RU2383428C1 - Facility for screw centrifugal strengthening - Google Patents

Facility for screw centrifugal strengthening Download PDF

Info

Publication number
RU2383428C1
RU2383428C1 RU2008141009/02A RU2008141009A RU2383428C1 RU 2383428 C1 RU2383428 C1 RU 2383428C1 RU 2008141009/02 A RU2008141009/02 A RU 2008141009/02A RU 2008141009 A RU2008141009 A RU 2008141009A RU 2383428 C1 RU2383428 C1 RU 2383428C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
disk
screw
deforming elements
radial
possibility
Prior art date
Application number
RU2008141009/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Сергеевич Степанов (RU)
Юрий Сергеевич Степанов
Андрей Викторович Киричек (RU)
Андрей Викторович Киричек
Борис Иванович Афанасьев (RU)
Борис Иванович Афанасьев
Дмитрий Сергеевич Фомин (RU)
Дмитрий Сергеевич Фомин
Николай Николаевич Самойлов (RU)
Николай Николаевич Самойлов
Сергей Иванович Брусов (RU)
Сергей Иванович Брусов
Михаил Анатольевич Бурнашов (RU)
Михаил Анатольевич Бурнашов
Владимир Владимирович Иножарский (RU)
Владимир Владимирович Иножарский
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority to RU2008141009/02A priority Critical patent/RU2383428C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2383428C1 publication Critical patent/RU2383428C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: facility consists of disk with radial slots and deforming elements arranged in radial slots of disk and designed to perform impacts onto surface of screw under effect of centrifugal force. Radial slots of the disk are made in form of pneumatic cylinders, wherein compressed air is supplied along a radial channel and circular grooves. The deforming elements are made in form of two-step rollers. The step of smaller diametre of two-step rollers is made in form of a pneumatic cylinder rod designed to perform impacts and to plastically deform screw surface. The step of bigger diametre of two-step rollers is made in form of a piston, has a groove with a seal ring and is installed in the pneumatic cylinder. A ring with holes is arranged on peripheral surface of the disk. Holes in the ring are made for free passage of steps of smaller diametre of the deforming elements through them and for holding the latter in radial slots of the disk.
EFFECT: expanded functionality, raised efficiency and reduced expenditures.
4 dwg, 1 ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к способам и устройствам для отделочно-упрочняющей обработки поверхностей деталей валов или винтов из сталей и сплавов поверхностным пластическим деформированием (ППД) с нагружением деформирующих элементов центробежными силами.The invention relates to mechanical engineering technology, in particular to methods and devices for finishing and hardening surface treatment of shaft or screw parts from steels and alloys by surface plastic deformation (PPD) with loading of deforming elements by centrifugal forces.

Известен инструмент центробежной обработки, у которого деформирующие элементы (шарики или ролики) размещают в радиальных пазах диска, при этом в работе элементы смещаются в радиальном направлении [1]. Диск с элементами вращается с высокой скоростью. Элементы при этом наносят по поверхности детали многочисленные удары, пластически деформируя поверхность, и мгновенно отскакивают от нее.A known centrifugal processing tool, in which deforming elements (balls or rollers) are placed in the radial grooves of the disk, while in operation the elements are shifted in the radial direction [1]. A disk with elements rotates at high speed. At the same time, the elements inflict numerous blows on the surface of the part, plastically deforming the surface, and instantly bounce off it.

Известный способ и инструмент отличается ограниченными технологическими возможностями и не позволяет упрочнять сложнофасонные поверхности, например винтовые, эксцентриковые, кулачковые и др., при этом способ и инструмент имеют низкую производительность и не позволяют развить больших усилий для эффективной обработки.The known method and tool is characterized by limited technological capabilities and does not allow hardening difficult-shaped surfaces, for example screw, eccentric, cam, etc., while the method and tool have low productivity and do not allow to develop great efforts for efficient processing.

Задачей изобретения является расширение технологических возможностей импульсной обработки поверхностным пластическим деформированием и упрочнять сложнофасонные поверхности за счет управления глубиной и микрорельефом упрочненного слоя путем использования устройства и инструмента специальной формы с большим количеством деформирующих элементов, на которые воздействует, помимо центробежных сил, нагрузка за счет сжатого воздуха, что позволяет увеличить производительность и улучшить качество поверхности.The objective of the invention is to expand the technological capabilities of pulsed processing by surface plastic deformation and to strengthen complex surfaces by controlling the depth and microrelief of the hardened layer by using a device and a tool of a special shape with a large number of deforming elements, which are affected, in addition to centrifugal forces, by compressed air, which allows you to increase productivity and improve surface quality.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого устройства для импульсного упрочнения винтов винтовых насосов, содержащего диск с радиальными пазами и деформирующие элементы, размещенные в радиальных пазах диска с возможностью нанесения под действием центробежной силы ударов по поверхности винта, при этом радиальные пазы диска выполнены в виде пневмоцилиндров с возможностью подачи в них сжатого воздуха по радиальному каналу и кольцевым канавкам, деформирующие элементы выполнены в виде двухступенчатых роликов, ступень меньшего диаметра которых выполнена в виде штока пневмоцилиндра со сферическим рабочим торцом, выполненного с возможностью совершения ударов и пластического деформирования поверхности винта, а ступень большего диаметра двухступенчатых роликов выполнена в виде поршня, имеет канавку с уплотнительным кольцом и расположена в пневмоцилиндре, при этом на периферийной поверхности диска установлено кольцо с отверстиями, которые выполнены с возможностью свободного прохождения через них ступеней меньшего диаметра деформирующих элементов и обеспечения удерживания последних в радиальных пазах диска, а сферический рабочий торец штока выполнен с радиусом r>ε, где ε - эксцентриситет обрабатываемого винта винтового насоса.The problem is solved using the proposed device for pulse hardening of screw pump screws, containing a disk with radial grooves and deforming elements placed in the radial grooves of the disk with the possibility of applying under the action of centrifugal force of blows on the surface of the screw, while the radial grooves of the disk are made in the form of pneumatic cylinders with the possibility of supplying compressed air to them along the radial channel and annular grooves, the deforming elements are made in the form of two-stage rollers, a lower stage the diameters of which are made in the form of a rod of a pneumatic cylinder with a spherical working end, made with the possibility of impacts and plastic deformation of the screw surface, and the step of the larger diameter of the two-stage rollers is made in the form of a piston, has a groove with a sealing ring and is located in the pneumatic cylinder, while on the peripheral surface of the disk a ring with holes is installed, which are made with the possibility of free passage through them of steps of a smaller diameter of the deforming elements and provide retention of the latter in the radial grooves of the disk, and the spherical working end face of the rod is made with a radius r> ε, where ε is the eccentricity of the screw pump screw being machined.

Конструкция устройства поясняется чертежами.The design of the device is illustrated by drawings.

На фиг.1 представлена схема импульсного упрочнения винтовых поверхностей винтов предлагаемым устройством, частичный продольный разрез; на фиг.2 - вид по А на фиг.1, общий вид с торца; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1, деформирующие элементы упрочняют впадину винта; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.1, деформирующие элементы упрочняют выступ винта.Figure 1 presents a diagram of the pulse hardening of the screw surfaces of the screws of the proposed device, a partial longitudinal section; figure 2 is a view along A in figure 1, a General view from the end; figure 3 is a section bB in figure 1, the deforming elements reinforce the cavity of the screw; figure 4 is a section bB in figure 1, deforming elements reinforce the protrusion of the screw.

Предлагаемое устройство предназначено для поверхностного пластического деформирования (ППД) упрочнения винтовых поверхностей винтов винтовых насосов (фиг.1) с использованием периодической импульсной нагрузки на деформирующие элементы. Устройство с небольшой модернизацией можно использовать для импульсного упрочнения цилиндрических, эксцентриковых, кулачковых поверхностей.The proposed device is intended for surface plastic deformation (PPD) hardening of the screw surfaces of the screws of screw pumps (Fig. 1) using a periodic pulsed load on the deforming elements. A device with a small upgrade can be used for pulse hardening of cylindrical, eccentric, cam surfaces.

Предлагаемое устройство содержит диск 1 с радиальными пазами 2, в которых размещены деформирующие элементы 3. Диск 1 с деформирующими элементами 3 вращается с высокой скоростью Vи. При работе элементы могут смещаться в радиальном направлении. На деформирующие элементы 3 действуют центробежные силы, под действием которых наносятся по поверхности заготовки 4, вращающейся со скоростью Vз, многочисленные удары.The proposed device comprises a disk 1 with radial grooves 2 in which the deforming elements 3 are placed. The disk 1 with the deforming elements 3 rotates at a high speed V and . During operation, the elements can be shifted in the radial direction. Centrifugal forces act on the deforming elements 3, under the influence of which numerous strokes are applied on the surface of the workpiece 4, rotating at a speed of V s .

Деформирующие элементы 3 выполнены в форме двухступенчатых роликов. Ступени меньшего диаметра расположены дальше от центра диска, а ступени большего диаметра - ближе к центру и находятся в радиальных пазах 2. Ступень меньшего диаметра является штоком пневмоцилиндра и ее рабочий торец выполнен сферическим радиусом r и ударяет по поверхности заготовки, пластически деформируя ее. Длина этой ступени больше чем эксцентриситет ε обрабатываемой заготовки винта. Радиус r сферы штока берется не менее эксцентриситета r обрабатываемого винта, т.е. r>ε.The deforming elements 3 are made in the form of two-stage rollers. Steps of smaller diameter are located farther from the center of the disk, and steps of larger diameter are closer to the center and are located in radial grooves 2. The step of smaller diameter is the rod of the pneumatic cylinder and its working end face is made of spherical radius r and hits the surface of the workpiece, plastically deforming it. The length of this step is greater than the eccentricity ε of the workpiece of the screw. The radius r of the rod sphere is taken not less than the eccentricity r of the screw being machined, i.e. r> ε.

Ступень большего диаметра деформирующего элемента - ролика 3 является поршнем, имеет канавку с уплотнительным кольцом 5 и расположена в радиальном пазу - пневмоцилиндре 2. В пневмоцилиндры 2 по радиальному каналу 6 и кольцевым канавкам 7 подается сжатый воздух.The step of a larger diameter of the deforming element - the roller 3 is a piston, has a groove with a sealing ring 5 and is located in the radial groove - the pneumatic cylinder 2. Compressed air is supplied to the pneumatic cylinders 2 through the radial channel 6 and the annular grooves 7.

На цилиндрической периферийной поверхности диска 1 установлено и закреплено кольцо 8, выполняющее функции крышки пневмоцилиндров, с отверстиями для свободного прохождения ступени меньшего диаметра деформирующих элементов и удержания их в пневмоцилиндрах 2.On the cylindrical peripheral surface of the disk 1, a ring 8 is installed and fixed, which serves as the cover of the pneumatic cylinders, with holes for the free passage of a step of a smaller diameter of the deforming elements and their retention in the pneumatic cylinders 2.

При обработке заготовка получает вращение Vз, а устройство для упрочнения - движение продольной подачи Sпр вдоль оси обрабатываемой заготовки и вращательное движение Vи.During processing, the workpiece receives a rotation V s , and the device for hardening receives a longitudinal feed S pr along the axis of the workpiece and a rotational movement V and .

Устройство предназначено для импульсного упрочнения поверхностным пластическим деформированием деталей эксцетричных валов или винтов винтовых насосов, для чего устройство устанавливают, например, на суппорте токарного станка (не показан). Заготовку закрепляют в патроне 9 шпинделя 10 передней бабки 11 и поджимают центром 12 задней бабки 13. Обрабатываемой заготовке сообщают вращательное движение Vз. Скорость вращения заготовки задают в зависимости от требуемой производительности, конструктивных особенностей заготовки и оборудования.The device is intended for pulse hardening by surface plastic deformation of parts of eccentric shafts or screws of screw pumps, for which the device is installed, for example, on a support of a lathe (not shown). The workpiece is fixed in the cartridge 9 of the spindle 10 of the headstock 11 and is pressed by the center 12 of the tailstock 13. The rotary movement V s is reported to the workpiece being processed. The speed of rotation of the workpiece is set depending on the required performance, design features of the workpiece and equipment.

Сборная конструкция диска 1, помимо вышеназванных отличий, имеет следующие особенности. Пневмоцилиндры 2 образованы сепараторами 14, в которых имеются радиальные пазы, и крышками 15, которые установлены с торцов диска 1 и которые закреплены винтами 16.The prefabricated design of the disk 1, in addition to the above differences, has the following features. The pneumatic cylinders 2 are formed by separators 14, in which there are radial grooves, and caps 15, which are installed from the ends of the disk 1 and which are fixed with screws 16.

Сущность процесса с использованием предлагаемого устройства заключается в следующем. При работе деформирующие элементы могут смещаться в радиальном направлении. Используя поперечную подачу Sп подводят и поджимают деформирующие элементы к центру обрабатываемой заготовки и устанавливают нужный натяг hвп по впадине винтовой поверхности. Инструмент с деформирующими элементами вращается с высокой скоростью Vи. Элементы при этом наносят по поверхности детали многочисленные удары, пластически деформируя поверхность. Периодически деформирующие элементы ударяют как по впадинам (см. фиг.3), так и по выступам (см. фиг.4), где натяг hвыс больше на величину эксцентриситета ε по сравнению с hвп. При этом деформирующие элементы не отскакивают от обработанной поверхности, как это происходит в прототипе [1], а прижаты к обрабатываемой поверхности за счет подачи и давлении сжатого воздуха на поршень, которым является деформирующий ролик. Однако давление в каждом пневмоцилиндре 2 одинаковое, поэтому воздействие деформирующих элементов на выступы и впадины будет примерно одинаковое. Подача сжатого воздуха в пневмоцилиндры увеличивает срок службы инструментов, при этом пневмоцилиндры работают как демпферы и гасят вибрации, возникающие при ударах. В результате пластической деформации микронеровностей и поверхностного слоя параметр шероховатости поверхности повышается до Ra=0,1…0,4 мкм при исходном значении Ra=0,8…3,2 мкм. Твердость поверхности увеличивается на 30… 80% при глубине наклепанного слоя 0,3…3 мм. Остаточные напряжения сжатия достигают на поверхности 400…800 МПа.The essence of the process using the proposed device is as follows. During operation, deforming elements can be shifted in the radial direction. Using a transverse feed S p, the deforming elements are brought in and pressed to the center of the workpiece to be machined, and the desired interference h VP is set in the depression of the helical surface. The tool with deforming elements rotates at a high speed V and . In this case, the elements inflict numerous blows on the surface of the part, plastically deforming the surface. Periodically, the deforming elements hit both the depressions (see FIG. 3) and the protrusions (see FIG. 4), where the interference h height is greater by the amount of eccentricity ε compared to h VP . In this case, the deforming elements do not bounce off the treated surface, as occurs in the prototype [1], but are pressed to the surface to be treated due to the supply and pressure of compressed air to the piston, which is a deforming roller. However, the pressure in each pneumatic cylinder 2 is the same, so the effect of deforming elements on the protrusions and depressions will be approximately the same. The supply of compressed air to the pneumatic cylinders increases the service life of the tools, while the pneumatic cylinders act as dampers and dampen vibrations arising from impacts. As a result of plastic deformation of microroughnesses and the surface layer, the surface roughness parameter increases to Ra = 0.1 ... 0.4 μm with the initial value Ra = 0.8 ... 3.2 μm. The surface hardness increases by 30 ... 80% with a riveted layer depth of 0.3 ... 3 mm. Residual compressive stresses reach 400 ... 800 MPa on the surface.

Предварительная обработка заготовки: шлифование до значения параметра шероховатости Ra=0,4…1,6 мкм, а также чистовое точение поверхностей с шероховатостью Ra=3,2 мкм.Pre-treatment of the workpiece: grinding to a roughness parameter value Ra = 0.4 ... 1.6 μm, as well as finishing turning of surfaces with a roughness Ra = 3.2 μm.

Предлагаемую ударную обработку применяют при изготовлении заготовок из цветных металлов и сплавов, чугуна и стали твердостью до HRC 58…64. Помимо наружных винтовых поверхностей этим способом обрабатывают внутренние фасонные поверхности вращения, а также плоскости, соответствующим образом изготовив профиль деформирующих элементов. Можно также обрабатывать прерывистые поверхности и места сопряжений поверхностей.The proposed impact treatment is used in the manufacture of blanks from non-ferrous metals and alloys, cast iron and steel with hardness up to HRC 58 ... 64. In addition to the outer helical surfaces, the internal shaped surfaces of revolution, as well as the planes, are appropriately treated in this way, having accordingly produced the profile of the deforming elements. You can also process intermittent surfaces and mating surfaces.

Обработку выполняют на шлифовальных, токарных и фрезерных станках. Изготовляют деформирующие элементы из сталей марок ШХ15 и 9ХС с твердостью HRC 56-60.Processing is performed on grinding, turning and milling machines. Deforming elements are made of steel grades ШХ15 and 9ХС with hardness HRC 56-60.

Твердость поверхностного слоя, глубина наклепа и шероховатость поверхности зависят от силы удара и числа ударов, приходящихся на 1 мм2 поверхности. Эти параметры, в свою очередь, зависят от окружной скорости инструмента, натяга, размера элементов, их числа в инструменте, частоты вращения заготовки и времени обработки.The hardness of the surface layer, the depth of hardening and surface roughness depend on the strength of the impact and the number of impacts per 1 mm 2 of the surface. These parameters, in turn, depend on the peripheral speed of the tool, the interference fit, the size of the elements, their number in the tool, the rotation frequency of the workpiece and the processing time.

Режимы обработки винтовых поверхностей деформирующими элементами - роликами диаметром малой ступени 7…10 мм и радиусом сферической рабочей поверхности r=3,5…5 мм и давлении сжатого воздуха 0,63 МПа приведены в таблице.The processing modes of screw surfaces by deforming elements - rollers with a diameter of a small step of 7 ... 10 mm and a radius of a spherical working surface r = 3.5 ... 5 mm and a compressed air pressure of 0.63 MPa are shown in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

В конкретных случаях необходима экспериментальная отработка режимов. При неправильно выбранном режиме может возникнуть перенаклеп поверхности и в поверхностном слое могут возникнуть растягивающие остаточные напряжения, ведущие к трещинам и выкрашиванию поверхностного слоя. Для получения хороших результатов необходимо соблюдать следующие условия обработки. Допускаемое радиальное биение элементов, отклонения формы и радиальное биение заготовки не должны превышать 0,03…0,04 мм.In specific cases, experimental testing of the regimes is necessary. If the mode is chosen incorrectly, re-riveting of the surface can occur and tensile residual stresses can occur in the surface layer, leading to cracks and chipping of the surface layer. To obtain good results, the following processing conditions must be observed. Permissible radial runout of the elements, shape deviations and radial runout of the workpiece should not exceed 0.03 ... 0.04 mm.

Обработка с большими натягами приводит к увеличению шероховатости поверхности, но при этом несколько увеличивается эффект упрочнения. Для получения поверхности заготовки высокого качества перед обработкой заготовки очищают от следов коррозии и обезжиривают. Обработку ведут с использованием COTС. Элементы смазывают смесью индустриального масла (60%) и керосина (40%), поверхность заготовки - керосином.Processing with high tightness leads to an increase in surface roughness, but at the same time the hardening effect is somewhat increased. To obtain a high-quality workpiece surface, before processing the workpiece, it is cleaned of traces of corrosion and degreased. Processing is carried out using COTC. Elements are lubricated with a mixture of industrial oil (60%) and kerosene (40%), the surface of the workpiece with kerosene.

Оставлять припуск под обработку не следует, так как изменение размера весьма незначительно (1…5 мкм). После обработки этим устройством точность заготовок соответствует 7…9-му квалитетам.Leave no allowance for processing should not be, as the size change is very slight (1 ... 5 microns). After processing with this device, the accuracy of the workpieces corresponds to 7 ... 9th qualifications.

Пример. Для оценки параметров качества поверхностного слоя, упрочненного предлагаемым устройством, проведены экспериментальные исследования обработки винта левого Н41.1016.01.001 винтового насоса ЭВН5-25-1500, который имел следующие размеры: общая длина 1282 мм, длина винтовой части 1208 мм, диаметр поперечного сечения винта 27-0,05 мм, эксцентриситет 3,3 мм, шаг 28±0,01 мм, шероховатость Ra=0,4 мкм; винтовая поверхность однозаходная, левого направления; материал - сталь 18ХГТ ГОСТ 4543-74, твердость НВ 207-228, масса 5,8 кг.Example. To assess the quality parameters of the surface layer hardened by the proposed device, experimental studies of the treatment of the screw of the left H41.1016.01.001 screw pump EVN5-25-1500 were carried out, which had the following dimensions: total length 1282 mm, length of the screw part 1208 mm, cross-sectional diameter of the screw 27-0.05 mm, eccentricity 3.3 mm, pitch 28 ± 0.01 mm, roughness R a = 0.4 μm; single-helical screw surface, left direction; material - steel 18HGT GOST 4543-74, hardness HB 207-228, weight 5.8 kg.

Обработка проводилась на токарно-винторезном станке мод. 16К20 с использованием предлагаемого устройства,Processing was carried out on a mod screw-cutting machine. 16K20 using the proposed device,

Значения технологических факторов (частота ударов, величина подачи) выбирались таким образом, чтобы обеспечить кратность ударного воздействия на элементарную площадку обрабатываемой поверхности в диапазоне 6…10. Дальнейшее увеличение кратности деформирующего воздействия ведет к разупрочнению.The values of technological factors (impact frequency, feed rate) were chosen in such a way as to ensure the multiplicity of impact on the elementary area of the treated surface in the range of 6 ... 10. A further increase in the multiplicity of the deforming effect leads to softening.

Величина силы импульсного воздействия деформируемых элементов на обрабатываемую поверхность составляла Рим=25,5…40,0 кН. Глубина упрочненного импульсной обработкой слоя в 3…4 раза выше, чем при традиционном обкатывании. Упрочненный слой при традиционном обкатывании формируется в условиях длительного действия больших статических усилий. С помощью предлагаемого устройства аналогичная глубина упрочненного слоя достигается в результате кратковременного воздействия на очаг деформации пролонгированного импульса энергии.The magnitude of the force of the pulsed action of deformable elements on the surface being treated was P im = 25.5 ... 40.0 kN. The depth of the layer hardened by pulsed processing is 3 ... 4 times higher than with traditional rolling. The hardened layer during traditional rolling is formed under conditions of long-term action of large static forces. Using the proposed device, a similar depth of the hardened layer is achieved as a result of a short-term impact on the deformation zone of a prolonged energy pulse.

Исследования напряженного состояния упрочненного поверхностного слоя импульсной обработкой показали, что максимальные остаточные напряжения находятся близко к поверхности, как при чеканке, что благоприятно для большинства сопрягаемых деталей механизмов и машин. Сравнение глубины напряженного и упрочненного слоя, градиента напряжений и градиента наклепа показывает, что глубина напряженного слоя в 1,1…1,3 раза больше, чем глубина наклепанного слоя, что согласуется с теорией поверхностного пластического деформирования. Обработка показала, что параметр шероховатости обработанных винтовых поверхностей уменьшился до значения Ra=0,32…0,63 мкм при исходном - Ra=3,2…6,3 мкм, производительность повысилась более чем в три раз по сравнению с традиционным обкатыванием. Энергоемкость процесса уменьшилась в 2,4 раза.Studies of the stress state of the hardened surface layer by pulsed processing showed that the maximum residual stresses are close to the surface, as when chasing, which is favorable for most of the interfaced parts of mechanisms and machines. A comparison of the depth of the stressed and hardened layer, the stress gradient and the hardening gradient shows that the depth of the stressed layer is 1.1 ... 1.3 times greater than the depth of the riveted layer, which is consistent with the theory of surface plastic deformation. Processing showed that the roughness parameter of the machined screw surfaces decreased to Ra = 0.32 ... 0.63 μm with the initial value Ra = 3.2 ... 6.3 μm, and productivity increased by more than three times compared to traditional rolling. The energy intensity of the process decreased by 2.4 times.

Гашение микровибраций в процессе обработки благоприятно сказывается на условиях работы инструмента. Это приводит к более равномерному распределению нагрузки на инструмент, вызывает дополнительные циклические перемещения контактных поверхностей инструмента и заготовки, облегчает формирование упрочняемой поверхности. Демпфирование колебаний способствует лучшему проникновению СОТС в зону обработки. Демпфирование колебаний способствует увеличению стойкости деформирующих элементов инструмента. Обработка в условиях демпфирования колебаний резко увеличивает эффективность охлаждающего, диспергирующего и пластифицирующего действия СОТС вследствие облегчения ее доступа в зону контакта инструмента и заготовки.The damping of microvibrations during processing favorably affects the working conditions of the tool. This leads to a more uniform distribution of the load on the tool, causes additional cyclic movements of the contact surfaces of the tool and the workpiece, facilitates the formation of a hardened surface. Vibration damping contributes to better penetration of COTS into the treatment zone. Damping oscillations increases the resistance of the deforming elements of the tool. Processing under conditions of vibration damping dramatically increases the efficiency of the cooling, dispersing and plasticizing action of COTS due to the facilitation of its access to the contact zone between the tool and the workpiece.

Предлагаемое устройство расширяет технологические возможности импульсной обработки поверхностным пластическим деформированием за счет управления глубиной упрочненного слоя и микрорельефом сложнофасонной поверхности путем использования устройства и инструмента специальной формы с большим количеством деформирующих элементов, что позволяет увеличить производительность и снизить расходы на изготовление благодаря простоте конструкции.The proposed device extends the technological capabilities of pulsed processing by surface plastic deformation by controlling the depth of the hardened layer and the microrelief of a complex shaped surface by using the device and a special tool with a large number of deforming elements, which allows to increase productivity and reduce manufacturing costs due to the simplicity of design.

Источники информации, принятые во вниманиеSources of information taken into account

1. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т.2 / Под ред. А.Г.Косиловой и Р.К.Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1983. С.412-414.1. Reference technologist-machine builder. In 2 vols. T.2 / Ed. A.G. Kosilova and R.K. Meshcheryakova. - 4th ed., Revised. and add. - M.: Mechanical Engineering, 1983. S.412-414.

Claims (1)

Устройство для импульсного упрочнения винтов винтовых насосов, содержащее диск с радиальными пазами и деформирующие элементы, размещенные в радиальных пазах диска с возможностью нанесения под действием центробежной силы ударов по поверхности винта, отличающееся тем, что радиальные пазы диска выполнены в виде пневмоцилиндров с возможностью подачи в них сжатого воздуха по радиальному каналу и кольцевым канавкам, деформирующие элементы выполнены в виде двухступенчатых роликов, ступень меньшего диаметра которых выполнена в виде штока пневмоцилиндра со сферическим рабочим торцом, выполненного с возможностью совершения ударов и пластического деформирования поверхности винта, а ступень большего диаметра двухступенчатых роликов выполнена в виде поршня, имеет канавку с уплотнительным кольцом и расположена в пневмоцилиндре, при этом на периферийной поверхности диска установлено кольцо с отверстиями, которые выполнены с возможностью свободного прохождения через них ступеней меньшего диаметра деформирующих элементов и обеспечения удерживания последних в радиальных пазах диска, а сферический рабочий торец штока выполнен с радиусом r>ε, где ε - эксцентриситет обрабатываемого винта винтового насоса. A device for pulse hardening of screw pump screws, comprising a disk with radial grooves and deforming elements located in the radial grooves of the disk with the possibility of applying impacts on the screw surface under the action of centrifugal force, characterized in that the radial grooves of the disk are made in the form of pneumatic cylinders with the possibility of feeding into them compressed air along the radial channel and annular grooves, the deforming elements are made in the form of two-stage rollers, the step of a smaller diameter of which is made in the form of a rod the e-cylinder with a spherical working end, made with the possibility of impacts and plastic deformation of the screw surface, and the step of the larger diameter of the two-stage rollers is made in the form of a piston, has a groove with a sealing ring and is located in the pneumatic cylinder, while a ring with holes is installed on the peripheral surface of the disk, which made with the possibility of free passage through them of steps of a smaller diameter of the deforming elements and to ensure retention of the latter in radial pa ah disc and the spherical working end of the rod is adapted r> ε radius where ε - eccentricity machined screw pump screw.
RU2008141009/02A 2008-10-15 2008-10-15 Facility for screw centrifugal strengthening RU2383428C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008141009/02A RU2383428C1 (en) 2008-10-15 2008-10-15 Facility for screw centrifugal strengthening

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008141009/02A RU2383428C1 (en) 2008-10-15 2008-10-15 Facility for screw centrifugal strengthening

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2383428C1 true RU2383428C1 (en) 2010-03-10

Family

ID=42135138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008141009/02A RU2383428C1 (en) 2008-10-15 2008-10-15 Facility for screw centrifugal strengthening

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2383428C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL425015A1 (en) * 2018-03-26 2019-10-07 Politechnika Śląska Rotor device for burnishing, preferably of rotating picks of mechanical coal miners

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочник технолога-машиностроителя, под. ред. Мещерякова Р.К. и др., т.2. - М.: Машиностроение, 1983, с.412-414. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL425015A1 (en) * 2018-03-26 2019-10-07 Politechnika Śląska Rotor device for burnishing, preferably of rotating picks of mechanical coal miners

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2383428C1 (en) Facility for screw centrifugal strengthening
RU2384397C1 (en) Procedure for centrifugal strengthening of screws
RU2337807C1 (en) Device for static-pulse rolling of screws
RU2440232C2 (en) Method of surface vibrational sizing
RU2370355C1 (en) Method of pulsed strengthening of spherical surfaces
RU2354531C1 (en) Facility for rotor strengthening of screw and complex contoured surface
RU2412038C1 (en) Impact-reeling tool with axially shifted indenters
RU2371299C1 (en) Device for pulse strengthening of spherical surfaces
RU2412039C1 (en) Method of impact rolling
RU2366562C1 (en) Method of shaft pulsed surface hardening
RU2367562C1 (en) Surface hardening method
RU2366558C1 (en) Method of flat surface hardening using rotor-type generator of mechanical pulses
RU2447983C1 (en) Method of rolling outer helical surfaces
RU2347669C1 (en) Method for pulse strengthening of thread
RU2366561C1 (en) Device for shaft pulsed surface hardening
RU2347663C1 (en) Device for static-pulse rolling of shafts
RU2383425C1 (en) Device for screw static-pulse strengthening
RU2408452C1 (en) Device with damper for spd processing
RU2347662C1 (en) Method for static-impulse processing of shafts
RU2367564C1 (en) Method of screw hardening
RU2347668C1 (en) Tool for pulse strengthening of thread
RU2337806C1 (en) Static-pulse method for rolling screws
RU2437750C1 (en) Device for surface roll forming
RU2364490C1 (en) Method of flat surface static-and-impulse strengthening
RU2361714C1 (en) Finishing-hardening tool

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20101016