UA112634C2 - Зносостійкий елемент, що взаємодіє з абразивним середовищем - Google Patents

Зносостійкий елемент, що взаємодіє з абразивним середовищем Download PDF

Info

Publication number
UA112634C2
UA112634C2 UAA201301045A UAA201301045A UA112634C2 UA 112634 C2 UA112634 C2 UA 112634C2 UA A201301045 A UAA201301045 A UA A201301045A UA A201301045 A UAA201301045 A UA A201301045A UA 112634 C2 UA112634 C2 UA 112634C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
wear
resistant element
resistant
metal
shell
Prior art date
Application number
UAA201301045A
Other languages
English (en)
Inventor
Андрій Євгенійович Малашко
Original Assignee
Андрій Євгенійович Малашко
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 Андрій Євгенійович Малашко filed Critical Андрій Євгенійович Малашко
Priority to UAA201301045A priority Critical patent/UA112634C2/uk
Priority to RU2014102367/02A priority patent/RU2584314C2/ru
Publication of UA112634C2 publication Critical patent/UA112634C2/uk

Links

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

Винахід належить до машинобудування. Зносостійкий елемент, що взаємодіє з абразивним середовищем, включає корпус, пов'язаний зі зносостійким монолітним тілом, причому згаданий зносостійкий елемент містить зносостійке монолітне тіло, яке виконано із суміші кременистого або марганцевистого флюсу з порошком карбіду бору або карбіду вольфраму, або карбіду титану, підданої термічному впливу, та згадане тіло розташоване всередині корпусу - у порожнині металевої трубчатої оболонки, порожнина якого має круглий або прямокутний, або трикутний, або еліптичний переріз, при цьому згаданий зносостійкий елемент має зону дифузії, одержану за рахунок високотемпературного впливу і розташовану між згаданим тілом і оболонкою, причому ширина згаданої зони становить від 10 до 30 % товщини металевої трубчатої оболонки, а на зовнішньої стороні металевої трубчатої оболонки виконана опорна поверхня, яка забезпечує можливість приєднання зносостійкого елемента за допомогою газового або електричного зварювання до металевої поверхні робочого органа. Технічний результат: підвищення міцності та тривалості динамічної взаємодії зносостійкого елемента з абразивним середовищем.

Description

Винахід належить до машинобудування в різних областях промисловості, зокрема може бути використаний для виготовлення робочих органів машин різного призначення, що взаємодіють з абразивним середовищем. Винахід являє собою конструктивний елемент, що виготовляється і установлюється на устаткуванні, що призначене для тривалої взаємодії з абразивними сумішами. Пристрій призначений для підвищення зносостійкості робочих органів, а також тих їхніх частин, які піддаються максимальному динамічному і статичному впливу абразивного середовища.
Зокрема, винахід призначено для робочих органів різних сепараторів, агрегатів, що перекачують, елеваторів, навантажувальних машин і транспортерів. Застосування пристрою підвищує зносостійкість робочих органів і забезпечує збільшення їхнього експлуатаційного ресурсу, а також зниження собівартості експлуатації устаткування.
Винахід належить до зносостійких елементів, яким може бути надана будь-яка просторова конфігурація залежно від конфігурації робочого органа машини.
Відома конструкція зносостійкого елемента просторової конфігурації, яка виконана у вигляді монолітного тіла З полімерних матеріалів (перу/гиміКіредіа.огдлмікі/о00ро УуваАУрО звЕрО вро овЕЬоо В
ЕжрО 9687 9500 9688 9501 9586 9600 9688 9500 96вЕ0рОо жврро вреьорт1 958896 ро жов9 У5ро 958С9500 9580 9оріІдоваг 9500 9585 УоріІЯвОо я6рОо 9588 600 9580 9500 Фо ВВ).
Недоліком відомої конструкції є те, зносостійкий елемент, що являє собою робоче тіло, виконують з полімерного матеріалу і укріплюють армуючими елементами у вигляді фібри з металу або інших високоміцних елементів.
Застосування полімерних зносостійких елементів підвищує собівартість експлуатації устаткування через високу вартість, обумовлену складністю і тривалістю виготовлення. Крім того, такого типу зносостійкі елементи мають значно меншу міцність у порівнянні з металевими елементами і, відповідно, менший експлуатаційний ресурс.
Важливим недоліком відомих зносостійких елементів є те, що вони вимагають спеціальних кріплень на поверхні робочого органа. Ці кріплення повинні надійно фіксувати елемент на поверхні робочого органа. Крім того, така конструкція ускладнює конструкцію агрегату і вимагає додаткових трудових і матеріальних витрат на профілактику фіксації зносостійкого елемента.
Найбільш близьким аналогом запропонованого винаходу є зносостійкий елемент, взаємодіючий з абразивним середовищем, що включає корпус, пов'язаний зі зносостійким монолітним тілом, що містить карбіди металів (ВО 2376442 С2, МПК В22Е7/00, 20.12.2009).
Недоліком відомого технічного рішення є те, що з'єднання зносостійкого монолітного тіла з корпусом не має високої міцності, тому що не передбачається регламентована дифузійна взаємодія між зазначеними монолітним тілом і корпусом. Це істотно обмежує область застосування пристрою і воно не може бути застосоване в пристроях, що взаємодіють з абразивним середовищем при значних динамічних навантаженнях.
Задачею винаходу є вдосконалення конструкції зносостійкого елемента, що взаємодіє з абразивним середовищем, за рахунок того, що: зносостійкий елемент містить зносостійке монолітне тіло виконане із суміші кременистого або марганцевистого флюсу з порошком карбіду бору або карбіду вольфраму, або карбіду титану, підданих термічному впливу; монолітне тіло розташоване усередині корпуса - у порожнині металевої трубчастої оболонки; порожнина трубчастої оболонки має круглий або прямокутний, або трикутний, або еліптичний переріз; зносостійкий елемент має зону дифузії, отриману за рахунок високотемпературного впливу і розташовану між монолітним тілом і оболонкою; ширина зони дифузії становить від 10 до 30 95 товщини металевої трубчастої оболонки; на зовнішній стороні металевої трубчастої оболонки виконана опорна поверхня для приєднання зносостійкого елемента до металевої поверхні робочого органа.
Технічний результат від використання винаходу полягає в тому, що фізико-механічні властивості пристрою забезпечують високу міцність і можливість тривалої динамічної взаємодії з абразивним середовищем.
Виконання зносостійкого елемента дозволяє забезпечити високий ступінь кріплення до робочого органа, запобігаючи ймовірним втратам дорогого високоміцного металу.
Застосування зовнішньої металевої оболонки дозволяє виконувати її з металу, фізико- механічні властивості якого аналогічні фізико-механічним властивостям металу, 3 якого виготовлений робочий орган агрегату.
Універсальність виробу полягає в широкому діапазоні засобів, де він може бути використаний. Пристрій передбачає можливість надання йому різної просторової форми залежно від застосовуваного устаткування.
Конструкція пристрою передбачає можливість мінімізації втрат коштовного високоміцного металу за рахунок кріплення металевої оболонки за допомогою зварювання до робочого органа агрегату.
З'єднання монолітного тіла до оболонки відбувається за рахунок дифузії відповідної форми і геометричних параметрів, яка відбувається при високотемпературній обробці виробу. Це забезпечує можливість надання будь-якої необхідної форми зносостійкому елементу.
Виготовлення пристрою має низьку собівартість і можливість реалізації високого рівня механізації технологічного процесу. Пристрій забезпечує високу якість кріплення і можливість експлуатації зносостійкого елемента протягом тривалого строку до повного зношування.
Поставлена задача вирішується за рахунок того, що зносостійкий елемент, який взаємодіє з абразивним середовищем, включає корпус, пов'язаний зі зносостійким монолітним тілом, що містить карбіди металів.
Відповідно до винаходу, згаданий зносостійкий елемент містить зносостійке монолітне тіло, що виконано із суміші кременистого або марганцевистого флюсу з порошком карбіду бору або карбіду вольфраму або карбіду титану, підданих термічному впливу. Монолітне тіло розташоване всередині корпуса - у порожнині металевої трубчастої оболонки, порожнина якого має круглий або прямокутний, або трикутний, або еліптичний переріз. Зносостійкий елемент має зону дифузії, отриману за рахунок високотемпературного впливу і розташовану між згаданими тілом і оболонкою. Ширина згаданої зони дифузії становить від 10 до 30 95 товщини металевої трубчастої оболонки. На зовнішній стороні металевої трубчастої оболонки виконана опорна поверхня, яка забезпечує можливість приєднання зносостійкого елемента за допомогою газового або електричного зварювання до металевої поверхні робочого органа.
Винахід ілюструється схемами, де на фіг. 1 показана поздовжня вертикальна проекція прямолінійного зносостійкого елемента; на фіг. 2 - переріз зносостійкого елемента; на фіг. З - зносостійкий елемент у робочому положенні.
Зносостійкий елемент включає тіло 1 з карбіду бору або карбіду вольфраму, або карбіду
Зо титану в суміші із флюсом, підданому термічному впливу до стану монолітного тіла.
Монолітне тіло зносостійкого елемента 1 розташовано усередині порожнини металевої трубчастої оболонки 2, порожнина якого має переріз круглої або прямокутної, або трикутної, або еліптичної форми.
За рахунок високотемпературної взаємодії між зовнішньою поверхнею монолітного тіла 1 і внутрішньою поверхнею металевої трубчастої оболонки 2 розташована контактна зона дифузії матеріалів 3, ширина якої становить від 10 до 30 95 товщини трубчастої оболонки.
Із зовнішньої сторони трубчастої оболонки З розташована опорна поверхня 4, яка виконана з можливістю взаємодії за допомогою газового або електричного зварювання з металевою поверхнею робочого органа 5.
Металева трубчаста оболонка 2 за зоною опорної поверхні виконана з можливістю видалення її з поверхні зносостійкого елемента під впливом абразивного середовища.
Пристрій призначений як армуючий елемент для робочих органів агрегатів, що взаємодіють з абразивними середовищами. Як абразивне середовище може бути пульпа, що складається з рідкої і твердої фаз, при різних співвідношеннях складових компонентів. Як тверда фаза, як правило, використається здрібнена мінеральна маса - здрібнена руда, що застосовується на збагачувальних фабриках для одержання концентрату з підвищеним вмістом корисного компонента для металургійної промисловості.
Крім того, абразивним середовищем може бути сипуча маса, яка взаємодіє з виконавчими механізмами агрегатів, що переміщають сипучу гірську масу різного гранулометричного складу і фізико-механічних властивостей.
Стосовно до будь-якого виконавчого органа, конфігурація зносостійкого елемента може бути різною. Необхідні геометричні параметри зносостійкого елемента забезпечуються при виготовленні металевої порожньої оболонки, фізико-механічні властивості якої дозволяють змінювати його форму до формування монолітного тіла високої міцності.
Особливістю пристрою, що заявляється, є те, що безпосередньо на стадії виготовлення представляється можливим надавати виробу готову форму без застосування складної механічної і тим більше термічної обробки.
Зносостійкий елемент реалізується в такий спосіб.
Стосовно до заданого типу устаткування, виготовляється трубчаста металева оболонка 2.
Трубчастій оболонці 2 може надаватися різна просторова форма залежно від типу застосовуваного устаткування, на якому встановлюється зносостійкий елемент.
Як заготівка використовується металева трубчаста оболонка необхідного діаметра. Можуть застосовуватися труби різного діаметра, які виготовляються серійно.
Вимоги до оболонки 2 обумовлені тим, що їхнє кріплення до робочого органа 5 машини здійснюється в основному за допомогою газового або електродугового зварювання 4. Міцність кріплення елемента залежить від фізико-механічних властивостей металу 1 металевої оболонки 2, тому що місце зварювання 4 піддається максимальному статичному і динамічному впливу при роботі встаткування.
Залежно від призначення робочого органа 5 устаткування, металева оболонка 2 може бути вибрана різного перерізу, наприклад прямокутного, еліптичного, круглого або трикутного. Це обумовлено способом кріплення оболонки 2, геометричними параметрами і просторовою конфігурацією поверхні, до якої кріпиться металева оболонка 2. При виборі оболонки 2 враховується можливість не тільки її кріплення до поверхні робочого органа 5, але і можливість надання їй необхідної форми.
Після вибору металевої оболонки 2 із заданими геометричними параметрами і фізико- механічними властивостями, здійснюють вибір матеріалу, застосовуваного як зносостійкий елемент. Найпоширенішими для цих видів зносостійких елементів є карбіди бору, титану або вольфраму. Можуть застосовуватися і інші відомі високоміцні склади, які стійкі до впливу абразивного середовища.
Металовмісний порошок високоміцного матеріалу 1 змішують із флюсом. Флюс забезпечує формування однорідного металевого тіла при наступному термічному впливі. Може застосовуватися кременистий або марганцевистий флюси. Основною вимогою до флюсу є утворення з його допомогою монолітного високоміцного тіла 1 зносостійкого елемента при термічній обробці без втрати його міцнісних характеристик.
Після змішування до рівномірного стану, порошок з карбідом металу засипають у трубчасту оболонку 2, рівномірно його розподіляють і ущільнюють. Для цієї мети можуть використовуватися вібраційні столи або вібратори.
Зо Після повного засипання порошку з карбідом металу в порожнину металевої оболонки 2, їх піддають термічному впливу. Термічна обробка може здійснюватися в інфрачервоних або індукційних печах, температурний режим термічного впливу яких вибирають, виходячи з розрахунку взаємодії порошку з карбідом металу із флюсом і перетворення металовмісного порошку в монолітне тіло 1.
Особливе значення при формуванні монолітного тіла 1 зносостійкого елемента приділяється формуванню зони дифузії З між бічною поверхнею монолітного тіла 1 і внутрішньою бічною поверхнею трубчастої металевої оболонки 2. Це необхідно тому, що від сили зчеплення між тілом зносостійкого елемента 1 і внутрішньою поверхнею трубчастої оболонки 2 залежить ступінь фіксації зносостійкого елемента на робочому органі 5 застосовуваного устаткування.
Проведені дослідження показали, що ширина зони дифузії З повинна бути регламентованою і становити від 10 до 30 95 товщини трубчастої оболонки. При товщині зони дифузії З менше 10 95 не забезпечується необхідна сила зчеплення між зносостійким елементом і внутрішньою частиною оболонки. При збільшенні зони дифузії З понад 30 95 не забезпечується приріст сили зчеплення. Крім того, це приводить до збільшення собівартості виготовлення зносостійких елементів.
В результаті виконаних робіт утворюється зносостійкий елемент, що включає монолітне тіло 1 заданої просторової конфігурації і геометричних параметрів. Отримане тіло зносостійкого елемента складається із суміші карбіду високоміцного металу: бору або вольфраму, або карбіду титану в суміші із флюсом, які піддають термічному впливу до утворення монолітного тіла.
Монолітне тіло 1 розташоване всередині порожнини металевої трубчастої оболонки 2, порожнина якого має переріз круглої або прямокутної, або трикутної або еліптичної форми.
За рахунок високотемпературного впливу, між зовнішньою поверхнею монолітного зносостійкого тіла і внутрішньою поверхнею металевої оболонки розташована контактна зона дифузії.
Ширина зони дифузії становить від 10 до 30 95 товщини оболонки металевого трубчастого елемента.
Із зовнішньої сторони трубчастої оболонки розташована опорна поверхня 4, що виконана з можливістю взаємодії за допомогою газового або електричного зварювання з металевою 60 поверхнею робочого органа 5.
Металева трубчаста оболонка 2 за зоною опорної поверхні 4 виконана з можливістю видалення її з поверхні зносостійкого елемента під впливом абразивного середовища.
Після виготовлення зносостійкого елемента заданої форми його закріплюють на поверхні робочого органа 5 за допомогою газового або електродугового зварювання 4. При виконанні зварювальних робіт плавленням металу оболонки утворюють опорну поверхню 4 у вигляді зони дифузії між поверхнею робочого органа 5 і зовнішньою частиною металевої оболонки 2. Ця зона визначає ступінь зв'язку зносостійкого елемента з робочим органом 5.
Закріплений до робочого органа 5 зносостійкий елемент у процесі роботи устаткування входить у взаємодію з абразивним середовищем. У процесі взаємодії відбувається інтенсивне видалення маломіцної металевої оболонки 2 за зоною, утвореною опорною поверхнею 4.
Опорна поверхня 4 забезпечує фіксацію зносостійкого елемента до його повного стирання в процесі експлуатації.
Проведені дослідження і дослідно-промислові випробування показали, що конструкція зносостійкого елемента, що застосовується для технологічного встаткування різного призначення, має високу рентабельність при виготовленні.
Зносостійкий елемент має високі експлуатаційні властивості і забезпечує можливість роботи устаткування протягом тривалого періоду часу без витрат часу на ремонт або відновлення.
Перевагою конструкції пристрою зносостійкого елемента є те, що при його виготовленні можуть бути використані композиції будь-яких металовмісних порошків для одержання необхідних фізико-механічних властивостей готового виробу.

Claims (1)

  1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Зносостійкий елемент, що взаємодіє з абразивним середовищем, який включає корпус, пов'язаний зі зносостійким монолітним тілом, що містить карбіди металів, який відрізняється тим, що згаданий зносостійкий елемент містить зносостійке монолітне тіло, яке виконано із суміші кременистого або марганцевистого флюсу з порошком карбіду бору або карбіду вольфраму, або карбіду титану, підданої термічному впливу, та згадане тіло розташоване всередині корпусу - у порожнині металевої трубчатої оболонки, порожнина якого має круглий Зо або прямокутний, або трикутний, або еліптичний переріз, при цьому згаданий зносостійкий елемент має зону дифузії, одержану за рахунок високотемпературного впливу і розташовану між згаданим тілом і оболонкою, причому ширина згаданої зони становить від 10 до 30 95 товщини металевої трубчатої оболонки, а на зовнішньої стороні металевої трубчатої оболонки виконана опорна поверхня, яка забезпечує можливість приєднання зносостійкого елемента за допомогою газового або електричного зварювання до металевої поверхні робочого органа. . т ре і и ї А і і я оце; в-во. Ко, й с о. КЗ реа що ва пк м и нн т Ен ПО кох :вА иа Кк ша ооо ово ві хх клік хх юю 5-4 и КК, ой их, чи ес ше ее: ж а нні ж й
    М. А й Фіг. 1
UAA201301045A 2013-01-28 2013-01-28 Зносостійкий елемент, що взаємодіє з абразивним середовищем UA112634C2 (uk)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201301045A UA112634C2 (uk) 2013-01-28 2013-01-28 Зносостійкий елемент, що взаємодіє з абразивним середовищем
RU2014102367/02A RU2584314C2 (ru) 2013-01-28 2014-01-24 Износостойкий элемент, взаимодействующий с абразивной средой

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA201301045A UA112634C2 (uk) 2013-01-28 2013-01-28 Зносостійкий елемент, що взаємодіє з абразивним середовищем

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA112634C2 true UA112634C2 (uk) 2016-10-10

Family

ID=53761881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA201301045A UA112634C2 (uk) 2013-01-28 2013-01-28 Зносостійкий елемент, що взаємодіє з абразивним середовищем

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2584314C2 (uk)
UA (1) UA112634C2 (uk)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2042499C1 (ru) * 1993-02-03 1995-08-27 Елена Николаевна Тимофеева Способ изготовления металлоабразивных элементов
US6287360B1 (en) * 1998-09-18 2001-09-11 Smith International, Inc. High-strength matrix body
EP1133379B1 (en) * 1998-11-23 2003-07-09 Ultimate Abrasive Systems, L.L.C. Method for making a sintered article
US20050211475A1 (en) * 2004-04-28 2005-09-29 Mirchandani Prakash K Earth-boring bits
RU2447194C1 (ru) * 2010-08-03 2012-04-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Алтайский государственный аграрный университет" (АГАУ) Способ химико-термической обработки режущей кромки стального рабочего органа почвообрабатывающего орудия

Also Published As

Publication number Publication date
RU2584314C2 (ru) 2016-05-20
RU2014102367A (ru) 2015-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gamit et al. Joining of mild steel pipes using microwave hybrid heating at 2.45 GHz and joint characterization
US20090044898A1 (en) Method For Manufacturing a Multimaterial Component or Construction
MX2021013172A (es) Material compuesto basado en aleaciones, fabricado in situ, reforzado con carburo de tungsteno y metodos para su produccion.
UA112634C2 (uk) Зносостійкий елемент, що взаємодіє з абразивним середовищем
RU2583977C2 (ru) Способ изготовления рабочего органа технологического оборудования с износостойким элементом, взаимодействующим с абразивной средой
CN104889380A (zh) 制造经编机链块的组合物及用其制作经编机链块的方法
US1374509A (en) Art of hardening metal
CN104984904A (zh) 一种抗磨损振动筛筛板的制备方法
DE914956C (de) Verschleissfestes Rohr fuer den pneumatischen oder hydraulischen Transport von Schuettgut
CN110153437A (zh) 一种具有耐腐蚀的合金青铜粉的制备工艺
KR20130018649A (ko) 용광로용 혼합 드럼
CN102226278B (zh) 一种抗磨损振动筛筛板的制备方法
RU2007106678A (ru) Способ повышения абразивной и коррозионной стойкости чугунов и сталей
DE927679C (de) Verschleissfestes Rohr fuer den hydraulischen oder pneumatischen Transport von Schuettguetern und fuer andere Zwecke
DE60019346D1 (de) Schlagleiste für eine vertikale schleudermühle und herstellungsverfahren
KR100510857B1 (ko) 전자석을 이용한 용해로의 용탕 교반장치
CN105714177A (zh) 一种螺旋输送机螺旋叶片复合式耐磨保护块制造工艺
Uzun et al. Friction stir welding of foamable AlSi7 reinforced by B4C
Goto et al. Effect of grinding on the fatigue strength of a bearing steel in the super long-life field
AT162646B (de) Sinterwerkstoff für Schleifwerkzeuge, wie Schleifscheiben, Abrichtwerkzeuge od. dgl.
Ren et al. Fracture failure analysis of an escalator driving chain
AT412074B (de) Verfahren zur herstellung von rotationssymmetrischen guss-stücken
RU2015152641A (ru) Композиционный многофункциональный шихтовой материал
CN105215567B (zh) 铬镍钼钒药芯焊丝
EP3657111A1 (de) Verfahren zum instandsetzen eines abgenutzten spülkörpers, einer bodenelektrode und/oder einer abgenutzten ausmauerung eines metallurgischen gefässes