Способ нагрева вращающихся деталей импульсными электрическими разрядами

(51)5 Н 05 В 7/22 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР)Ф 629652, кл, Н 05 В 7/18, 1973.Авторское свидетельство СССРМ 1734564, кл. Н 05 В 7/22, 1990. Изобретение относится к области электронагрева и преимущественно может бытьиспользовано при ускоренном нагреве вращающихся деталей электрическими разрядами.Известен способ нагрева деталей электрической дугой, при котором сжатую электрическую дугу, образуемую междуэлектродом и деталью, перемещают в поперечном направлении по периодическому закону с амплитудой, равной половинеширины срезаемого слоя.Основной недостаток известного способа электронагрева заключается в образовании зон с низкой температурой нагрева,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату являетсяспособ нагрева вращающихся деталей импульсными электрическими разрядами, содержащий пропускание электрическихразрядов между электродом и нагреваемойдеталью,К основным недостаткам известногоспособа нагрева относятся: 1) низкая производительность обработки из-за малой плоЫ 2 1797171 А 1(54) СПОСОБ НАГРЕВА ВРАЩАЮЩИХСЯ 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 общийвид устройства для реализации заявляемого1797171 58 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 Я), 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 поверхностьюдетали 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) 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 формулеЫк+Ьа В О Формула изобретения Способ нагрева вращающихся деталей импульсными электрическими разрядами, при котором пропускают электрические разряды между электродом и нагреваемой деталью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения производительности обработки, электрические разряды пропускают первоначально в зоне между отрицательно заряженным электродом и нагде Лк, Ьа - длина катодного и анодного пятна соответственно измеренная в круговом направлении;Чр - скорость вращения нагреваемой 5 поверхности детали 7;Й - радиус нагреваемой поверхностидетали.П р и м е р . Производят механическуюобработку с нагревом среэаемого слоя вала "0 центробежного насоса из коррозионностойкой стали 12 Х 18 Н 9 Т, Размеры вала - наружный диаметр 95 мм, длина 560 мм.Обработку производят согласно заявляемому способу при следующих параметрах: 15 Амплитудное значениетока разряда, А 1900 Напряжение междуэлектродами, ВВремя действияодноименных разрядов, с 3 10Время между двумяодноименными разрядами, с 6 10 Ск важностьодноименных разрядов 2 Скорость вращениянагреваемой детали, м/сЧастота вращениядетали, 1/с 19,2 Ширина нагреваемого30 слоя, мГлубина нагреваемогослоя, м 1 10 Скорость перемещениярежущего инструментав осевом направлении, м/сТемпература нагреваповерхности деталипослепропусканияразрядов, К 1040 40 По сравнению с прототипом применение заявляемого способа нагрева обеспечивает повышение производительности обработки на 31 ф ; снижение себестоимости обработки на 21 ; улучшение электро 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 ри ГК Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ б 5 б Тираж ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москва