Устройство для фрикционно-механического нанесения покрытий

 

Изобретение относится к области фрикционно-механического нанесения покрытий и может быть использовано для нанесения покрытий на внутренние цилиндрические поверхности, например, гильзы цилиндров двигателей. Изобретение направлено на повышение производительности процесса нанесения и качества наносимого покрытия, а также снижение расхода материалов. Устройство содержит механизм нагружения в виде пневмоцилиндра, поршня, толкателя возвратной пружины, системы рычагов, соединенные с ними обоймы с колодками К и установленными в них через элементы Э фиксации натирающих 5 Э в виде брусков Б. НЭ из сплава меди, например, бронзы БрОФ 4-0,25, Б из материала среды, например, сплава галлия, в торцах нерабочей части которых выполнены буртики. Б подпружинены через пластинчатые проставки волнистыми пружинами, расположенными в К, а торцевые части К выполнены скругленными. НЭ выполнены полыми и посажены с натягом на внутренние конические поверхности К. Упругий Э размешен в торцевых выемках поршня и толкателя, возвратная пружина установлена на толкателе. В устройстве имеется автоматическое регулирование усилия прижатия и подачи путем поддержания давления на ЭН постоянным за счет срабатывания редукционного клапана. 5 ил.

Изобретение относится к области нанесения покрытий фрикционно-механическим способом.

Изобретение направлено на повышение производительности процесса нанесения покрытий, качества обработки и снижение расхода материалов.

Решение поставленной задачи достигается тем, что бруски выполнены из материала среды и с буртиками на торцевых нерабочих частях и подпружинены к колодкам через пластинчатые проставки и волнистые пружины, элементы фиксации выполнены полыми и посажены на торцевые нерабочие части брусков и с натягом по конической внутренней поверхности колодок, а торцевые части колодок выполнены скругленными, при этом возвратная пружина установлена на толкателе, который соединен с помощью упругого элемента с поршнем.

На фиг. 1 изображено устройство для фрикционно-механического нанесения покрытий, общий вид.

На фиг.2 крепление обоймы в сборе с колодкой к корпусу, вертикальный разрез.

На фиг.3 вертикальный разрез обоймы устройства.

На фиг.4 горизонтальный разрез А-А обоймы.

На фиг.5 схема подсоединения устройства к воздушной магистрали.

Устройство состоит из корпуса 1 (фиг.1,2), выполняющего роль цилиндра в механизме нагружения, выполненного в виде пневмоцилиндра, с которым соединяется крышка 2 с хвостовиком 3, в крышке имеются каналы для подачи воздуха. На хвостовике 3 установлена с возможностью вращения муфта одностороннего действия 4. Внутри корпуса расположен поршень 5. В торцевых выемках поршня 5 и толкателя 6 установлена возвратная пружина 8, которая одним концом воздействует на буртик толкателя 6, а другим на корпус 1.

Толкатель 6 имеет прорезь с отверстием для соединения с системой рычагов 9. Система рычагов 9 нижней частью опирается на обойму 10, соединенную с корпусом 1. С системой рычагов 9 соединяются две колодки 11, размещенные в обойме 10. Колодки 11 имеют скругленные выступы под прямоугольные пазы, выполненные в корпусе 1 и обойме 10. В колодках 11 находятся волнистые пружины 12. На внутренние конические поверхности колодок 11 устанавливаются с натягом полые натирающие элементы 13 из сплава меди, например, бронзы Бр ОФ 4-0,25. В направляющих элементах 13 размещаются бруски 14 из материала среды, например, сплава галлия, с буртиками в нерабочей части и пластинчатые проставки 15. Устройство через воздушную магистраль 16 связано с воздушным краном 17, манометром 18 и редукционным клапаном 19.

Устройство работает следующим образом.

Хвостовик 3 устройства устанавливают в шпиндель сверлильного, расточного, хонинговального станка, после чего устройство нижней частью вводят в обрабатываемую деталь 20, например, гильзу цилиндра. Затем устройство приводят во вращение. После этого воздушным краном 17 подают воздух от редукционного клапана 19 через воздушную магистраль 16 и муфту одностороннего действия 4 в надпоршневое пространство. Регулировку и контроль давления воздуха осуществляют с помощью редукционного клапана 19 и манометра 18.

Под действием давления воздуха поршень 5 перемещается и через упругий элемент 7 воздействует на толкатель 6. Толкатель 6, преодолевая усилие возвратной пружины 8, воздействует на систему рычагов 9. Система рычагов 9, раздвигаясь, перемещает колодки 11. Колодки 11 одновременно воздействуют на натирающие элементы 13 и через волнистые пружины 12, пластинчатые проставки 15 на бруски 14 из материала среды. При соприкосновении брусков 14 из материала среды с поверхностью обрабатываемой детали 20 происходит их нагрев. При дальнейшем перемещении колодок 11 бруски 14 из материала среды утапливаются в натирающих элементах 13, что приводит к сжатию волнистых пружин 12, а натирующие элементы 13 при соприкосновении начинают воздействовать на обрабатываемую деталь 20, при этом за счет скругленных выступов на колодках 11 происходит самоустановка колодок 11 с натирующими элементами 13 относительно поверхности обрабатываемой детали 20, что значительно повышает качество нанесения покрытия. Под действием сжатых волнистых пружин 12 обеспечивается давление прижатия брусков 14 из материала среды к обрабатываемой детали 20.

Под действием давления воздуха обеспечивается прижатие натирающих элементов 13 к обрабатываемой детали 20. При достижении давления в надпоршневом пространстве значения, заданного редукционным клапаном 19, происходит стабилизация усилия на натирающих элементах 13 за счет срабатывания редукционного клапана 19 при повышении давления. Под действием давления в результате трения происходит плавление брусков 14 из материала среды в зоне контакта и нанесение вместе с основным антифрикционным материалом натирающих элементов 13 на обрабатываемую поверхность детали 20.

Затем включают вертикальную подачу и производят нанесение покрытия на обрабатываемую деталь 20 с необходимой скоростью. В процессе нанесения покрытия по мере износа натирающих элементов 13 и брусков 14 из материала среды с помощью редукционного клапана 19 обеспечивается автоматическая постоянная подача натирающих элементов 13 и брусков 14 из материала среды, причем размеры натирающих элементов 13 и брусков 14 из материала среды подобраны таким образом, что обеспечивается их равномерный расход.

При нанесении покрытия упругий элемент 7 компенсирует радиальное биение, неровности микрорельефа, что позволяет получить равномерное и качественное покрытие.

После окончания нанесения покрытия с помощью воздушного крана 17 сбрасывают давление, и под действием возвратной пружины 8 толкатель 6 совместно с системой рычагов 9, колодками 11 с натирающими элементами 13, брусками 14 из материала среды и пластинчатыми проставками 15, упругим элементом 7 и поршнем 5 возвращается в исходное положение.

Устройство выводят из обрабатываемой детали 20. При израсходовании натирающих элементов 13 и брусков 14 из материала среды производят их замену.

По сравнению с известным устройством данное устройство позволяет исключить следующие операции: разогрев материала среды и заполнение им рабочего объема, ручную регулировку подачи основного антифрикционного материала в процессе работы по мере расходования, что значительно повышает производительность процесса нанесения покрытий, качество обработки и снижает расход материалов.

Формула изобретения

Устройство для фрикционно-механического нанесения покрытий, содержащее механизм нагружения в виде пневмоцилиндра, поршня, толкателя, возвратной пружины, систему рычагов и соединенные с ними обоймы с колодками и установленными в них посредством элементов фиксации натирающих в виде брусков, отличающееся тем, что бруски выполнены из материала среды и с буртиками на торцевых нерабочих частях и подпружинены к колодкам через пластинчатые проставки и волнистые пружины, элементы фиксации выполнены полыми и посажены на торцевые нерабочие части брусков и с натягом по конической внутренней поверхности колодок, а торцевые части колодок выполнены скругленными, при этом возвратная пружина установлена на толкателе, который соединен с помощью упругого элемента с поршнем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5