Устройство для изготовления волокон

,4.1 с 1 цЩЯЪ СТВУ К АВТОРСКОМУ СВИ ЗГОТОВЛЕНИЯ ВО нФие, 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Белорусский политехнический иститут и Опытно-конструкторское бюро "Горизонт" Министерства энергетки и электрификации СССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 1072996, кл, В 22 Р 3/18,. 1984,Авторское свидетельство СССРВ 1016075, кл. В 22 Р 3/18, 1983.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЛОКОН(57) Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для получения металлическихволокон путем деформирования сферических частиц металлического порошка,Устройство содержит нижний деформирующий элемент 1, выполненный в видедиска с плоской рабочей поверхностью,который установлен с возможностьювращения вокруг вертикальной оси, иверхний кольцеобразный деформирующийэлемент 2, рабочая поверхность кото1321518 рого имеет участок Б деформирования,выполненный коническим вогнутым, иучасток В калибровки, выполненныйплоским. Угол о наклона образующихконического участка деформированияверхнего элемента 2 к плоской рабочейповерхности нижнего элемента 1 составляет 1-5 . Верхний элемент 2 расположен с регулируемым зазором наднижним элементом 1 соосно либо с эксцентриситетом е, равным 0,005-0,020величины внешнего радиуса К деформирующего конического участка рабочейповерхности элемента 2, При этом элемент 2 закреплен неподвижно и не имеет возможности совершать вращательноедвижение вокруг своей оси. Нижнийэлемент 1 соединен с индивидуальнымприводом 3 вращения. Отверстие элемента 2 и очаг деформации заполняют Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению металлических волокон путем деформирования сферических частиц металличе-, ского порошка. 5Цель изобретения - увеличение производительности и упрощение конструкции устройства.На Фиг.1 показано схематически устройство, в котором нижний деформирующий элемент выполнен в виде плоского диска, связанного с приводом вращения, а верхний деформирующий элемент вы - полнен кольцеобразным с рабочей вогнутой конической поверхностью в цент 15 ре и плоской на периферии, разрез;на фиг.2 - 5 - устройства с различными конфигурациями рабочих поверхностей.Устройство (фиг.1) содержит нижний деформирующий элемент 1, выполненный в виде диска с плоской рабочей поверхностью, который установлен с возможностью вращения вокруг своей вертикально расположенной оси, и верхний кольцеобразный деформирующий элемент 2, рабочая поверхность которого имеет участок Б деформирования, выполненный коническим вогнутым, и участок В калибровки, выполненный плоским, Угол Ы наклона образующих конического участка деформирования верхнего сферическими частицами 4 металлического порошка. При вращении нижнегодискообразного элемента частицы порошка за счет воздействия центробежных сил, рассредоточиваясь, перемещаются от центра к периферии, попадая в зону деформирования. В результате движения по круговой траектории, перемещаясь в направленииуменьшения зазора между деформирующими элементами, из порошковых сферических частиц формируются волокна 5.Использование одного привода, конструктивная простота неподвижного деформирующего элемента, отсутствиепитателя для подачи частиц в очагдеформации упрощают конструкцию устройства в целом, повышают надежностьи производительность его в работе.7 з.п. Ф-лы, 5 ил., 1 табл. элемента 2 к плоской рабочей поверхности нижнего элемента 1 составляет1-5. Верхний элемент 2 расположенс регулируемым зазором над нижним элементом 1 соосно либо с эксцентриситетом е, равным 0,005-0,02 величинывнешнего радиуса К деформирующегоконического участка рабочей поверхности элемента 2. При этом элемент 2закреплен неподвижно и не имеет возможности совершать вращательное движение вокруг собственной оси, Нижнийэлемент 1 соединен с индивидуальнымприводом 3 вращения, Отверстие элемента 2 и очаг деформации заполненысферическими частицами 4 металлического порошка, на выходе из рабочего зазора показаны готовые волокна 5,Варианты устройства (Фиг.2 - 5)содержат те же конструктивные элементы, что и устройство, показанноена Фиг,1, однако каждое из них отличается Формой исполнения рабочих поверхностей деформирующих элементов.В устройстве на фиг,2 рабочая поверхность нижнего дискообразного элемента 1 имеет участок Б деформирования, выполненный коническим вогнутыми плоский участок В калибровки, а рабочая поверхность верхнего элемента2 выполнена плоской, 1321513В устройстве на фиг,3 рабочие поверхности обоих элементов 1 и 2 имеют одинакоцую форму выполнения, т.е.вогнутые конические участки деформирования и плоские участки калибровкив зеркальном отражении,В устройстве на фиг.4 рабочая поверхность кольцеобразного элемента2 выполнена конической вогнутой сразными углами наклона образующих на 10участке деформирования и на участкекалибровки, а рабочая поверхностьдискообразного элемента 1 выполненаконической выпуклой с образующими,параллельными образующим участкам 15калибровки верхнего элемента 2.Уголпри вершине рабочей поверхностинижнего элемента 1 составляет не менее 80В устройстве. на фиг,5 рабочая поверхность кольцеобразного элемента 2выполнена конической выпуклой с разными углами наклона образующих научастке деформирования и на участкекалибровки, а рабочая поверхность 25дискообразного нижнего элемента 1выполнена вогнутой конической с образующими, параллельными образующим, участка калибровки верхнего элемента2, Уголпри вершине рабочей поверхности нижнего элемента 1 составляет не менее 80,1Устройство (фиг.1) работает следующим образом.Сферические частицы 4 металличе 35 ского порошка одной фракции насыпают в центральное отверстие верхнего элемента 2, При вращении нижнего элемента 1 на нижний слой частиц порош ка, имеющих .контакт с этим элементом, действуют центробежные силы, направ.ленные от центра к периферии, т.е. в направлении уменьшения зазора между деформирующими элементами, По дости жению контакта с рабочими поверхностями деформирующих элементов 1 и 2 частицы порошка начинают обкатываться, совершая движения по круговым траекториям и перемещаясь в направлении уменьшения зазора между деформирующими элементами. В результате этого из равноосных порошковых частиц 4 формируются волокна 5, выходящие из калибрующего зазора. Изменение величины зазора между. элементами 1 и 2 можно регулировать степень деформации исходного порошка, т,е. величину вытяжки частиц. 84П р и м е р. Из сферических частиц порошков ниобия и латуни марки Л 80 с. диапазоном размеров частиц - 0200 + + 0160 получают волокна диаметром 50 мкм. Испытывают устройства, изображенные на фиг.1 и 4. Во всех случаях внешний радиус К конического участка деформирования равен 50 мм, а частота вращения опорного деформирующего элемента составляет 300 об/мин,Полученные при испытании устройств данные, характеризующие влияние геометрических параметров очага деформации и варианта осуществления конструкции устройства на производительность процесса и качество получаемых волокон, приведены в таблице.1В устройстве (фиг.4) угол у при вершине конуса рабочей поверхности опорного элемента составляет 120Производительность известного устройства при деформировании обкатыванием тех же порошков составляет не более 0,4-0,6 кг/ч, т.е. существенно меньше, чем предлагаемого.Расположение деформирующих элементов с регулируемым эксцентриситетом способствует интенсификации процесса перемещения частиц порошка в зоне обкатывания от центра к периферии обоих элементов, что также повышает производительность устройства.Использование одного привода,конструктивная простота неподвижного деформирующего элемента, отсутствие питателя для раздельной подачи частиц порошка в очаг деформации существенно упрощают конструкцию устройства в целом, повышают надежность его в ра боте, снижают металлоемкость и улучшают условия обслуживания.Формула изобретения.1. Устройство для изготовления волокон из сферических частиц металлического порошка, содержащее два деформирующих элемента, установленных один над другим с регулируемым зазазором между их рабочими поверхностями, нижний из которых выполнен диско- образным и снабжен приводом вращения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и упрощения конструкции устройства, верхний деформирующий элемент выполнен кольцеобразным и установлен неподвижно соосно или со смещением отных частиц, % ных частиц, 7 кг/ч Вариант устройства (фиг.1) 0 0,5 0,8 0 0,5 1,0 1,4 0 0,8 0 0 3,0 1 р 7 0 1,3 0 5,0 2.,0 0 1,4 0,1 1,75 0 0,25 3,0 1,9 0 1,35 0,5 3,0 2,1 1,42 0 носительно оси нижнего элемента, приэтом часть рабочей поверхности хотябы одного из деформирующих элементоввыполнена вогнутой конической и ееобразующие наклонены к образующейрабочей поверхности другого элеменота под углом 1-5 так, что зазор между элементами уменьшается от центрак периферии.2. Устройство по п.1, о т .и и - 10ч а ю щ е е с я тем, что рабочая поверхность по меньшей мере одного издеформирующих элементов содержит участки деформирования и калибровки.3. Устройство по пп,1 и 2 , о т - 15л и ч а ю щ е е с я тем, что смещениеосей деформирующих элементов не превышает 0,005-0,020 внешнего радиусаучастка деформирования,4, Устройство по пп.1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем; что участокдеформирования в кольцеобразном элементе выполнен вогнутым коническим,а участок калибровки - плоским, рабочая поверхность дискообразного 25элемента выполнена плоской,5. Устройство по пп,1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что участокдеформирования в дискообразном элементе выполнен коническим вогнутым, 30 8 ба участок калибровки - плоским, рабочая поверхность кольцеобразногоэлемента выполнена плоской,6. Устройство по п,4,. о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что участок деформирования дискообразного элемента выполнен коническим вогнутым, аучасток калибровки - плоским,7, Устройство по п,4, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что вогнутаяконическая поверхность в кольцеобразном элементе выполнена с разными углами наклона образующих на участкедеформирования и на участке калибровки, а рабочая поверхность дискообразного элемента выполнена коническойвыпуклой с образующими, параллельными образующим участка калибровки кольцеобразного элемента,8. Устройство по п.5 или 6, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что рабочаяповерхность кольцеобразного элемента выполнена конической выпуклой сразными углами наклона образующих научастке деформирования и на участкекалибровки, а образующие вогнутой конической поверхности дискообразногоэлемента параллельны образующим участка калибровки кольцеобразного элемента,1321518 8Продолжение таблицы Порошок ниобия град еИИ НаличиесплющенНаличие ных частиц, 7 01321518Составитель Ю.Коц Редактор. А.Козориз ТехредМ.Моргентал Корректор Г.Решетник Заказ 2702/7 Тираж 7 ч 0 Подписное ВНИИ 11 И Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная,4