Эпштейн, Ю,Г, Винюков, Н.Ф. Волосников, М.Л. Туревский, В,Н. Киселев, Г.И, Булыгин, Д.Е, Фурман, И,М, Дайч и Г.Г, Щломчак(53) 621.791,011(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР(Ф 903700, кл. В 23 К 28/00, 1980, (54) УСТАНОВКА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В ДЕТАЛЯХ (57) Изобретение относится к литейному и сварочному производству, в частности к установкам для снижения остаточных напряжений. в. литых деталях и сварных конструкциях. Цель изобретения - расширение технологических возможностей установки за счет создания условий для обработки деталей с большим диапазоном жесткостей и частот. Установка содержит опорную раму 1, на которой размещен силовой привод 3 и помещенные между ними и деталью две обоймы 5 и 6. Одна из обойм 6 снабжена лунками 7. Между обоймами размещен сепаратор 8 с двумя рядами тел 9 качения в двух уровнях и разделяющей их пластиной 10 с приводом 11 возврата ее в исходное положение. Сепаратор 8 выполнен с возможностью прямолинейного перемещения и снабжен собственным приводом 12. Обойма 6, контактирующая с деталью, снабжена автономным приводом 13, обеспечивающим ее перемещение на величину, превышающую удвоенный наибольший возможный прогиб обрабатываемой детали за период времени, меньший половины периода свободных колебаний обрабатываемой детали. Такая конструкция обеспечивает вь 1 сокую скорость сброса нагрузки. что по- Б вышает эффективность обработки деталей.1 ил.Изобретение относится к сварке и литейному производству, в частности к установкам для снижения остаточныхнапряжений в литых и сварных деталях, иможет быть использовано в отраслях народного хозяйства, где необходимо производить обработку деталей с целью снижения вних остаточных напряжений, стабилизациигеометрической формы или испытанийпрочностных свойств.Цель изобретения - расширение технологических воэможностей установки за счетсоздания условий для обработки деталей сбольшим диапазоном жесткостей и частот.На чертеже представлена установка.Установка состоит из опорной рамы 1,на которой устанавливается обрабатываемая деталь 2 и укреплен силовой привод 3,шток 4 которого снабжен обоймой 5 и заключенной в направляющих штока, подвижнойотносительно него, обоймой 6, имеющей лунки 7, Между этими обоймами помещен сепаратор 8 с двумя рядами тел качения 9,расположенными в двух уровнях. Ряды телкачения разделяет пластина 10 с приводом 11возврата ее в исходное положение, Сепаратор соединен с приводом 12 прямолинейногоперемещения. При нагружении, т.е. перемещении штока 4 усилие через верхнюю обойму5, ряд тел качения 9 в сепараторе 8; пластину10, ряд тел качения в нижнем, уровне и подвижную нижнюю обойму б передается наобрабатываемую деталь.Автономный привод 13 нижней обоймы6 выполнен, например, в виде набора тарельчатцх пружин.Энергии, запасенной в приводе 13, достаточно для перемещения обоймы 6 на величину удвоенного прогиба любойобрабатываемой детали при ее нагружении,за период времени, меньший половины периода собственных поперечных колебанийдетали.Установка работает следующим образом.Деталь устанавливают на опорную раму1. При этом шток 4 привода находится вовтянутом положении, сепаратор 8 введенмежду обоймами 5 и б, а пластина 10 находится в исходном положении, Затем шток 4выдвигается, сжимая пакет, состоящий изверхней обоймы 5 верхних тел качения 9сепаратора 8, пластины 10, нижних тел качения сепаратора, нижней обоймы 6 и детали 2,Деталь деформируется до необходимойвеличины усилия или прогиба. Включаетсяпривод 12 сепаратора 8, перемещающегосямежду обоймами со скоростью ч до попадания нижнего ряда тел качения 9 в лунки 7, 55 Для того, чтобы нижняя обойма опережала распрямляющуюся деталь, время ее перемещения на величину амплитуды смещения детали должно быть меньше 0,005 с. В этом случае жесткость (С) пружинного привода выбирают из соотношения (с учетом предварительного сжатия пружин уо = 15,0 мм) Разделительная пластина перемещается за счет сил трения между ней и рядами тел качения. При этом нижняя обойма б под действием энергии, накопленной приводом13, перемещается вверх, разгружая обрабатываемую деталь 2, .Перемещение обоймы 6 должно опережать возврат деформированной детали 2 висходчое положение и изгиб ее в противо 10 положную сторону за счет накопленной ки-нетической энергии. При этом время, закоторое должно произойти перемещениеобоймы 6, можно определить, зная частотусобственных колебаний первой гармоники15 детали, Параметры привода (например пружинного) с учетом времени перемещениянижней обоймы, меньшего, чем половинапериода колебаний детали пути, величинакоторого несколько больше удвоенной вели 20 чины прогиба детали при нагружении, могутбыть определены по соответствующим формулам.Отброшенная обойма б разгружает деформированную деталь 2, в результате чего25 она начинает совершать поперечные колебания, являющиеся необходимым условиемосуществления процесса снижения остаточных напряжений.В качестве примера рассмотрим уста 30 новку для обработки деталей, собственнаячастота изгибнцх колебаний которых непревышает 100 Гц, а наибольшая амплитудапри обработке, обеспечивающей эффективную стабилизацию геометрической формы35 детали - не более 4,0 мм (эта амплитудаопределяется величиной напряжений приобработке и задается в технологическомпроцессе). Такими параметрами обладает,например, станина токарного станка 1 Е 95,40 выпускаемого Алма-Атинским станкостроительным заводом. В соответствии с этимвеличина "схлопывания" с учетом двойнойамплитуды (8 мм) и деформации опорнойконструкции (= 3 мм) составляет у = 11,0 мм,45 а время, за которое нижняя обойма массойа -,50 кг должна пройти это расстояние, непревышает с =.0,005 с.При частоте 1 100 н 11 110050 т,1740138 тел качения одинаковой конфигурации, что увеличивает длину пинии контакта),Расширение технологических возможностей позволяет уменьшить номенклатуру установок, используемых на предприятии, а следовательно, сократить капительные затраты и производственную площадь, занятую установками. 2 2 А - -У - - - 7 О Дж. 2Составитель Л, НазароваРедактор И. Касарда Техред М,Моргентал Корректор М. Максимишинец Заказ 2037 Тираж Подписное 8 НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 Ю. Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 С = (агсзп - - ) н/м - хЙ 1 2 50Р Уо (0,005 )х(агсзп ) - 1,35 10 н/м,11 2 за необходимая энергия, занесенная приводом,10Такие параметры обеспечиваются набором тарельчатых пружин,Установка, снабженная пружиннымприводом такой жесткости, обеспечиваетосуществление технологического процесса,снижение остаточных напряжений в деталях, собственная частота изгибных колебаний которых не превышает 100 Гц, аамплитуда - 4,0 мм.Использование данной установки расширяет технологические возможности процесса старения в части эффективностиобработки деталей с большей частотой собственных колебаний (за счет увеличенияскорости сброса нагрузки), с меньшей жесткостью (за счет отбрасывания нижнейобоймы автономным приводом), а также деталей. требующих для обработки большихусилий (за счет прямолинейного перемещения сепаратора, позволяющего использовать при нагружении большое количество формула изобретения Установка для снижения остаточных напряжений в деталях путем возбуждения в них свободных колебаний, содержащая опорную раму с силовым приводом и устройство "мгновенного" сбрасывания нагрузки,отличающаяся тем,что,сцелью расширения технологических возможностей установки за счет создания условий для обработки деталей с большим диапазоном жесткостей и частот, устройство "мгновенного" сбрасывания выполнено в виде двух обойм, по меньшей мере одна из которых имеет лунки на дорожках под тела качения, расположенного между обоймами сепаратора с двумя рядами тел качения в двух уровнях и разделяющей ряды тел качения пластины с приводом возврата ее в исходное положение, сепаратор установлен с возможностью прямолинейного перемещения и снабжен приводом, а нижняя обойма подпружинена.