Устройство для нанесения покрытий из металлических порошков на изделия

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ НА ИЗДЕЛИЕ, содержащее нагреватель, узел вращения изделия и корпус с подпружиненными горизонтальным и вертикальным валикями, отличаю-щ а е с я тем, что, с целью повьшения плотности покрытия и прочности его сцепления с изделием, оно снабжено узлом создания центробежного давления , вьтолненным в виде привода вращения корпуса, маховика, установ .ленного на наклонной оси с возможностью регулирования перемещения по ней, Г-образной планки, подпружиненной в осевом направлении, винта и направляющей с пружинами, плоским биметаллическим элементом, установленным симметрично относительно торцов вертикального валика с возможностью взаимодействия с его осями, термодатчиком , соединенньм через компаратор со схемой управления работой нагревателя, отражающим элементом, установленным на торцовой поверхно (Л сти горизонтального валика, источником и приемником излучения, соединенным через компаратор со схемой управления работой двигателя привода вращения корпуса. ю со N3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

SU;,»1273214

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3877836/22-02 (22) 11. 02. 85 (46) 30.11.86. Бюл. ¹ 44 (7 1) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (72) В.А.Карпушин, P Б.Миткин, В.Н.Мишута и Л.С.Олейников (53) 621. 762. 073(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 564923, кл. В 22 F 7/04, 1977, Авторское свидетельство СССР

¹ 893407, кл. В 22 F 7/04, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ

ПОКРЫТИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ

НА ИЗДЕЛИЕ, содержащее нагреватель, узел вращения изделия и корпус с подпружиненными горизонтальным и вертикальным валиками, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения плотности покрытия и прочности 5п 4 В 22 F 7/04, С 23 С 24/06 его сцепления с иэделием, оно снабжено узлом создания центробежного давления, выполненным в виде привода вращения корпуса, маховика, установ.ленного на наклонной оси с возможностью регулирования перемещения по ней, Г-образной планки, подпружиненной в осевом направлении, винта и направляющей с пружинами, плоским биметаллическим элементом, установленным симметрично относительно торцов вертикального валика с возможностью взаимодействия с его осями, термодатчиком, соединенным через компаратор со схемой управления работой

C нагревателя, отражающим элементом, установленным на торцовой поверхности горизонтального валика, источником и приемником излучения, соединенным через компаратор со схемой управления работой двигателя привода Я вращения корпуса.

1 12732

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для нанесения покрытия иэ металлических порошков на поверхность изделий. 5

Цель изобретения — повышение плотности покрытия и прочности его сцепления с изделием.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез. 1О

Устройство для нанесения металлических порошков состоит иэ патрона

1 с оправкой 2, соединенной обрабатываемой деталью винтом 3, нагревателя 4, корпуса 5 с валиком 6, вра- 15 щающимся на осях 7 и 8, подпружиненных упругими элементами 9 и 10 по средством гаек 11 и 12 к биметаллической пластинке 13, закрепленной к

I корпусу 5 винтом 14, валика 15,вра- 20 щающегося на осях 16 и 17, жестко закрепленных на Г-образной планке

18, прижатой к пружине 19 посредством винта 20, вставленного в деталь 21, на оси которой закреплен маховик 22 гайкой 23. Деталь 21 крепится к корпусу 5 валом 24 и фиксируется пружиной 25 посредством направляющей 26 и детали 27 с.винтом

28. К корпусу 5 закреплен маховик

29 с ремнем 30, второй конец которого закреплен на маховике 31 установленном на валу 32 двигателя 33, расположенного на основании 34.Схема

35 управления соединена с выходом фотоприемника 36, оптически связанного при помощи линзы 37 и зеркального отражающего элемента 38 с освети. тельным устройством 39. Система регулирования температуры нагрева детали влкючает термодатчик 40, установленный с фокусным элементом 41 в корпусе 42. Выход термодатчика 40 соединен с компаратором 43, выход которого связан со схемой 44 управ- 45 ления работой нагревателя 4.

Устройство работает следующим образом.

Изделие с предварительно нанесенным слоем порошка устанавливают в оправку 2 и закрепляют винтом 3.После этого оправку 2 размещают в токарном патроне 1 и включают высокочастотный нагрев. Изделие приводят во вращение, а затем в его внутреннюю полость вводят корпус 5 таким образом, чтобы валики 6 и 15 контактировали соответственно с торцовой и

14 2 внутренней поверхностями изделия и передавали по ремню 30 вращение на корпус 5. За счет центробежной силы, приложенной от маховика 22 на валик

15, уплотняется порошок на торцовой поверхности, за счет прогрева биметиллической пластинки 13 уплотняется порошок на внутренней поверхности детали.

В результате вращения маховика

22 вокруг оси, совпадающей с осью изделия, последний за счет разложения центробежной силы, стремясь переместиться в радиальном направлении (что практически невозможно), вынужден вместе с деталью 21 перемещаться вертикально вниз, воздействуя через упор 20 на Г-образную планку 18, оси 16 и 17 и валик 15 на порошковый слой, находящийся на торцовой поверхности изделия. Направляющая

26 служит для устранения перекосов детали 21, возникновение которых возможно при использовании несимметричной центробежной системы. Упругий элемент 25 также способствует устранению перекосов детали 21 и ее заклиI нивания так как создает дополнительt ное усилие, линия действия которого параллельна линии действия осевого усилия, создаваемого маховиком 22.

Деталь 21 входит в состав центробежного регулятора, так как она является составной частью маховика 22 и сопряжена с ним. Ось 26 на инерци.онность системы вращающихся масс мало влияет и вместе с тем не оказывает дополнительного влияния на давление на порошок, развиваемое инерционным устройством. Создается строго постоянное давление за счет силы тяжести, кроме того, имеется возможность регулирования этого давления как за счет перемещения маховика 22 груза, так и за счет регулирования скорости вращения валика 6 от двигателя 33.

Подпружиненная Г-образная планка и валик обеспечивают возможность снижения динамических вибраций, передаваемых от валика на порошковый слой, поэтому качество покрытия практически не снижается.

Регулировка .давления валика 15 на порошок осуществляется при помощи оптически сопряженных осветительного устройства 39, зеркального отражающего элемента 38, закрепленного на тор1273214 цовой поверхности валика 15, линзы

37 и фотоприемника 36, выход которого соединен со схемой 35 управления двигателем 33. В процессе работы поток света, формируемый осветительным устройством 39, направляется на торцовую поверхность валика 15 и, следовательно, на элемент 38, который вращается вокруг оси валика со скоростью, задаваемой в схеме 35 управ- 10 ления и и определяемой скоростью вращения корпуса 5 — и, Промодулированный световой поток поступает на фотоприемник 36, сигнал выхода которого поступает в схему 35, где он 5 сравнивается с сигналом, заданным оператором — n, Если скорость вращения валика 15 превышает некоторую заданную, схема 35 вырабатывает сигнал, обеспечивающий соответствующее 20 изменение скорости вращения вала двигателя — n . Регулировка температу° ры нагрева металлических порошков осуществляется при помощи термодатчика 40, на термоэлемент которого 25 фиксируется при помощи фокусного элемента 41 нагретый металлический порошок. С выхода термодатчика 40 сигнал поступает в компаратор 43, где он сравнивается с некоторым сигналом 1:, задаваемым оператором.

Разностный сигнал поступает в схему 44 управления работой нагревателя 4, При нагревании порошка до температуры 1050 С схема 44 управления отключает нагреватель, чем обеспечивается поддержание в процессе нанесения покрытия постоянной температуры.

Система измерения скорости вра4 щения валика 15 и ее регулирования с помощью двигателя 33 обеспечивает возможность нанесения качественного покрытия эа счет постоянства центробежной силы от маховика 22 и сниже- . ния вибраций.

Биметаллический элемент, применяемый в устройстве, представляет собой прямоугольную пластину, плоскую, состоящую из разнородных материалов, например стали и меди, причем эти пластины спаяны монолитно и пластина с более высоким коэффициентом линейного расширения (медная) расположена со стороны головки крепежного винта, который является одновременно с этим и регулировочным — для установления статического зазора между валиком 6 и образующей внутренней поверхности детали.

При вращении оправки 2 и одновременном нагреве иэделия, на которое наносится покрытие, тепловое поле передается на биметаллическую пластинку 13, которая разогревается и изгибается относительно винта 14 своими концами по направлению к оправке.

Такой изгиб биметаллической пластинки обусловлен большим расширением медной пластины. При изгибе пластинка воздействует на оси 7 и 8, которые перемещают валик 6 и осуществляют уплотнение металлического порошка к внутренней поверхности изделия. При.охлаждении биметаллической пластинки последний возвращается в первоначальное положение.

Данные, подтверждающие повышение качества покрытия для изделий 93080 мм, приведены в таблице.

В результате воздействия дополнительного давления центробежного регулятора значительно повышается плотность покрытия, снижается его пористость, повышается прочность сцепления с основой, а также повышается предел прочности порошкового слоя на изгиб.

Вертикальный валик от взаимодействия с биметаллической пластинкой увеличивает давление на порошковый слой примерно в 1,5 раза по сравнению с известным устройством, увеличивая пропорционально предел прочности слоя йа изгиб, прочность сцепления покрытия с основой, снижая при этом пористость.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет улучшать качество покрытия.

1273214

Известным устройством

Предлагаемым устройством

Внутренняя поверхность

Внутренняя поверхность

9,5

17

Пористость покрытия, 7

29

Прочность на изгиб, кг/мм

Внутренний диаметр изделия, мм

50

Толщина покрытия, мм

1,5

1,5

Наружный диаметр изделия, мм

65

Частота вращения, об/мин

800

800

ВНИИПИ

Заказ 6372/11 Тираж 757 Подписное

Производств.-полиграф. пред-е, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сравнительные данные качества покрытий, нане сенных

Прочность сцепления покрытия с 2 основой,кг/мм

Плоская поверхность

Плоская поверхность