Пристрій для зміцнення поверхні отворів

Пристрій для зміцнення поверхні отворів, що містить заповнену рідиною розрядну камеру з еле 3 - розташування розрядної камери й використання ланок, що передають енергію деформуючому елементу (цанзі) не дозволяє повною мірою використовувати енергію електричного розряду у воді; - використовування пристрою не дозволяє зробити обробку всієї площі поверхні отвору за один імпульс через конічну поверхню цанги при її розкритті, що також може привести до відхилень у геометрії оброблюваного отвору. В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення конструкції пристрою для зміцнення поверхні отворів шляхом зміни його конструктивних елементів і їх розташування щодо оброблюваного отвору, що дозволить збільшити енергію удару деформуючих елементів і дасть можливість зміцнювати всю поверхню отвору за один імпульс, і за рахунок цього підвищити ступінь зміцнення оброблюваного отвору, а також підвищити його продуктивність. Крім того, винахід дозволить розширити технологічні можливості пристрою, знизити собівартість його виготовлення й підвищити безпеку при роботі з ним. Сутність винаходу, що заявляється, полягає в тому, що в пристрої для зміцнення поверхні отворів, що містить заповнену рідиною розрядну камеру з електродами, підключеними до генератора імпульсних струмів, і деформуючі елементи, що розташовані усередині зміцнюваного отвору, згідно з винаходом, розрядна камера розташована усередині зміцнюваного отвору й виконана у вигляді електровибухового патрона з ребрами на бічних стінках, за допомогою яких електровибуховий патрон зафіксовано у зміцнюваному отворі, а деформуючі елементи виконано у вигляді вкладишів, закріплених між ребрами електровибухового патрона і розташованих із зазором метання відносно внутрішньої поверхні зміцнюваного отвору, причому кривизна робочої поверхні вкладишів збігається із кривизною поверхні зміцнюваного отвору. Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками винаходу, що заявляється, і технічним результатом, необхідно відзначити наступне. Ознаки «розрядна камера розташована усередині зміцнюваного отвору й виконана у вигляді електровибухового патрона з ребрами на бічних стінках, за допомогою яких електровибуховий патрон зафіксовано у зміцнюваному отворі, а деформуючі елементи виконано у вигляді вкладишів, закріплених між ребрами електровибухового патрона і розташованих із зазором метання відносно внутрішньої поверхні зміцнюваного отвору, причому кривизна робочої поверхні вкладишів збігається із кривизною поверхні зміцнюваного отвору» - дозволяють збільшити енергію удару деформуючих елементів і дають можливість зміцнювати всю поверхню отвору за один імпульс за рахунок використання високоефективного і стабільного процесу електричного розряду при вибуху провідника в розрядній камері малого об'єму. Також скорочується час обробки отвору до одного імпульсу й за рахунок цього підвищується продуктивність технологічного процесу зміцнення поверхні отворів. За 87741 4 стосування комутаційного устаткування, що використовується в технологіях розвальцьовування труб, а також ГІС на більш низьку робочу напругу (до 10кВ) підвищує безпеку робіт і знижує собівартість його виготовлення. Сутність винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 зображено пристрій у розрізі, на Фіг.2 розріз пристрою по площині А-А. Пристрій для зміцнення поверхні отворів містить заповнену водою розрядну камеру 1, виконану у вигляді електровибухового патрона з поліетиленовим корпусом 2 і електродами у вигляді металевого провідника 3. Корпус 2 виконано з рівномірно розташованими тонкими ребрами 4 на його бічних стінках, що призначені для надійного фіксування й центрування пристрою в оброблюваному отворі деталі 5. Один кінець металевого провідника 3 з'єднаний з поверхнею оброблюваної деталі 5, підключеної до негативного виводу генератора імпульсних струмів (на кресленні не показано), а другий кінець металевого провідника 3 підключений до позитивного виводу ГІС. У проміжках між ребрами 4 корпуса 2 розташовані деформуючі елементи, виконані у вигляді змінних вкладишів 6, виготовлених із матеріалів з підвищеною твердістю й зносостійкістю. Вкладиші 6 закріплені на корпусі 2 за допомогою заскочок 7, виконаних як частина корпуса, і розташовані з гарантованим зазором Δ метання відносно внутрішньої поверхні зміцнюваного отвору деталі 5. При цьому кривизна робочої поверхні вкладишів 6 збігається із кривизною поверхні зміцнюваного отвору деталі 5. Пристрій працює таким чином. Пристрій для зміцнення поверхні отворів установлюють в отвір оброблюваної деталі 5. Використовуючи комутаційне устаткування (на кресленні не показано), пропускають імпульсний струм великої густини від ГІС крізь металевий провідник 3. При цьому відбувається вибух металевого провідника 3 у розрядній камері 1 з утворенням ударної хвилі й парогазової порожнини, що діє крізь тонку стінку корпуса 2 на вкладиші 6. Під дією високого тиску заскочки 7 розходяться і вкладиші 6 починають свій рух до поверхні оброблюваного отвору деталі 5, здобуваючи кінетичну енергію протягом гарантованого зазору Δ. При ударі об поверхню отвору оброблюваної деталі 5 вкладиші 6 спричиняють зміцнюючу дію на поверхню оброблюваного отвору. Величина гарантованого зазору Δ розраховується, виходячи з виду зміцнюваного матеріалу та розмірів отвору оброблюваної деталі, а також параметрів розрядного ланцюга й ГІС. Наприклад, при енергії розряду 20кДж, діаметрі розрядної камери пристрою 14мм і масі тіла, що метається, 0,1кг, оптимальний з погляду повного використання енергії розряду зазор складе 4мм. Після здійснення цього процесу вкладиші 6 випадають або залишаються в оброблюваному отворі залежно від його просторового положення й підлягають збору та повторному використанню на новому електровибуховому патроні. 5 87741 Таким чином, вкладиші пристрою забезпечують зміцнення за один імпульс всієї поверхні оброблюваної деталі, крім ділянок, розташованих під ребрами корпуса, які становлять менше 1% поверхні зміцнюваного отвору та не впливають на якість зміцненої поверхні завдяки своїй геометрії. Простота конструкції пристрою дозволяє виготовляти його з будь-якими розмірами, що відповідають розмірам оброблюваного отвору. Необхідне для технологічного процесу зміцнення поверхні отворів устаткування, а також технологія установки пристрою й комутації його електродів, аналогічна технології установки, комутації електродів і устаткуванню, що використовуються при електро Комп’ютерна верстка О. Рябко 6 вибуховій запресовці труб у трубні грати теплообмінних апаратів (див. Мазуровский Б.Я. Электрогидроимпульсная запрессовка труб в трубных решетках теплообменных аппаратов. - Киев: Наук, думка, 1980. - 172с.). Це також дає можливість одночасної обробки декількох отворів за один імпульс. Таким чином, застосування пристрою, що заявляється, для зміцнення поверхні отворів дозволяє підвищити ступінь зміцнення оброблюваного отвору, розширити технологічні можливості пристрою, підвищити його продуктивність, знизити собівартість виготовлення пристрою й підвищити безпеку при роботі з ним. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601