UA10686U

UA10686U - A mechanism for the application of coatings

Info

Publication number: UA10686U
Application number: UAU200505386U
Authority: UA
Inventors: Сергій Анатолійович Воденніков; Сергей Анатольевич Воденников; Вячеслав Кирилович Тарасов; Вячеслав Кириллович Тарасов; Оксана Сергіївна Воденнікова; Оксана Сергеевна Воденникова
Original assignee: Запорізька Державна Інженерна Академія; Запорожская Государственная Инженерная Академия
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2005-11-15

Abstract

A mechanism for the application of coatings contains bath, vertical column with rotary console, blocks with cables enveloping them and connected to cross-arm, to which fixed are rods for placement of pieces. In the bath disposed are graphite cups, the cross-arm has radial slits made therein to which inserted are rods for the placement of pieces and fixed with locknuts. The cross-arm is connected through electrically isolated boss and rod to the rail mechanism passing through pilot holes of support of rotary console, and is connected by means of cable and blocks with counterweight.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель відноситься до матеріалознавства, зокрема до електролітичного нанесення покриттів на 2 деталі машин, наприклад, на пресовані з порошку титану кільця.A useful model relates to materials science, in particular to electrolytic coating of 2 machine parts, for example, rings pressed from titanium powder.

Металеві (титанові) вироби, що працюють в умовах сухого тертя, схильні до підвищеного зношення. Це передбачає передчасну заміну виробів, додаткові витрати на нові вироби і, як наслідок, підвищення вартості готової продукції. Для підвищення ресурсу виробів застосовують різні види покриттів. Позитивні результати мало зміцнення шляхом електролітичного алюмінування з розплаву. Температура розплаву в печі має бути не 70 нижчою 7205С, що являє небезпеку опіків при обслуговуванні агрегату. Для виключення безпосереднього контакту персоналу з рідкою ванною розплаву і підвищення продуктивності процесу нанесення покриттів потрібно розробити пристрої що забезпечуватимуть дистанційне керування, механізацію завантаження і розвантаження виробів. Для зниження вартості покриттів доцільно забезпечити одночасне занурення у ванну великої кількості виробів. т Існуючі установки електролізу не забезпечують виконання зазначених вимог.Metal (titanium) products operating under dry friction conditions are subject to increased wear. This involves premature replacement of products, additional costs for new products and, as a result, an increase in the cost of finished products. Different types of coatings are used to increase the life of products. Positive results were obtained by strengthening by means of electrolytic aluminization from the melt. The temperature of the melt in the furnace should not be 70 degrees below 7205C, which poses a danger of burns when servicing the unit. In order to eliminate direct contact of personnel with the liquid melt bath and to increase the productivity of the coating process, it is necessary to develop devices that will provide remote control, mechanization of loading and unloading of products. To reduce the cost of coatings, it is advisable to ensure simultaneous immersion in a bath of a large number of products. t Existing electrolysis installations do not meet the specified requirements.

Відомий пристрій для електролітичного нанесення покриттів, наприклад, на циліндри двигунів (А.С.СССРA well-known device for electrolytic coating, for example, on engine cylinders (A.S. USSR

Мо905337, С25Д5/06, Б.И. Моб, 1982), що містить електроди, які створюють кільцевий зазор між робочими поверхнями, рамку з активуючим матеріалом, розташовану в кільцевому зазорі і з'єднану з приводом переміщення щодо електродів, а також систему циркуляції електроліту. 20 Недоліками пристрою є: - складність конструкції та її монтажу, оскільки вона містить півсферичну кришку, яка повинна щільно сідати на циліндрову гільзу і забезпечувати герметичність пристрою, виключаючи витоки електроліту. Щільність посадки кришки на гільзу підтримувати важко через різні поля допуску гільз. При обертанні двигуна, закріпленого на кришці, можливе провертання останньої за рахунок сил реакції та зниження продуктивності 29 установки; шщ - низька ефективність пристрою, оскільки за цикл обробляється тільки одна гільза; - велика енергоємність; використання електроприводу обертання рамки і насоса примусової подачі електроліту.Mo905337, C25D5/06, B.I. Mob, 1982), which contains electrodes that create an annular gap between the working surfaces, a frame with an activating material located in the annular gap and connected to a drive to move relative to the electrodes, as well as an electrolyte circulation system. 20 Disadvantages of the device are: - the complexity of the design and its installation, as it contains a hemispherical cover, which must sit tightly on the cylinder sleeve and ensure the tightness of the device, excluding electrolyte leaks. It is difficult to maintain the tight fit of the cover on the sleeve due to the different tolerance fields of the sleeves. When rotating the engine fixed on the cover, it is possible to turn the latter due to reaction forces and reduce the productivity of the 29 installation; shsh - low efficiency of the device, since only one sleeve is processed per cycle; - high energy intensity; the use of an electric drive for rotating the frame and a pump for forced supply of electrolyte.

Відомий пристрій для гальванічної обробки деталей (А.С. СССР Мо1421810, МКИ4С 25Д1/00)Ї, що містить шо 30 ванну, катод, анод і перемішуючий елемент з приводом його руху. Привід виконаний у вигляді вібратора і о жорстко пов'язаного з ним балансира, на якому розміщений катод і перемішуючий елемент, що складається з пластин з конічними отворами. шоA well-known device for galvanic processing of parts (AS USSR Mo1421810, MKY4S 25D1/00), which contains a 30 bath, a cathode, an anode and a stirring element with a drive for its movement. The drive is made in the form of a vibrator and a balancer rigidly connected to it, on which a cathode and a stirring element consisting of plates with conical holes are placed. what

Установка і закріплення деталей у пристрої має труднощі, оскільки потрібен додатковий привод для ав! витягування балансира з ванни, при цьому заздалегідь необхідно відділити балансир від вібратора.Installation and fastening of parts in the device is difficult, as an additional drive is required for the av! pulling out the balancer from the bath, while it is necessary to separate the balancer from the vibrator in advance.

Зо Наявність численних перемішуючих пластин з конічними отворами вимагає істотних енерговитрат вібратора - для подолання опору електроліту.З The presence of numerous mixing plates with conical holes requires significant energy consumption of the vibrator - to overcome the resistance of the electrolyte.

Ці пристрої не забезпечують механізацію завантаження і розвантаження оброблюваних деталей, тобто вимагають значних невиробничих витрат часу і, отже, мають низьку продуктивність. «These devices do not provide mechanization of loading and unloading of processed parts, that is, they require significant non-production time and, therefore, have low productivity. "

Найближчим за сукупністю ознак до заявляємого пристрою є піч СП-4-125, що має футеровану цеглиною З7З 70 шахту з сольовим розчином, в яку подається заздалегідь підігріта садка з чавунними виробами. Садка виконана с у вигляді трьох вертикальних стержнів з циліндровими виробами, розташованими по кутах рівностороннього "з трикутника (П.А.Крьїлов. Злектрические солевье ваннь. М. - Ленинград, Государственнье знергетическое издательство, 1962, рис.2.2)|. Для подачі і вилучення використовується електромеханічний привід з блоками і канатом, закріплений на поворотній колоні, який через блок з'єднаний з траверсою та підвішеним на ній садці. -з 75 На корпусі печі, заглибленої в землю, встановлено футеровану цеглиною шахту. На бічній поверхні шахти є вікно, крізь яке здійснюється завантаження і вивантаження садки з виробами, що закривається дверцями.The SP-4-125 stove, which has a brick-lined Z7Z 70 mine with a saline solution, is the closest in terms of features to the claimed device, into which a preheated tank with cast iron products is fed. The cage is made in the form of three vertical rods with cylindrical products located at the corners of an equilateral triangle (P.A. Kryilov. Salt baths. M. - Leningrad, Gosudarstevennie znergeticheskoe izdatelsto, 1962, fig. 2.2)|. For feeding and extraction, an electromechanical drive with blocks and a rope is used, fixed on a rotating column, which is connected through a block to a traverse and a cage suspended on it. -z 75 A brick-lined mine is installed on the furnace body, buried in the ground. There is a window on the side surface of the mine , through which loading and unloading of a basket with products, which is closed by a door, is carried out.

І ав | До недоліків пристрою можна віднести складність набору садки і необхідність подачі її вручну в зону дії вантажопідйомного механізму.And av | The disadvantages of the device include the complexity of the bag set and the need to manually feed it into the operating area of the lifting mechanism.

Ф В основу корисної моделі поставлено завдання розробки пристрою для нанесення покриттів, в якому за (ос 50 рахунок нового виконання конструктивних елементів забезпечується механізація подачі в електролізну ванну, підвищення продуктивності і зниження енерговитрат.Ф The basis of a useful model is the task of developing a device for applying coatings, in which, due to the new implementation of structural elements, the mechanization of the supply to the electrolysis bath, increased productivity and reduced energy consumption are ensured.

Фо Для вирішення поставлено завдання у пристрої для нанесення покриттів, що містить ванну, вертикальну колону з поворотною консоллю, блоки з огинаючим їх канатом і з'єднаним з траверсою, згідно з корисною моделлю у ванні розміщені графітні стакани, в траверсі виконані радіальні прорізи, в які вставлені стержні 99 для розміщення деталей і закріплені контргайками, траверса крізь електроізольовану бобишку і шток з'єднана з с рейковим механізмом, що проходить крізь спрямовуючі отвори опорних кронштейнів поворотної консолі, і зв'язана за допомогою каната і блоків з противагою.For the solution, a task was set in a device for applying coatings, which contains a bath, a vertical column with a rotating console, blocks with a rope surrounding them and connected to a traverse, according to a useful model, graphite cups are placed in the bath, radial slots are made in the traverse, in which are inserted rods 99 for the placement of parts and fixed with locknuts, the traverse through an electrically insulated boss and a rod is connected to the rack mechanism, which passes through the guide holes of the support brackets of the rotary console, and is connected with the help of a rope and blocks with a counterweight.

Пристрій для нанесення покриттів представлено на рисі. Пристрій складається з корпусу печі 1, усередині якої розташована ванна печі, ізольована від корпусу футеровкою з розташованими в ній електроспіралями 2 для 60 нагріву розплаву. Зверху піч закрито кришкою З з діелектричного матеріалу, в якій встановлені графітні стакани 4 в кількості, наприклад, шести, розташованих по колу. В стакани вставлені стержні із закріпленими на них набором титанових кілець 5, причому стержні проходять крізь радіальні прорізи траверси 6 і закріплені контргайками. До траверси крізь ізоляційну прокладку приєднано бобишку 8 з штангою-обмежувачем 9 і штоком з рейковим механізмом 11. Шток проходить крізь спрямовуючі отвори опорних кронштейнів 12 поворотної бо консолі 13, що обертається відносно колони, і з'єднується за допомогою каната 14 і блоків 15 з противагою 16.The coating device is shown in Fig. The device consists of a furnace body 1, inside of which there is a furnace bath, isolated from the body by a lining with electric coils 2 located in it for heating the melt. From above, the furnace is closed with a cover C made of dielectric material, in which graphite glasses 4 are installed in the number of, for example, six, arranged in a circle. Rods with a set of titanium rings 5 fixed to them are inserted into the glasses, and the rods pass through the radial slots of the traverse 6 and are secured with locknuts. A head 8 with a limiting rod 9 and a rod with a rail mechanism 11 is connected to the traverse through an insulating gasket. The rod passes through the guide holes of the support brackets 12 of the rotary console 13, which rotates relative to the column, and is connected by means of a rope 14 and blocks 15 with counterweight 16.

Пристрій працює таким чином: шток 10 за допомогою рейкового механізму 11, що приводиться до дії вручну, підіймається в середнє положення. Стержні, заздалегідь укомплектовані титановими кільцями 5 і з відвернутими контргайками 7, вставляють в радіальні прорізи траверси б підвіски і закріплюють вручну за допомогою спеціальних стержнів контргайок 7. Траверса легко повертається в робоче положення, а потім за допомогою рейкового механізму 11 шток 10, з'єднаний з бобишкою 8 і штангою-обмежувачем 9, опускається униз. При цьому стержні з титановими кільцями 5 вставляються в графітні стакани на глибину 30-40мм від рівня розплаву, які є катодами, а анодами - стержні з титановими кільцями 5. Кришка 6 підвіски електроізольована від підйомника азбестовою прокладкою. Електроліт у ванні печі нагрівається електроспіралями 2 до необхідної температури 7/0 9500-6002 електролізу, в процесі якого відбувається покриття кілець.The device works as follows: the rod 10 is raised to the middle position with the help of a rail mechanism 11, which is manually actuated. Rods, equipped in advance with titanium rings 5 and with turned lock nuts 7, are inserted into the radial slots of the crossbar b of the suspension and fixed manually with the help of special rods of locknuts 7. The crossbar is easily returned to the working position, and then with the help of the rail mechanism 11, the rod 10, connected with a boss 8 and a limiter bar 9, goes down. At the same time, rods with titanium rings 5 are inserted into graphite cups to a depth of 30-40 mm from the melt level, which are cathodes, and rods with titanium rings 5 are anodes. Cover 6 of the suspension is electrically isolated from the lifter with an asbestos gasket. The electrolyte in the furnace bath is heated by electrospirals 2 to the required temperature of 7/0 9500-6002 electrolysis, during which the rings are coated.

Після закінчення процесу траверсу 6 із стержнями 7 і кільцями 8 крізь шток 10, бобишку 8 за допомогою рейкового механізму 11 і штанги - обмежувача 9 підіймають у верхнє положення, потім поворотна консоль 15 з підвіскою 6 і стержнями з кільцями 5 повертається на 902 щодо колони . Відгортають контргайки 7 і виймають з радіальних пазів траверси 6 стержні з титановими кільцями 5. Вставляють нові стержні з кільцями 5. Стержні 75 закріплюють контргайками 7. Далі траверса 6 повертається на 902 в робоче положення, опускається униз і процес електролізу повторюється.After the end of the process, the traverse 6 with rods 7 and rings 8 through the rod 10, the headstock 8 with the help of the rail mechanism 11 and the limiter rod 9 are raised to the upper position, then the rotary console 15 with the suspension 6 and rods with rings 5 is turned to 902 relative to the column. Unscrew the locknuts 7 and remove the rods with titanium rings 5 from the radial grooves of the traverse 6. Insert new rods with rings 5. The rods 75 are secured with locknuts 7. Then the traverse 6 is returned to the working position by 902, lowered and the electrolysis process is repeated.

Пристрій має такі переваги: - наявність рейкового механізму та урівноваженої противагою підвіски дозволяє істотно спростити завантаження в електролізну ванну і вивантаження оброблюваних виробів. Процес легко здійснюється вручну, не вимагаючи витрат електроенергії; - раціональне розміщення по периметру підвіски стержнів з титановими кільцями за рахунок радіальних прорізів (наприклад, шість), застосування ж контргайок, що швидко відгвинчуються, забезпечує можливість скорочення часу знімання і установки оброблюваних виробів, а, також, підвищення продуктивності пристрою; - установка графітних стаканів (наприклад, шість) з індивідуальним струмопідводом, що використовуються як катоди, електроізольованих від підвіски, і стержнів як катодів дозволяє проводити електроліз в малому об'ємі - електроліту, що потрапляє в стакан. Підвищується інтенсивність електролізу за рахунок використовування коротких дуг між виробом і стаканом. Це також скорочує робочий час електролізу і підвищує продуктивність процесу.The device has the following advantages: - the presence of a rail mechanism and a suspension balanced by a counterweight allows to significantly simplify the loading into the electrolysis bath and the unloading of processed products. The process is easily carried out manually, without requiring the consumption of electricity; - rational placement along the perimeter of the suspension of rods with titanium rings due to radial slots (for example, six), and the use of quick-unscrewing locknuts provides the possibility of reducing the time of removal and installation of processed products, as well as increasing the productivity of the device; - the installation of graphite glasses (for example, six) with individual current supply, used as cathodes, electrically isolated from the suspension, and rods as cathodes allows electrolysis to be carried out in a small volume - the electrolyte entering the glass. The intensity of electrolysis increases due to the use of short arcs between the product and the glass. It also reduces the working time of electrolysis and increases the productivity of the process.

За пропонованим пристроєм розроблені робочі креслення і виготовлена піч-ванна. Проведені досвідчені і (се) промислові роботи з алюмінуванням титанових кілець. Вибрані оптимальні режими електролізу: щільність струму со 0,30-0,35А/см2, сила струму 170-290 ампер, залежно від площі бічної поверхні набору кілець, температура ванни електроліту - 7202С, час роботи - 12 хвилин. (Се)According to the proposed device, working drawings were developed and a stove-bath was made. Experimental and (se) industrial works with aluminization of titanium rings were carried out. The optimal electrolysis modes are selected: current density is 0.30-0.35A/cm2, current strength is 170-290 amperes, depending on the area of the side surface of the set of rings, the temperature of the electrolyte bath is 7202С, the working time is 12 minutes. (Se)

Пристрій показав достатньо високу працездатність, зручність в експлуатації. Час завантаження і о вивантаження готових виробів зведено до мінімального за рахунок скорочення часу установки і закріплення стержнів з кільцями на підвіску і в графітні стакани, а також часу видалення готових виробів з ванни. --The device showed sufficiently high efficiency and ease of use. The time of loading and unloading of finished products is reduced to a minimum by reducing the time of installation and fixing of rods with rings on the suspension and in graphite cups, as well as the time of removing finished products from the bath. --

Завдяки урівноваженню підвіски рейковий механізм легко і швидко управляється вручну.Thanks to the balance of the suspension, the rail mechanism is easily and quickly controlled by hand.

Claims

The formula of the invention "- s Device for applying coatings, which contains a bath, a vertical column with a rotary console, blocks with a rope wrapping around them and connected to a traverse, to which rods for placing parts are attached, -" which differs in that in the bath graphite cups are placed, radial slots are made in the traverse, into which rods for placing parts are inserted and secured with locknuts, the traverse is through an electrically insulated boss | the rod is connected to the rail mechanism that passes through the guide holes of the support brackets - the rotary console, and is connected by means of a rope and blocks with a counterweight. ((c) (22) at 50 42)

with

60 b5