SU791776A1 - Устройство дл закалки - Google Patents

Description

Устрюйство дл  закалки деталей от носитс  к оборудованию дл  термической обработки стальных изделий, в частности дл  закалки деталей в жидкой среде, и может быть использовано в инструментальной и машиностроитель ной промышленности. Известно устройство, содержащее бак и механизм дл  создани  колебани закалочной среды, имеющий виброприво и св занный с ним посредством штанги колокол ClTПри включении вибропривода колоко начинает колебатьс , создава  переменное гидродинамическое давление, распростран ющеес  по объему закалоч ной жидкости и облегчающее отрыв паровой пленки, образующейс  на поверх ности нагретой детали в процессе ее охлаждени . В этом устройстве амплитуда возбуждаемых колебаний жидкости оказываетс  недостаточной дл  эффективног воздействи  на паровые образовани , что сказываетс  на скорости охлаждени  деталей и, следовательно, на их качестве. Известно устройство дл  закалки деталей, содержащее бак, установленный на основании при помощи амортизаторов , и механизм дл  создани  колебаний закалочной среды, имеющий вибропривод f2.. Колебани  среды, передаваемые на жидкость через бак от вибропривода, способствуют теплообмену между ней и поверхностью закаливаемых деталей, интенсифициру  их охлаждение и улучша  их качественные характеристики. Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  устройство дл  закалки, содержащее бак, вибропривод ГЗ. В этом устройстве при больших энергозатратах, св занных с необходимостью сообщить колебани  всей установке , с1мплитуда возбуждаемых колебаний среды также оказываетс  недостаточной дл  эффективного воздействи  на паровые образовани  вокруг обрабатываемой детали. Увеличение амплитуды колебаний требует еще больших энергозатрат. Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат путем обеспечени  резонансного режима колебаний. Посталенна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено расположенным в 5аке усилителем колебаний, выполненным в виде объемно деформируемого упругого тела, заполненного га-г зом или газовой смесью, а также тем, что внутренний объем усилител  коле-баний выбран из соотношени 

- ьСР-с; рь)

ТоР-г ри

где V - внутренний объем усилител  колебаний, ,

S - площадь поперечного сечени 

бака,

п - показатель .политропы газа или газовой смеси;

Р - давление воздуха над свободной поверхностью жидкости, - ускорение свободного падени тела, равное 9,81 м/сек -,

Р - плотность закалочной жидкосJа / .4.

ти, кг-с /м J

h - высота столба жидкости над

усилителем колебаний, м; f - частота колебаний вибропривода , Гц.

Компоновка в баке усилител  колебаний , выполненного в виде объемнодеформируемого упругого тела, заполненного газом или газовой смесью, объем которого удовлетвор ет приведенному выше условию, обеспечивает установление резонансного режима, способствующего интенсивному охлажде нию деталей с меньшими энергозатратами .

На чертеже изображено скематичес .ки устройство дл  закалки деталей, продольный разрез.

Устройство дл  закалки деталей, содержит бак 1, установленный на.фундаменте при помощи амортизаторов 2,. и механизм дл  создани  колебаний закалочной жидкости, имеющий вибропривод 3, жестко св занный с баком 1.

В баке 1 установлен усилитель колебаний , выполненный в виде объемнодеформируемого упругого тела 4, например герметичной оболочки с гибкими стенками, такимикак резина, заполненного воздухом или другими газом или газовой смесью.Усилитель размещен в зоне погружени  закаливаемых деталей и при помощи гибкой св зи 5 смонтирован на кронштейне 6. Кронштеин 6 закреплен на опоре 7 с возможностью возвратно-поступательного перемещени  в вертикальной плоскости и фиксации на заданной глубине погружени  усилител .

Опора 7 прикреплена к отдельной стойке .8.

Устройство работает следующим образом .

При включении вибропривода 3 механические колебани  передаютс  на бак 1 с закалочной жидкостью и обрабатываемой деталью.. Колебательные д$ ижени  жидкости вызывают изменени  объема упругого тела 4 с частотой, равной частоте колебаний бака с жидкоетью , что происходит благодар  сжимаемости стенок оболочки. В момент, когда частота колебаний закалочной жидкости совпадает с частотой колеба ний упругого тела, наступает резонанный режим колебаний закалочной среды , при котором колебани  оболочки упругого тела и заполн ющего его газа увеличивают амплитуду колебаний закалочной жидкости, выполн   роль усилител  колебаний.

После окончани  процесса закалки вибропривод 3 выключают

Возможен и другой вариант выполнени  механизма дл  создани  колебаний закалочной жидкости, а именно в виде вибропривода, установленного на автономной стойке и жестко св занного с резонатором колебаний, выполненным в виде колокола и помещенным в бак.

Величина частоты колебаний объемно-деформируемого упругого тела сферической формы зависит от диаметра сферы, высоты вибрируемого столба жидкости и глубины погружени  сферы.

В наиболее общем виде дл  любых форм объемно-дефо ируемого упругого тела и закалочного бака расчетна  формула имеет вид

f, -i лГВпСР+д ЯЬаУ

(1)

аЗГ V рмЬд где S - площадь поперечного сечени  закалочного бака в зоне размещени  усилител , V - объем газа, заполн ющего полость упругого тела, м

t h, - высота столба жидкости

над

упругим телом, м.

Из формулы (1) можно получить формулу объема газа, заполн ющего полость упругого тела: V -Sn( AOrafaph Таким образом, благодар  применению усилител  4, параметры которого удовлетвор ют предлагаемой формуле, в установке дл  закалки деталей достигаетс  резонансный режим, работы, характеризующийс  значительным увеличением динамического давлени  закалочной жидкости при незначительных энергозатратах.

Больша  амплитуда колебаний способствует эффективному разрушению паровой пленки, обволакивающей деталь , интенсификации ее охлаждени  .и повышению эффективности закалки путем достижени  более высоких механических свойств обрабатываемого ма- териала.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Устройстводл  закалки, содержащее бак, вибропривод, о т л и ч а ющ е е с   тем, что, с целью снижени  энергозатрат путем обеспечени  резочансногс режима колебаний, оно .снабжено расположенным в баке усили .телем колебаний, выполненньвл в виде объемно деформируемого упругого тел заполненного газом или газовой смес
2. 2. Устройство, по п. 1, отличающеес  тем, что.усилитель имеет внутренний объем, равный ., SnCP qSflVi) где -у - внутренний объем усилител  колебаний, S - площадь поперечного сечени  бака, п - показатель политроны газа или газовой смеси; Р - давление воздуха над свободной поверхностью /хидкости, кг/м ; g - ускорение свободного падени  тела, равное 9,81 м/сек ;

   8 j - плотность закалочной жидкости над усилителем, . h - высота столба жидкости над усилителем колебаний, м; f - частота колебаний виСропривода , Гц. Источники информации, н тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР за вке № 253375V22-02, С 21 D 1/62, 10.10,77. 2.Авторское свидетельство СССР 79640, кл. С 21 О 1/62, 1973.
3. 3.Авторское свидетельство СССР 72346, кл. С 21 D 1/62, 1971.

   5

   LM