RU105608U1 - DEVICE FOR SHOCK-PULSE PROCESSING - Google Patents
DEVICE FOR SHOCK-PULSE PROCESSING Download PDFInfo
- Publication number
- RU105608U1 RU105608U1 RU2011101790/02U RU2011101790U RU105608U1 RU 105608 U1 RU105608 U1 RU 105608U1 RU 2011101790/02 U RU2011101790/02 U RU 2011101790/02U RU 2011101790 U RU2011101790 U RU 2011101790U RU 105608 U1 RU105608 U1 RU 105608U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- striker
- shock
- glass
- housing
- bracket
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
1. Устройство для ударно-импульсной обработки, содержащее корпус, на котором расположен источник ударных импульсов с ударником, а также установленный в корпусе боек, кинематически связанный с ударником, отличающееся тем, что оно оснащено кронштейном и стаканом, скрепленным с кронштейном, а корпус установлен в стакане с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения и подпружинен относительно стакана. ! 2. Устройство для ударно-импульсной обработки по п.1, отличающееся тем, что кинематическая связь ударника с бойком осуществляется посредством последовательно размещенных в осевой расточке корпуса соударяющихся элементов, имеющих возможность контактирования друг с другом торцами, при этом один из элементов имеет возможность контактирования с ударником, а другой - с бойком. 1. A device for shock-pulse processing, comprising a housing on which a source of shock pulses with a striker is located, and also mounted in the striker body kinematically connected to the striker, characterized in that it is equipped with a bracket and a glass fastened to the bracket, and the housing is installed in a glass with the possibility of axial reciprocating movement and spring-loaded relative to the glass. ! 2. The device for shock-impulse processing according to claim 1, characterized in that the kinematic connection of the striker with the striker is carried out by means of colliding elements sequentially placed in the axial bore of the body, having the ability to contact each other with the ends, while one of the elements has the ability to contact drummer, and the other with a brisk.
Description
Полезная модель относится к области обработки материалов давлением и может быть использована для высокоскоростного пластического деформирования металлов, в том числе сварных швов тонкостенных объемных сварных конструкций, например, сопел камер сгорания жидкостных ракетных двигателей.The utility model relates to the field of material processing by pressure and can be used for high-speed plastic deformation of metals, including welds of thin-walled volumetric welded structures, for example, nozzles of combustion chambers of liquid rocket engines.
Известно устройство для ударно-импульсной обработки поверхностей нагрева котлов, содержащее корпус, источник ударных импульсов с ударным элементом, установленный на быстросъемный ствол, размещенные в корпусе камеру взрыва, затвор для ввода взрывчатого вещества в камеру взрыва, капсюль, боек для пробития капсюля, электромагнит для запуска бойка, расположенные в камере взрыва соосные цилиндры, обечайку, предохранитель. На одном из цилиндров камеры взрыва установлены упоры, а в обечайке выполнены направляющие пазы и окно. В резьбовом соединении, соединяющем камеру с затвором, на поверхности затвора и на поверхности цилиндра выполнены соответственно продольные пазы, обеспечивающие поступательное перемещение затвора до соприкосновения с камерой взрыва. Предохранитель предназначен для улавливания бойка после отскока от камеры взрыва и надежной фиксации его в исходном положении до подачи сигнала на запуск электромагнита.A device for shock-pulse processing of heating surfaces of boilers, comprising a housing, a source of shock pulses with a shock element mounted on a quick-release barrel, an explosion chamber placed in the housing, a shutter for introducing explosive into the explosion chamber, a capsule, a capsule for penetrating a capsule, an electromagnet launch striker, coaxial cylinders, shell, fuse located in the explosion chamber. Stops are installed on one of the cylinders of the explosion chamber, and guide grooves and a window are made in the shell. In the threaded connection connecting the chamber to the shutter, longitudinal grooves are made on the shutter surface and on the cylinder surface, respectively, providing translational movement of the shutter until it comes into contact with the explosion chamber. The fuse is designed to catch the striker after a bounce from the explosion chamber and securely lock it in its original position until a signal is sent to start the electromagnet.
В процессе работы устройства после снятия бойка с предохранителя подается напряжение на электромагнит, который выталкивает боек. Ускоряясь, боек производит удар по капсюлю, в результате чего взрывчатое вещество взрывается, образуя повышенное давление в камере взрыва. Образовавшаяся ударная волна многократно воздействует на обрабатываемую поверхность котла. После многократных воздействий и отражений от поверхностей котла ударная волна постепенно затухает. Боек под действием пружины возвращается в свое первоначальное положение и фиксируется предохранителем. Оператор поворачивает затвор вокруг его оси до соприкосновения упора с направляющими пазами и отводит затвор в его крайнее открытое положение. После повторного ввода взрывчатого вещества в камеру взрыва, обечайка вновь поступательно перемещается до соприкосновения с камерой взрыва и поворачивается вокруг своей оси до упора. Далее цикл повторяется.In the process of operation of the device after removing the striker from the fuse, voltage is applied to the electromagnet, which pushes the striker. When accelerating, the firing pin strikes the capsule, as a result of which the explosive explodes, forming increased pressure in the explosion chamber. The resulting shock wave repeatedly affects the treated surface of the boiler. After repeated influences and reflections from the surfaces of the boiler, the shock wave gradually attenuates. The striker under the action of the spring returns to its original position and is fixed by a fuse. The operator rotates the shutter around its axis until the stop contacts the guide grooves and takes the shutter to its extreme open position. After re-introducing the explosive into the explosion chamber, the shell again progressively moves until it comes into contact with the explosion chamber and rotates around its axis to the stop. Next, the cycle repeats.
(см. патент РФ №2125697, кл. F28G 7/00, 1999 г.) - наиболее близкий аналог.(see RF patent No. 2125697, class F28G 7/00, 1999) is the closest analogue.
В результате анализа выполнения данного устройства необходимо отметить, что использование в качестве источника ударных импульсов энергии взрыва обуславливает наличие значительной реактивной силы, которая (если устройство установлено на оборудовании) разрушающе действует на его узлы и агрегаты. Кроме того, данное устройство проблематично использовать для ударно-импульсной обработки ответственных изделий, так оно не обеспечивает регламентированной силы ударного воздействия, которое после инициирования взрыва каждого заряда многократно воздействует на изделие с постепенно уменьшающейся энергией удара, то есть обработка ведется сериями постепенно затухающих импульсов. Необходимость частой перезарядки устройства обуславливает значительное увеличение времени на обработку. Конструкция устройства весьма сложна, массивна.As a result of the analysis of the implementation of this device, it should be noted that the use of explosion energy as a source of shock pulses determines the presence of a significant reactive force, which (if the device is installed on equipment) destructively affects its components and assemblies. In addition, this device is problematic to use for impact-pulse processing of critical products, so it does not provide a regulated impact force, which, after the initiation of the explosion of each charge, repeatedly affects the product with a gradually decreasing impact energy, that is, processing is carried out by a series of gradually decaying pulses. The need for frequent recharging of the device leads to a significant increase in processing time. The design of the device is very complex, massive.
Техническим результатом настоящей полезной модели является разработка устройства для ударно-импульсной обработки, обеспечивающего ведение обработки ударными импульсами с регламентированной силой удара, а также обеспечивающего защиту узлов и агрегатов устройства и оборудования, на котором оно установлено от реактивной силы генерируемых ударов.The technical result of this utility model is the development of a device for pulse-shock processing, which provides processing by shock pulses with regulated impact force, and also protects the components and assemblies of the device and equipment on which it is installed from the reactive power of generated shocks.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в устройстве для ударно-импульсной обработки, содержащем корпус, на котором расположен источник ударных импульсов с ударником, а также установленный в корпусе боек, кинематически связанный с ударником, новым является то, что устройство оснащено кронштейном и стаканом, скрепленным с кронштейном, а корпус установлен в стакане с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения и подпружинен относительно стакана, при этом кинематическая связь ударника с бойком осуществляется посредством последовательно размещенных в осевой расточке корпуса соударяющихся элементов, имеющих возможность контактирования друг с другом торцами, при этом, один из элементов имеет возможность контактирования с ударником, а другой - с бойком.The task is ensured by the fact that in the device for impact-pulse processing, comprising a housing on which a source of shock pulses with a striker is located, as well as a striker installed kinematically connected to the striker, is new that the device is equipped with a bracket and a glass fastened with a bracket, and the body is mounted in a glass with the possibility of axial reciprocating movement and spring-loaded relative to the glass, while the kinematic connection of the striker with the striker is carried out by of colliding elements sequentially placed in the axial bore of the body, having the possibility of contacting each other with ends, while one of the elements has the ability to contact with the hammer, and the other with the striker.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлено заявленное устройство для ударно-импульсной обработки.The essence of the utility model is illustrated by graphic materials on which the claimed device for pulse-shock processing is presented.
Устройство для ударно-импульсной обработки содержит источник 1 ударных импульсов, закрепленный на корпусе 2. В корпусе 2 выполнена осевая расточка, в которой последовательно размещены с возможностью перемещения соударяющиеся элементы 3, 4, 5, 6, 7, 8, выполненные в виде цилиндров, торцами контактирующих друг с другом. В расточке корпуса также с возможностью перемещения установлен ударный элемент (боек) 9, имеющий возможность контактирования с соударяющимся элементом 8. Чтобы боек 9 не выпадал из расточки корпуса, он может быть установлен на упругих элементах (не показаны), зафиксированных на корпусе. Корпус 2 размещен в стакане 10 с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения. От поворота относительно стакана корпус зафиксирован шпонкой (позицией не обозначена). Стакан 10 скреплен с кронштейном 11.The device for shock-pulse processing contains a source of shock pulses 1, mounted on the housing 2. In the housing 2 is made an axial bore, in which the colliding elements 3, 4, 5, 6, 7, 8, made in the form of cylinders, are successively placed ends in contact with each other. A shock element (striker) 9 is also installed in the body bore with the possibility of movement, and is capable of contacting with the colliding element 8. In order to prevent the striker 9 from falling out of the body boring, it can be mounted on elastic elements (not shown) fixed on the body. The housing 2 is placed in a glass 10 with the possibility of axial reciprocating movement. From rotation relative to the glass, the housing is fixed with a key (position not indicated). The glass 10 is fastened to the bracket 11.
Кронштейн 11 предназначен для установки устройства в держатель оборудования, на котором осуществляется цикл обработки изделий.The bracket 11 is designed to install the device in the holder of equipment on which the product processing cycle is carried out.
Источник 1 ударных импульсов имеет ударник 12, взаимодействующий с торцом соударяющегося элемента 3. Кинематическая связь ударника 12 с бойком 9 осуществляется посредством соударяющихся элементов 3-8. Элемент 8 контактирует с бойком 9.The source of shock pulses 1 has a hammer 12, interacting with the end face of the colliding element 3. The kinematic connection of the hammer 12 with the striker 9 is carried out by means of colliding elements 3-8. Element 8 is in contact with the striker 9.
На корпусе 2 имеется фланец 13, между которым и торцом стакана установлен упругий элемент 14, обеспечивающий поджатие упора 15 корпуса 2 к отбортовке «А» стакана 10.On the casing 2 there is a flange 13, between which and the end of the glass is installed an elastic element 14, which provides a pressure stop 15 of the housing 2 to the flanging "A" of the glass 10.
Если оборудование, на которое монтируется устройство, не оснащено механизмами его радиального и осевого перемещения, то устройство может быть дополнительно оснащено плитой 16, на которой с возможностью поперечного перемещения посредством привода устанавливают кронштейн 11. Плита 16 фиксируется на продольном суппорте 17, установленном с возможностью продольного перемещения на основании 18. Механизмы перемещения кронштейна и суппорта выполнены идентичными, например, в виде винтовых пар.If the equipment on which the device is mounted is not equipped with mechanisms for its radial and axial movement, the device can be additionally equipped with a plate 16, on which a bracket 11 is mounted with the possibility of lateral movement by means of a drive. The plate 16 is fixed on a longitudinal support 17 mounted with the possibility of longitudinal movement on the basis of 18. The mechanisms for moving the bracket and caliper are identical, for example, in the form of screw pairs.
Фрагмент обрабатываемого изделия обозначен позицией 19.A fragment of the workpiece is indicated at 19.
Устройство для ударно-импульсной обработки работает следующим образом.A device for shock-pulse processing operates as follows.
Работу устройства рассмотрим на примере ударно-импульсной обработки продольного сварного шва сопла камеры сгорания (изделие) жидкостного ракетного двигателя. Устройство может быть установлено как на специальное, так и на универсальное оборудование. В случае, если оборудование оснащено продольным и поперечным суппортами (см., например, конструкцию установки для упрочнения и исправления формы сварных швов по а. с. СССР №406600), то необходимость в плите 16, продольном суппорте 17, основании 18 отпадает, а устройство кронштейном 11 крепится на державке поперечного суппорта установки.We consider the operation of the device using the example of pulse-shock processing of a longitudinal weld of a nozzle of a combustion chamber (product) of a liquid propellant rocket engine. The device can be installed on both special and universal equipment. In case the equipment is equipped with longitudinal and transverse calipers (see, for example, the design of the installation for hardening and correcting the shape of welds according to A.S. USSR No. 406600), then there is no need for plate 16, longitudinal support 17, base 18, and the device bracket 11 is mounted on the holder of the transverse caliper of the installation.
Для обработки изделие устанавливают в базовых приспособлениях установки. В случае необходимости используют наковальню (как это предусмотрено, например, в решении по а. с. СССР №406600).For processing, the product is installed in the basic devices of the installation. If necessary, use an anvil (as provided, for example, in the decision on A. with. The USSR No. 406600).
Включением продольного суппорта установки (либо суппорта 17 устройства) перемещают корпус 2 до тех пор, пока боек 9 не окажется напротив сварочного шва изделия 19. Включением поперечного суппорта установки (либо перемещением кронштейна 11 по плите 16 устройства) перемещают корпус 2 до тех пор, пока боек 9 не упрется в шов. Используя поперечный суппорт, перемещают корпус 2 в поперечном направлении до тех пор, пока не будет создано за счет усилия сжатия упругого элемента 14 заданное усилие контакта бойка 9 со швом (контролируется датчиком давления или по тарировочной шкале на корпусе 2 около упругого элемента 14). При этом корпус 2, сжимая упругий элемент 14, перемещается относительно стакана 10 и между отбортовкой «А» и упором 15 образуется зазор. Корпус 2 кинематически развязан относительно кронштейна 11. Устройство настроено для обработки сварочного шва.By turning on the longitudinal support of the installation (or caliper 17 of the device), move the housing 2 until the striker 9 is opposite the weld of the product 19. By turning on the transverse support of the installation (or by moving the bracket 11 on the plate 16 of the device), move the housing 2 until hammer 9 does not rest against the seam. Using the transverse caliper, move the housing 2 in the transverse direction until a predetermined contact force of the hammer 9 with the seam is created due to the compression force of the elastic element 14 (controlled by a pressure sensor or on a calibration scale on the housing 2 near the elastic element 14). In this case, the housing 2, compressing the elastic element 14, moves relative to the glass 10 and between the flanging "A" and the stop 15, a gap is formed. The housing 2 is kinematically isolated relative to the bracket 11. The device is configured to process the weld.
Включают источник 1 ударных импульсов и сообщают корпусу 2 (за счет подачи продольного суппорта) перемещение с заданной скоростью (скоростью подачи) вдоль обрабатываемого шва. В качестве источника ударных импульсов может быть использован стандартный источник от пневматического пистолета или перфоратора. В процессе работы устройства сжатый воздух низкого давления (4-6 атм.) поступает в корпус источника ударных импульсов и резко перемещает ударник 12 из одного крайнего (начального) положения в другое (конечное). В конце хода ударник 12 соударяется с торцом элемента 3, в результате чего кинетическая энергия ударника (определяется известной зависимостью А=mv2/2, где: m - масса ударника; v - скорость ударника в конце хода) переходит в работу удара. Далее элемент 3 аналогично соударяется с элементом 4 и так далее до тех пор, пока боек 9 ударным импульсом не воздействует на шов. После совершения ударного действия ударник 12 возвращается в исходное положение и далее цикл повторяется. Скорость перемещения каждого элемента 3-8 определятся по формуле:The source 1 of shock pulses is turned on and the body 2 is informed (by feeding a longitudinal support) of movement at a given speed (feed rate) along the weld being machined. As a source of shock pulses, a standard source from a pneumatic gun or perforator can be used. During operation of the device, low-pressure compressed air (4-6 atm.) Enters the shock source source housing and sharply moves the impactor 12 from one extreme (initial) position to another (final). At the end of stroke firing pin 12 collides with an end member 3, whereby the kinetic energy of the impactor (defined by known dependence A = mv 2/2, where: m - mass of the impactor; v - speed of the impactor at the end of stroke) becomes the work pin. Further, element 3 likewise collides with element 4 and so on until the firing pin 9 impacts the seam with a shock pulse. After the percussion action is completed, the impactor 12 returns to its original position and the cycle then repeats. The speed of each element 3-8 is determined by the formula:
где: V1- скорость ударяющей части; where: V 1 - speed of the striking part;
m1 и m2 - соответственно массы ударяющего и ударяемого элементов.m 1 and m 2 - respectively, the mass of the striking and striking elements.
Нетрудно заметить, что максимальное увеличение скорости происходит в случае, когда массы соударяющихся элементов убывают в направлении от ударника 12 к бойку 9, как это и показано на графических материалах.It is easy to see that the maximum increase in speed occurs when the masses of the colliding elements decrease in the direction from the striker 12 to the hammer 9, as shown in the graphic materials.
Совершая продольное перемещение, устройство осуществляет обработку сварного шва ударными импульсами. По окончании обработки шва устройство отводят от изделия в радиальном направлении, в результате чего боек 9 отходит от изделия, а упор 15 контактирует с отбортовкой «А» стакана 10.Making longitudinal movement, the device processes the weld with shock pulses. At the end of the weld treatment, the device is diverted from the product in the radial direction, as a result of which the striker 9 moves away from the product, and the emphasis 15 is in contact with the flanging “A” of the glass 10.
Весьма важно, что в процессе обработки, благодаря наличию зазора между упором 15 и отбортовкой «А» стакана, упругий элемент 14 гасит реактивную силу от ударного действия, защищая тем самым узлы и агрегаты самого устройства и оборудования, на котором смонтировано устройство.It is very important that during processing, due to the presence of a gap between the stop 15 and the flange “A” of the cup, the elastic element 14 extinguishes the reactive force from impact, thereby protecting the components and assemblies of the device and equipment on which the device is mounted.
Заявленное устройство за счет высокой скорости бойка (18-20 м/сек) обеспечивает эффективную обработку сварочных швов изделий из высокопрочных и труднодеформируемых конструкционных материалов без нагрева.The claimed device due to the high speed of the striker (18-20 m / s) provides efficient processing of welds of products from high strength and difficult to deform structural materials without heating.
Использование данного устройства обеспечивает повышение надежности сварных соединений за счет уплотнения материала шва, уменьшения сварочных деформаций и снижения уровня остаточных напряжений сварочных швов при одновременном повышении их коррозионной стойкости и усталостной прочности за счет ударно-импульсной обработки.The use of this device provides an increase in the reliability of welded joints due to compaction of the weld material, reduction of welding deformations and a decrease in the level of residual stresses of the welds while increasing their corrosion resistance and fatigue strength due to shock-pulse processing.
Устройство также может быть использовано для калибровки нежестких изделий.The device can also be used to calibrate non-rigid products.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011101790/02U RU105608U1 (en) | 2011-01-20 | 2011-01-20 | DEVICE FOR SHOCK-PULSE PROCESSING |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011101790/02U RU105608U1 (en) | 2011-01-20 | 2011-01-20 | DEVICE FOR SHOCK-PULSE PROCESSING |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU105608U1 true RU105608U1 (en) | 2011-06-20 |
Family
ID=44738334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011101790/02U RU105608U1 (en) | 2011-01-20 | 2011-01-20 | DEVICE FOR SHOCK-PULSE PROCESSING |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU105608U1 (en) |
-
2011
- 2011-01-20 RU RU2011101790/02U patent/RU105608U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3937055A (en) | Method of peening and portable peening gun | |
| US6343495B1 (en) | Apparatus for surface treatment by impact | |
| US7617908B2 (en) | Downhole seismic source | |
| CN104535439A (en) | Double-pulse-load loading test device | |
| JP4707663B2 (en) | Stress pulse generating method and impact device in tool by working fluid actuated impact device. | |
| CN112461056B (en) | Mechanical detonator with striking firing function | |
| HU222125B1 (en) | Device and method for driving a fastening element into a base and use of said device | |
| RU105608U1 (en) | DEVICE FOR SHOCK-PULSE PROCESSING | |
| US3195334A (en) | Explosive forming of metals employing a conical shock tube | |
| KR101444300B1 (en) | Inertia Split type Test Property Measurement Apparatus | |
| CN203174172U (en) | Angle beam probe ultrasonic peening device utilizing stepped ultrasonic peening pin | |
| RU2164017C1 (en) | Plant for impact test | |
| EP0686077B1 (en) | Rescue cutting tool | |
| US20160008883A1 (en) | Impulse metalworking with vaporizing foil actuators | |
| RU2090342C1 (en) | Hydraulic shock apparatus for working parts by surface plastic deformation | |
| CN111122091A (en) | Device for eddy current damper impact loading experiment and experiment method thereof | |
| CN104236384B (en) | A kind of test method simulating the overload of launching shock in thorax | |
| RU2431537C1 (en) | Device for blast equal-channel angular forming | |
| CN209379053U (en) | A kind of hydraulic hammer anti whip device | |
| CN115608904A (en) | Piezoelectric driving type lateral impact micro-forging mechanism | |
| CN103033415A (en) | Loading device and loading method for expansion loop | |
| RU2233428C1 (en) | Detonating device of mechanical fuse | |
| CN215177316U (en) | Device for quickly separating cartridge case from primer cap | |
| US10633718B1 (en) | Apparatus and method for inner cylindrical surface enhancement and compaction of a structure using glass failure generated pulse | |
| CN113848132B (en) | Long pulse width multi-pulse loading test device based on gunpowder driving |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140121 |