Устройство для изготовления металлических волокон

: РЕСПУБЛИК З(511 В ОБРЕТ НИ ЕТЕЛЬСТВУ во С.ССР от 1, отличто поверхность аской или цилиндГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ С(71) Белорусский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехническийинститут(53) 621 762.О 6(088.8)(54)(57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВОЛОКОН, выполнейное в виде дефармирующснабженных индивидуальи установленных с зазорабочими поверхностями.мирующий элемент выпалка, причем оси вращенирасположены во взаимноных плоскостях, а валовозможностью поворотаоси вращения диска.2. Устройство по и.чающееся тем.,валка выполнена коничерической. их элементов, ными приводами ром между ихпричем один в виде валка, я тем, что, с ческой прочносвторой деФорнен в виде.дис" я валка и диска перпендикулярк установлен сносительно.Изобретение относится к порошковойметаллургии, в частности к получениюметаллических волокон путем деформации сферических порошков.Известно устройство для полученияметаллических волокон, включающеепрокатно-волочильное оборудование дляполучения тонкой проволоки и приспособление для измельчения указаннойпроволоки на индивидуальные волокна 1 1Недостаток данного устройстванизкая производительность, обусловленная необходимостью достижения значительной вытяжки материала при получении тонкой проволоки,Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является устройство дляизготовления металлических волокон,выполненное в виде деформирующих элементов, снабженных индивидуальнымиприводами и установленных с зазороммежду их рабочими поверхностями, причем один из элементов выйолнен в видевалка, а второй - в виде плоскогоопорного башмака, снабженного бесконечной лентой 1 2 1Однако известное устройство характеризуется низкой механической прочностью полученных волокон, котораяобусловлена отсутствием сдвига их по"верхностных слоев в процессе деформации.Цель изобретения - повышение механической прочности полученных во"локон.Для достижения указанной цели вустройстве для изготовления металлических волокон, выполненном в видедеформирующих элементов, снабженныхиндивидуальными приводами и установленных с зазором между их рабочимиповерхностями, причем один из эле:ментов выполнен в виде валка, второйдеформирующий элемент выполнен в видедиска, причем оси вращения валка идиска расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, а валок установлен с возможностью поворота относительно Оси вращения диска,При этом поверхность валка выполнена конической или цилиндрической,На фиг. 1 показана кинематическаясхема устройства, с коническим валком; на фиг.2 - разрез А"А на .фиг, 1;на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; нафиг.4 - кинематическая схема устройства, с цилиндрическим валком; на40 45 50 кивающему действию от скорости Ч .Экспериментально установлено, что оптимальная величина окружной скорости валка 1 для перемещения заготовки через зону деформации составляет0,80,9 окружной скорости подающего диска 2. При перекатывании заготовки через зону деформации формируются цилиндрические волокна с диаметром, определяемым величиной минимального зазора между рабочими поверхностями валка и диска.На формируемое в процессе деформации заготовки цилиндрическое волокнодействуют различные окружные скорости на его противоположных. торцах Ч)Ч 1 (фиг.2 и 5) с Однои сторОны и Ч Ъ Ч,2 (фиг 3 и 6) с другой, стороны. Для схемы по фиг.4 й 6 Ч = .Ч . Так как разность скоростей Ч.-Ч с одного торца волокна .не равна разности скоросфиг 5 - разрез В-В на фиг.4; на фиг.6- разрез Г"Г на фиг.4.Устройство включает в себя валок 1,с конической или цилиндрической рабочей поверхностью и диск 2 с торцевой рабочей поверхностью. Валок и диск установлены с одинаковым по всей длине зазором между рабочими поверх 10 ностями. Длинавалка должна быть меньше длины радиуса в связи с тем, что на оси диска окружная скорость равнанулю. Валок .1 и диск 2 установлены свозможностью их вращения и соединеныс приводами, в качестве которых использованы .электродвигатели 3 и 4 постоянного тока. В рабочем зазоре помещеназаготовка - порошковая частица сферической формы.20Устройство работает следующим образом.Заготовка (частица порошка) за счетвращения валка 1 с меньшей окружнойскоростью Ч(фиг.2 и 5), чем окружнаяскорость подающего диска 2 Ч затягивается в зону деформации, Заготовка 5получает вращательное движение засчет приложения окружных скоростейЧ и Ч к противоположным концам еедиаметра и наличия скорости диска ЗОЧ 0. при условии Ч 7 Ч, что обеспечивает наличие пары сил. Число обкатыванийзаготовки при перемещении через зонудеформации (через сужающийся зазор)зависит от соотношения окружных ско 35 ростей диека и валка. При Ч = Ч заготовка не перемещается через зонудеформации, так как затягивающеедействие от скорости Ч 2 .равно вытал3 . 1016075 . 4тей Ч - Ч, с другой стороны (в дан- Ниже приведены результаты опробоном случае меньше),. то при перекаты- вания одного из вариантов эксперименвании волокна происходит сдвиг его тального устройства для изготовленияпоперечных слоев (закручивание), .что металлических волокон из сферическогообеспечивает повышение его механицес- з порошка железа,кой прочности. Валок конической формы да =100 ммОтлицие:устройства (фиг.1) от. уст-. и д= 120 мм длиной 100 мм вращаютройства (фиг.й)состоит в том, что из-. с частотой 90.об/мин. При этом дискменение разности окружных скоростей . .диаметРом 400 мм вращают с часто-(Ч - Ч+) по рине зоны деформации ко той 100 об/мин.нического валка меньше, чем по длийе При установке наименьшего диазоны деформации цйлиндрицеского валка, метра валка на расстоянии 50 мм отчто важно при обработке материаловоси диска окружные скорости диска иразличной пластичности в связи с воз- валка на противоположных концах валкаможностью .регулйрования величины за- М равны соответственно ЧО,РР, =0,26 м/скручивания волокон, - . и Чрр =0.78 м/с, Чо;,щ 0 ф 47 м/сПри обрабо 1 ке пластичных .матерна-. и Ч р =0,56 м/с.окр О флов цилиндрицрский валок (фиг,ц)"ус- . Разность окружных скоростей валкатанавливают такйм образом, цтобы и диска при вершине валка и его ос окружные скорости диска и валка были 20 новании равна примерно 0,2 и/с, т.е.равны в среднем поперечном сецении закручивание отсутствует.:валка, В этом случае максимальное . . При установке наименьшего диаметразакруцивание достигается на противо-. валка на расстоянии 75 мм от оси дис",положныхконцах валка. Закручивание воло. ка, окружные скорости диска и валка.кон засчет разностиокружных скоростей 25 на противоположных. концах валка равныЧ, и Ч, можно увелицить, перемещая соответственно ЧРр 0 39 м/с и,цилиндрический валок влЛево или апра- Чок р =092 и/с, Чорф е 0,47 и/с и1 во вышеописанного положения, как это Чрк=0;5 и/с те.разности .окружныхокробозначено.пунктиром на фиг,4,скоростей при вершине. валка и основа"нии, соответственно, равны 0,08 м/сПри обработке мэлопластицных ма" и 036 м/с,те.закручивание происходит.териалов конический валок (Фиг. 1) Полученные по этям режимам (закруустанавливают в.средней части радиуса циванием .и без закручивания) волокна,дидка, а наибольшие. и наименьшие диа" диаметром 60 мкм и длинои 480"500 мкм,метры. конуса выбирают., соответственно; . используют для изготовления спрессо"из условия равенства окружных, скорос- ванных образцов, диаметром 10 мм и вытей Н: = Ч и Ч = Ч. В этом случае сотой 30 мм.(относительная плотность.закручйвание по.всей длине зоны де- равна 0,87).Образцы из волокон, изгоФормации конического валка остаутству- ф товленных без закручивания, обеспечиет в: связи с равенством окружных ско" вают средние допускаемые напряжения2ростей. Перемещением. конического вал- изгиба, равные 106,8 кг/см , а образка из описанного среднего положения к цы .из волокон, изготовленных с закру" .центру,.или к краю диска добиваются чиванием, обеспечивают напряжения израссогласования окружных скоростей гиба на 1:1,М превышающие вышепривеЧ 1 - Чи Ч- Ч, т.е закручивания во- денные значения.локон. Величина закручивания тем боль- . Таким образом, применение предлаше, чем ближе к центру диска находит". гаемого устройства обеспечивает пося меньший диаметр конуса или к краю ,выаение механицеской прочности метал"диска - больший диаметр. .лицеских вблокон,б-Ю Л 7 Гуяиг ски Редактор В 9/ Зак ИИП гой и ло д 113035 у