Пристрій для одержання деталей машин заданої якості робочих поверхонь

Устройство для получения деталей машин заданного качества рабочих поверхностей, включающее генератор, встроенный в него магнитострикционный преобразователь с волноводом-концентратором, отл ичающееся тем, что оно дополнительно снабжено установленным на волноводеконцентраторе кокилем со' съемной пластиной, расположенной на рабочей поверхности кокиля, при этом на рабочей поверхности кокиля выполнены выступы и впадины, которые сопряжены со съемной пластиной Изобретение относится к литейному производству, а именно к устройствам для ультразвуковой обработки металла и может быть использовано при получении деталей машин с участками рабочих поверхностей заданной твердости, структуры и плотности и по безотходной технологии, например, крупногабари і ных вкладышей подшипников скольжения электродвигателей большой мощности Известно устройство для ультразвуковой обработки металла, включающее ультразвуковой генератор, кольцевой магнитострикционный преобразователь с волноводами-концентраторами, стакан-излуча тель, ли тниковую си стем у (а с ССС Р № 197180, МКИ С 22 В 9/02, 1967 г ) Недостатком описанного аналога является рассеивание акустической энергии по всему объекту обработки Наиболее близким по технической сущности является устройство для ультразвуковой обработки расплава, включающее генератор, магнитострикционный преобразователь с волноводом-концентратором, кольцо-излучатель выполненное совместно с литниковой воронкой, вокруг которой по внешней поверхности установлен нагревательный элеменУ (а с СССР № 973233, МКИ В 22 Д 27/08, В 22 Д 1/00, С 22 Г 3/02 1982 г ) Недостатком этого технического решения является рассеивание акустической энергии по всему объекту обработки вызываемое конструктивным исполнением совместного расположения ультразвукового генератора магнитострикционного преобразователя с волноводом-концентратором и кольцом-излучателем В основу настоящего изобретения была положена задача создания устройства для получения рабочих поверхностей деталей машин, в котором использовались бы такие конструктивные решения, которые должны обеспечить расчетное усиление акустической концентрации ультразвуковых колебаний, что дало бы получение рабочей поверхности детали заданного качества рабочих поверхностей без припусков на обработку чистовой рабочей поверхности, а значит получение деталей с заданной механической характеристикой на разных участка х рабочей поверхности детали и по безотходной технологии Это достигается тем, что устройство для получения деталей машин заданного'качества рабочих поверхностей, включающее генератор и магнитострикционный преобразователь с волноводом-концентратором, согласно изобретению дополнительно снабжено кокилем со съемной пластиной, расположенной на рабочей поверхности кокиля, при этом кокиль, сопряженный с волноводом-концентратором с заданным профилем в виде выступов и впадин рабочей поверхности, через съемную пластину обеспечивает управляемое качество расплава в заданном корпусе Толщина пластины соотве тствует припуск у на обработку готовой рабочей поверхности детали В отличие от прототипа в котором происходит равномерное рассеивание акустической энергии по всей поверхности расплава, вызванное конструкти вным исполнением устройства Принцип работы устройства в изобретении построен на том же физическом явлении влияния ультразвука (46) 15 09 2000, Бюл № 4 , 2000 р (72) Костогриз Олександр Петрович, Орлов Воло димир Іванович, Трифонова Ольга Пилипівна (73) Відкрите акціонерне товариство "Південний електромашинобудівний завод" (56) Авторское свиде тельство СССР № 973233, 1982. смО 27562 на проникновение акустических потоков в пограничный слой расплавленного металла, но уже на участке с ограниченными размерами, определенными конструктивными исполнением предлагаемого устройства , т е в места х контакта выступов заданного профиля рабочей поверхности кокиля с металлической пластиной через которую передается акустическая энергия в виде колебаний на слои расплава Это приводит к резкому увеличению роста кристаллов химических соединений компонентов на контактных участках, в то время, как соседние остаются с значительно меньшим ростом и плотность, твердость, стр уктура между ними существенно отличается, а так как рельеф рабочей поверхности кокиля и съемной пластины можно задавать любой, процесс изготовление рабочих поверхностей де талей становится управляемым Кроме того наличие металлической пластины, которая является ограничителем рабочей поверхности, получаемой детали, обеспечивает, вопервых, образование неконтактных пространств, затухание акустических колебаний, а во-вторых, исключает проникновение в это пространство расплава, и имея толщину которая соответствует припуску на обработку, обеспечивает получение рабочей поверхности деталей без черновой и чистовой обработки, что делает технологию получения детали безотходной На чертеже изображен общий вид устройства для получения деталей машин заданного качества рабочи х поверхностей в разрезе Устройство состоит из ультразвукового генератора 1, магнитострикционого преобразователя 2 волновода-концентратора 3, на котором установлен кокиль 4, рабочая поверхность которого выполнена в виде выступов и впадин, которые сопрягаются со съемной металлической пластиной и образовывают неконтактные пространства 5 металлической пластины 6, рабочего пространст ва 7 ограниченного пластиной и корпусом подшипника 8 и ультразвуковыми колебаниями 9 осуществляемые генератором 1 Пластина установлена в пазы основания кокиля 4 Корпус подшипника является изготавливаемой деталью на поверхность которой направляют расплав Работу устройства покажем на примере получения вкладыша подшипника скольжения электрических машин большой мощности типа СДНЗ В процессе работы рабочее пространство 7, ограниченное пластиной 6 и корпусом подшипника 8, под избыточным давлением заполняется расплавом, который подвергают ультразвуковому воздействию Процесс подачи ультразвуковы х колебаний 9 осуществляется от генератора 1, магнитострикционного преобразователя 2, волноводаконцентратора 3, через тело кокиля 4 и пластину 6 на расплав Ак усти ческая энергия равномерно рассеивается, и доходя до выступов и впадин поверхности кокиля начинает затуха ть по боковым стенкам впадин и усиливается за счет концентрации ультразвуковых волн только на участках выступов, которые соприкасаются с металлической пластиной контактирующей с пограничным слоем расплавленного металла Таким образом предложенное техническое решение для получения деталей машин заданного качества рабочих поверхностей за сче т усиления ультразвуковых колебаний при обработке зон расплава в рабочем пространстве кокиля, обеспечивает получение деталей заданного качества, твердости, плотности и стр уктуры, промышленно применимо и может лредставлять значительный интерес в машиностроении, так как позволяет обеспечить получение нового качества и точности рабочи х повер хно стей де талей со временных машин при незначительных затратах и по безотходной технологии 27562 Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122 )3-72 -89 (0312 2)2-5 7-03 І