RU2615966C1 - Impact device for hardening metals by surface plastic deformation - Google Patents
Impact device for hardening metals by surface plastic deformation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2615966C1 RU2615966C1 RU2015145596A RU2015145596A RU2615966C1 RU 2615966 C1 RU2615966 C1 RU 2615966C1 RU 2015145596 A RU2015145596 A RU 2015145596A RU 2015145596 A RU2015145596 A RU 2015145596A RU 2615966 C1 RU2615966 C1 RU 2615966C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deforming tool
- tool
- static loading
- deforming
- horizontal movement
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
- B24B39/06—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor designed for working plane surfaces
Landscapes
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для упрочняющей обработки изделий из стали и сплавов поверхностным пластическим деформированием (ППД) при выполнении статико-импульсной обработки (СИО) упрочняемой поверхности и может быть использовано, в частности, для восстановления крестовин стрелочных переводов электродуговой наплавкой с целью упрочнения наплавленных поверхностей и продления срока их жизненного цикла.The invention relates to equipment for hardening processing of steel and alloy products by surface plastic deformation (PPD) when performing static-pulse processing (SIO) of a hardened surface and can be used, in particular, to restore crossings of turnouts by electric arc welding with the aim of hardening the weld surfaces extending their life cycle.
Из уровня техники известно «Гидравлическое устройство ударного действия», которое содержит корпус, рабочий инструмент, цилиндр и боек, которые образуют камеры рабочего и обратного ходов, а также тормозную камеру, гидропневмоаккумулятор давления в напорной магистрали, распределитель, выполненный в виде гильзы и вращающегося золотника с турбиной в турбинной камере. Устройство снабжено регулятором потока, что позволяет автоматически регулировать частоту ударов устройства в зависимости от нагрузки на рабочем инструменте, что ведет к рациональному использованию подводимой мощности и повышению коэффициента полезного действия системы приводной двигатель - гидравлический насос - устройство ударного действия (см. Патент Российской Федерации №2361996, МПК Е22С, опубл.: 20.07.2009) (1).From the prior art, it is known "Hydraulic shock device", which contains a housing, a working tool, a cylinder and a hammer, which form the chambers of the working and return strokes, as well as a brake chamber, a hydro-pneumatic accumulator of pressure in the pressure manifold, a distributor made in the form of a sleeve and a rotating spool with a turbine in a turbine chamber. The device is equipped with a flow regulator, which allows you to automatically adjust the shock frequency of the device depending on the load on the working tool, which leads to a rational use of the input power and an increase in the efficiency of the drive motor - hydraulic pump - shock device (see Russian Patent No. 2361996 IPC E22C, publ.: 07.20.2009) (1).
Известно «Многостержневое устройство для упрочнения поверхностно-пластическим деформированием» (далее Многостержневое устройство). Изобретение относится к технологии машиностроения, в частности к устройствам для упрочнения изделий из стали и сплавов поверхностным пластическим деформированием. Многостержневое устройство содержит корпус, деформирующий инструмент, гидроцилиндр статического нагружения, цилиндр с поршнем-бойком, гидропневмоаккумулятор давления, при этом деформирующим инструментом является пакет волноводов, выполненный в виде стержней с бойковой и контактной деформирующими ступенями, причем торцовая поверхность ступени фасонная, например сферическая. Волноводы цилиндрического пакета могут выполнены в виде стержней с профилем в виде многогранников. (см. Патент на изобретение Российской Федерации №2219042, МПК В24В 39/04, опубл. 20.12.2003) (2).It is known "multi-rod device for hardening by surface-plastic deformation" (hereinafter referred to as multi-rod device). The invention relates to mechanical engineering technology, in particular to devices for hardening products from steel and alloys by surface plastic deformation. The multi-rod device comprises a housing, a deforming tool, a static loading hydraulic cylinder, a cylinder with a striking piston, a pressure hydro-pneumatic accumulator, and the deforming tool is a package of waveguides made in the form of rods with a striking and contact deforming steps, and the end surface of the step is shaped, for example spherical. The waveguides of the cylindrical package can be made in the form of rods with a profile in the form of polyhedrons. (see Patent for the invention of the Russian Federation No. 2219042, IPC V24V 39/04, publ. 12/20/2003) (2).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является известное «Гидроударное устройство для обработки деталей поверхностным пластическим деформированием» (см. Патент Российской Федерации №2090342, МПК В24В 39/04, опубл. 20.09.1997), выбранное в качестве прототипа (3).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is the well-known "hydropercussion device for processing parts by surface plastic deformation" (see. Patent of the Russian Federation No. 2090342, IPC VVB 39/04, publ. 09/20/1997), selected as a prototype ( 3).
Устройство, известное из (3), содержит корпус (основание) со смонтированным на нем рабочим цилиндром с поршнем - бойком (деформирующим инструментом). Деформирующий инструмент имеет рабочую поверхность криволинейной формы и связан с приводом ударного воздействия. Устройство снабжено механизмами статического нагружения и премещения деформирующего инструмента относительно обрабатываемой поверхности. Привод ударного воздействия выполнен гидравлическим и включает гидроаккумуляторы, гидрораспределитель, регулируемый дроссель, предохранительный клапан, напорную и сливную магистрали.The device, known from (3), contains a body (base) with a working cylinder mounted on it with a piston - a striker (deforming tool). The deforming tool has a working surface of a curved shape and is associated with a shock drive. The device is equipped with mechanisms of static loading and displacement of the deforming tool relative to the machined surface. The impact actuator is hydraulic and includes hydraulic accumulators, a control valve, an adjustable throttle, a safety valve, a pressure and a drain line.
Известное устройство (3) позволяет достаточно эффективно обрабатывать металлические детали за счет поверхностного пластического деформирования и таким образом увеличивать прочность поверхностного слоя этих деталей.The known device (3) allows you to quite efficiently process metal parts due to surface plastic deformation and thus increase the strength of the surface layer of these parts.
Однако известное устройство (3) имеет ряд недостатков, препятствующих использованию его для упрочнения поверхностей элементов железнодорожного пути. Во-первых, известное устройство (3) является исключительно стационарным, к тому же имеет сложную конструкцию и предназначено для упрочнения поверхностей заготовок, габариты которых позволяют их установку на токарных и подобных им станках. В связи вышесказанным устройство не пригодно для использования при обработке деталей, имеющих большие размеры, и в местах, не оснащенных соответствующим оборудованием. Гидравлическое оборудование, входящее в состав устройства (3) увеличивает его вес и сложность, а для его обслуживания и ремонта требуются значительные затраты.However, the known device (3) has several disadvantages that prevent its use for hardening the surfaces of elements of the railway track. Firstly, the known device (3) is exclusively stationary, moreover, it has a complex structure and is intended for hardening the surfaces of workpieces, the dimensions of which allow their installation on turning and similar machines. In connection with the foregoing, the device is not suitable for use in the processing of parts having large dimensions, and in places not equipped with appropriate equipment. The hydraulic equipment included in the device (3) increases its weight and complexity, and for its maintenance and repair significant costs are required.
Целью изобретения является создание нового, надежного, простого в изготовлении и в обслуживании и в то же время достаточно мобильного устройства, позволяющего использовать его в полевых условиях, для качественного упрочнения металлических поверхностей деталей, в том числе имеющих большие размеры.The aim of the invention is the creation of a new, reliable, easy to manufacture and maintain, and at the same time, a sufficiently mobile device that allows you to use it in the field, for high-quality hardening of the metal surfaces of parts, including those having large dimensions.
Указанная цель достигается за счет того, что в ударном устройстве, содержащем основание на котором установлен рабочий цилиндр с деформирующим инструментом, имеющим рабочую поверхность криволинейной формы и связанным с приводом ударного воздействия, снабженным механизмами статического нагружения и перемещения инструмента относительно обрабатываемой поверхности, произведены следующие изменения:This goal is achieved due to the fact that in the percussion device containing the base on which the working cylinder is installed with a deforming tool having a working surface of a curved shape and connected with a percussion drive equipped with mechanisms of static loading and movement of the tool relative to the work surface, the following changes were made:
Основание выполнено в виде двух рам, одна из которых связана с механизмом горизонтального перемещения инструмента и установлена подвижно на тележке. Тележка установлена с возможностью перемещаться по направляющим вдоль обрабатываемой поверхности. Другая рама связана с механизмом вертикального перемещения инструмента и установлена подвижно в вертикальной плоскости относительно первой рамы. Привод ударного воздействия выполнен электропневматическим, механизм статического нагружения совмещен с механизмом вертикального перемещения инструмента и так же как механизм горизонтального перемещения инструмента выполнен в виде винтовой пары.The base is made in the form of two frames, one of which is connected with the mechanism of horizontal movement of the tool and mounted movably on the trolley. The cart is installed with the ability to move along the guides along the work surface. Another frame is associated with a vertical tool movement mechanism and is mounted movably in a vertical plane relative to the first frame. The impact drive is electro-pneumatic, the mechanism of static loading is combined with the mechanism of vertical movement of the tool, and the same as the mechanism of horizontal movement of the tool is made in the form of a screw pair.
Для повышения качества обработки поверхностей рабочая поверхность деформирующего инструмента выполнена цилиндрической.To improve the quality of surface treatment, the working surface of the deforming tool is cylindrical.
Для облегчения перемещения по направляющим и увеличения диапазона изменения величины статического нагружения деформирующего инструмента тележка снабжена колесами, взаимодействующими с направляющими с возможностью восприятия вертикальных усилий в обоих направлениях.To facilitate movement along the rails and increase the range of changes in the magnitude of the static loading of the deforming tool, the trolley is equipped with wheels interacting with the rails with the possibility of perceiving vertical forces in both directions.
Пример конкретного выполнения предлагаемого ударного устройства представлен на фиг. 1-4 описания изобретения.An example of a specific implementation of the proposed impact device is presented in FIG. 1-4 of the description of the invention.
На фиг. 1 изображен чертеж устройства, вид сбоку;In FIG. 1 shows a drawing of the device, side view;
На фиг. 2 изображен чертеж устройства, вид спереди;In FIG. 2 shows a drawing of the device, front view;
На фиг. 3 изображен общий вид устройства в аксонометрии;In FIG. 3 shows a general view of the device in a perspective view;
На фиг. 4 изображен вид на тележку в аксонометрии.In FIG. 4 is a perspective view of a trolley.
Ударное устройство содержит основание 1, на котором установлен рабочий цилиндр 2 с деформирующим инструментом 3. Рабочая поверхность деформирующего инструмента выполнена криволинейной, например цилиндрической. Деформирующий инструмент 3 связан с приводом 4 ударного воздействия и предназначен для передачи ударного воздействия от привода 4 на наплавленные на поверхности крестовины слои металла. Ударное устройство снабжено механизмом 5 статического нагружения деформирующего инструмента 3, выполняющего и роль механизма его вертикального перемещения, а также механизмом 6 горизонтального перемещения инструмента. Основание выполнено в виде двух рам, одна из которых (опорная) установлена с возможностью перемещения с помощью механизма 6 горизонтального перемещения инструмента относительно тележки 7. Тележка 7 может перемещаться вдоль обрабатываемой поверхности крестовины 8 стрелочного перевода железнодорожного пути по направляющим 9. А другая рама установлена подвижно в вертикальной плоскости относительно опорной рамы и связана с ней механизмом 5 статического нагружения инструмента. На этой раме закреплен рабочий цилиндр 2 с деформирующим инструментом 3 с возможностью перемещаться вместе с рамой в вертикальной плоскости посредством механизма 5 статического нагружения инструмента. Направляющие 9 выполнены из швеллера и закреплены планками 10 на лафете крестовины 8 параллельно ее оси симметрии. Полки швеллеров обращены в сторону оси симметрии крестовины. Привод 4 ударного воздействия выполнен электропневматическим. Основой привода является рабочий цилиндр 2, являющийся конструктивным элементом типового электропневматического костылезабивщика (далее - ЭПК), широко применяемого на железнодорожном транспорте, и включает электродвигатель, который через зубчатую передачу и кривошипно-шатунный механизм сообщает поршню возвратно-поступательное движение в рабочем цилиндре. При этом боек, расположенный внутри поршня, в конце его хода наносит удар по наконечнику деформирующего инструмента 3 с силой, пропорциональной величине давления воздуха, создаваемого в зоне между бойком и поршнем. Механизм 5 статического нагружения деформирующего инструмента 3, совмещенный с механизмом вертикального перемещения этого инструмента, выполнен в виде винтовой пары. Механизм 6 горизонтального перемещения деформирующего инструмента 3 также выполнен в виде винтовой пары и установлен между тележкой и подвижной относительно тележки опорной рамой. Для облегчения перемещения рамы по тележке она установлена на подшипниках. Тележка 7 снабжена транспортными колесами 11 и дополнительными колесами 12, которые размещены между полками швеллеров направляющих 9. Транспортные колеса используются для горизонтального перемещения ударного устройства и опираются на нижние полки направляющих. Дополнительные колеса взаимодействуют с внутренними поверхностями верхних полок швеллеров направляющих 9 и воспринимают вертикальное усилие от механизма статического нагружения 5, что позволяет создавать на деформирующем инструменте при работе нагрузки, превышающие вес ударного устройства. Привод механизма 5 статического нагружения, включает винтовую передачу 13 с ручкой 14 привода и обеспечивает перемещение рабочего цилиндра 2 в вертикальной плоскости и передачу статической нагрузки на деформирующий инструмент 3 для пластического деформирования металла при его ударном воздействии на обрабатываемую поверхность крестовины 8 стрелочного перевода. Механизм 6 горизонтального перемещения, включающий ручку 15 привода, обеспечивает перемещение обрабатывающего инструмента в горизонтальной плоскости в пределах зоны обработки поверхности крестовины стрелочного перевода.The impact device comprises a
Для предотвращения смещения крестовина 8 крепится к опорной раме 16 посредством узлов крепления 17. При этом сама опорная рама 16 закрепляется на опорной поверхности анкерными болтами 18.To prevent displacement, the
Работа ударного устройства осуществляется следующим образом.The impact device is as follows.
На лафете ранее установленной крестовины 8 монтируются две направляющие 9 с использованием крепительных планок 10. На крестовину устанавливается ударное устройство, при этом в направляющие 9 заводятся транспортные и дополнительные колеса 11 и 12 тележки.Two
После наложения слоя наплавленного металла в виде валиков (далее-валик) тележку 7 перемещают в зону наплавки, при этом деформирующий инструмент 3 устанавливают перед началом валика, подлежащего обработке. Деформирующий инструмент 3 по горизонтали подводится к точке начала обработки валика ручкой 15 механизма горизонтального перемещения. Далее, при включенном электродвигателе привода 4 деформирующий инструмент 3 ручкой 14 механизма статического нагружения перемещается в вертикальной плоскости до заданного уровня пластического деформирования - осадки валика.After applying a layer of deposited metal in the form of rollers (hereinafter referred to as the roller), the
Тележку 7 медленно перемещают от начала до конца валика, при этом деформирующий инструмент 3 оказывает вертикальное импульсное воздействие на обрабатываемую поверхность горячего металла валика с одновременным пластическим деформированием его усилием равным статической нагрузке.The
Благодаря передаче ударного воздействия от электропневматического привода 4 ударного воздействия через деформирующий инструмент 3 на наплавленный на поверхности крестовины слой металла создается наклеп на обработанной поверхности и происходит снятие внутренних напряжений в металле сердечника крестовины, возникающих в процессе наплавки.Due to the transmission of shock from the electro-
Приведенный цикл работы ударного устройства повторяется после наложения каждого валика наплавленного металла.The given cycle of the impact device is repeated after the application of each roller of the weld metal.
Предусмотрено два варианта применения устройства:There are two options for using the device:
1) как дополнительного оборудования при восстановлении изношенных поверхностей крестовины электродуговой наплавкой на стрелочном переводе в пути;1) as additional equipment for the restoration of worn surfaces of the crosspiece by electric arc welding on the turnout switch in transit;
2) как основного оборудования при наплавке крестовины в стационарных условиях в помещении.2) as the main equipment for surfacing the cross in stationary conditions in the room.
Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в том, что ударное устройство обладает простой конструкцией и большой универсальностью применения. Наличие на тележке колес, взаимодействующих с направляющими с возможностью восприятия вертикальных усилий в обоих направлениях позволяет создавать на деформирующем инструменте усилие, превышающее вес ударного устройства. Использование широко распространенного на железных дорогах ЭПК и простота конструкции позволяют при незначительных затратах на изготовление, обслуживание и ремонт обеспечить высоко качественную обработку деталей больших размеров как в полевых условиях, так и на стационарных пунктах ремонта элементов пути. В результате использования ударного устройства продлевается срок службы стрелочных переводов и сокращение эксплуатационных расходов на их содержание и обслуживание.The technical result achieved by the invention is that the percussion device has a simple structure and great versatility. The presence on the trolley of wheels interacting with the guides with the possibility of perceiving vertical forces in both directions allows you to create a force on the deforming tool that exceeds the weight of the percussion device. The use of EPA, widely used on railways, and simplicity of design make it possible to ensure high-quality processing of large-sized parts both in the field and at stationary points of repair of track elements at low costs for manufacturing, maintenance and repair. As a result of the use of a percussion device, the service life of turnouts and the reduction of operating costs for their maintenance and maintenance are extended.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015145596A RU2615966C1 (en) | 2015-10-23 | 2015-10-23 | Impact device for hardening metals by surface plastic deformation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015145596A RU2615966C1 (en) | 2015-10-23 | 2015-10-23 | Impact device for hardening metals by surface plastic deformation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2615966C1 true RU2615966C1 (en) | 2017-04-11 |
Family
ID=58642845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015145596A RU2615966C1 (en) | 2015-10-23 | 2015-10-23 | Impact device for hardening metals by surface plastic deformation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2615966C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU255322A1 (en) * | Е. И. Владимиров , П. В. Шепелев | DEVICE FOR STRENGTHENING DETAILS | ||
EP0213256B1 (en) * | 1985-08-30 | 1991-07-17 | Wilhelm Hegenscheidt Gesellschaft mbH | Burnishing device |
RU2090342C1 (en) * | 1995-12-21 | 1997-09-20 | Александр Григорьевич Лазуткин | Hydraulic shock apparatus for working parts by surface plastic deformation |
-
2015
- 2015-10-23 RU RU2015145596A patent/RU2615966C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU255322A1 (en) * | Е. И. Владимиров , П. В. Шепелев | DEVICE FOR STRENGTHENING DETAILS | ||
EP0213256B1 (en) * | 1985-08-30 | 1991-07-17 | Wilhelm Hegenscheidt Gesellschaft mbH | Burnishing device |
RU2090342C1 (en) * | 1995-12-21 | 1997-09-20 | Александр Григорьевич Лазуткин | Hydraulic shock apparatus for working parts by surface plastic deformation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110724804B (en) | Ultrasonic-assisted vibration shot peening strengthening process method for tooth root and tooth surface | |
CN204842844U (en) | Pneumatic marching type manipulator of three -dimensional | |
CN101623723A (en) | Horizontal type gas straighter | |
CN109848326B (en) | Steel bar processing device for road construction | |
CN107475508A (en) | The method and device that a kind of compound finish rolling hardening surface of laser peening is modified | |
RU2615966C1 (en) | Impact device for hardening metals by surface plastic deformation | |
CN102489558A (en) | Device for regulation and repair of deformation of crossing bar of lorry, and use method thereof | |
CN104384412A (en) | Multi-directional die forging process testing device | |
CN202573096U (en) | Oil hydraulic press | |
CN108915589A (en) | A kind of blasting boreholes machine | |
CN113976795B (en) | Horizontal die-dividing mechanical horizontal forging machine | |
CN103205960B (en) | A kind of dynamic compaction machinery and the hoisting mechanism that can lead thereof | |
CN201140263Y (en) | Hydraulic riveter | |
CN208231141U (en) | The automatic welding equipment of H-type automotive frame | |
CN202985362U (en) | Hoisting assembly of overhead rail shot blasting machine | |
CN208763589U (en) | A kind of blasting boreholes machine | |
CN202377469U (en) | Anvil block for forging machine | |
CN206392618U (en) | Evener | |
CN205309766U (en) | Vertical automation rolls, burnishing device | |
RU2581701C1 (en) | Device for straightening and controlling curvature of rods | |
CN204711830U (en) | The ramming head displacement mechanism of shot-blast apparatus in steel pipe | |
US20110299964A1 (en) | Handling unit for relocating parts and method for this purpose | |
CN104085708A (en) | Coal leveling machine | |
CN204247891U (en) | Multi-ram forging engineer testing device | |
CN215467845U (en) | Mounting and fixing support of electro-hydraulic hammer |