Пристрій для нагріву деталей під збирання з’єднань

Реферат: Пристрій для нагріву деталей під збирання з'єднань містить індукційний нагрівач, що складається з двох частин, причому одна частина нагрівача виконана у вигляді двох котушок, кожна з яких оснащена магнітопроводами, а інша частина нагрівача у вигляді кільцевої котушки з магнітопроводами. Одна частина індукційного нагрівача виконана у вигляді замкнутого роз'ємного магнітопроводу, оснащеного котушкою, який вздовж осі проходить через внутрішній отвір деталі, а інша частина нагрівача виконана у вигляді котушки, яка розташована співвісно з деталлю, що нагрівається, і охоплює зовнішню поверхню деталі. UA 67787 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ НАГРІВУ ДЕТАЛЕЙ ПІД ЗБИРАННЯ З'ЄДНАНЬ UA 67787 U UA 67787 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до технологій збирання з'єднань з натягом, зокрема до збирання з використанням індукційного нагріву. Відомий пристрій для збирання і розбирання пресових з'єднань деталей складної форми, який містить індукційний нагрівач, що складається з котушки та магнітної системи, а також додатково містить щонайменше один індукційний нагрівач [патент України на винахід № 81811 від 11.02.2008р., по МПК Н05В 6/10]. Однак, система індукційних нагрівачів дозволяє нагрівати деталь лише з зовнішньої поверхні. Розігрівання внутрішньої поверхні відбувається тільки за рахунок теплопровідності матеріалу деталі. Це подовжує процес нагріву, а для товстостінних деталей не вдається одержати рівномірне в радіальному напрямі (по товщині стінки) температурне поле. Відомий також верстат для теплового збирання і розбирання деталей, забезпечений розташованою співвісно в індукторі циліндричною напрямною з встановленими на ній один під другим двома знімними верхнім і нижнім петлебодібними вкладишами, а верхні та нижні магнітопроводи виконані рухомими в радіальному напрямку [А.с СРСР №774895, М. кл.3 В23Р19/02]. Проте для ефективного застосування петлебодібних вкладишів по них необхідне протікання великого струму, що призводить до додаткового збільшення енергетичних параметрів і потужності індукційної котушки, внаслідок чого істотно збільшується енергоспоживання. Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, є пристрій для розбирання та збирання колісних пар [патент України на корисну модель № 32986 від 10. 06. 2008р., по МПК В23Р 19/02], який містить вертикальний індуктор, що складається з двох частин, причому одна частина індуктора виконана у вигляді двох послідовно і згідно з сполученими неохолоджуваними котушками, кожна з яких оснащена магнітопроводами і виконана у вигляді плоского зігнутого овала, внутрішня поверхня якого повторює форму поверхні маточини, а інша частина індуктора - у вигляді кільцевої неохолоджуваної котушки з магнітопроводами. Недоліками цього, а також і попередньо зазначених пристроїв є те, що при нагріванні деталей під збирання, нагрівач розташовується тільки з зовнішньої сторони деталі, що спричиняє великі втрати теплоти в навколишнє середовище та вимагає значних витрат електроенергії, збільшується час нагрівання, що відповідно знижує продуктивність процесу збирання, а нерівномірність нагріву деталей по товщині стінки призводить до виникнення в них значних температурних напружень і деформацій. Щоб уникнути таких наслідків для відповідальних товстостінних деталей технічними вимогами обмежується максимально допустима різниця температур по товщині стінки (наприклад, для бандажів залізничних коліс не більш 50 °C) Задачею запропонованої корисної моделі є рівномірність нагріву деталей та зниження часу нагрівання і витрат електроенергії. Поставлена задача розв'язується тим, що у відомому пристрої для розбирання та збирання колісних пар, який містить індукційний нагрівач, що складається з двох частин, причому одна частина нагрівача виконана у вигляді двох котушок, кожна з яких оснащена магнітопроводами, а інша частина нагрівача у вигляді кільцевої котушки з магнітопроводами, згідно з корисною моделлю, одна частина індукційного нагрівача виконана у вигляді замкнутого роз'ємного магнітопроводу, оснащеного котушкою, який вздовж осі проходить через внутрішній отвір деталі, а інша частина нагрівача виконана у вигляді котушки, яка розташована співвісно з деталлю, що нагрівається, і охоплює зовнішню поверхню деталей. В результаті запровадження даної корисної моделі досягається рівномірність нагріву за рахунок використання для нагріву деталей під збирання двох індукційних котушок і замкнутого роз'ємного магнітопроводу, що дозволяє досягти рівномірності нагріву деталі і мінімізувати електроенергоспоживання за рахунок скорочення тривалості нагріву. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому зображена принципова конструкція пристрою для нагріву під збирання з'єднань. Одна частина індукційного нагрівача являє собою замкнуту магнітну систему, що складається з нерухомого нижнього магнітопроводу 1 Г-подібної форми, рухомого в горизонтальній площині верхнього 2 та того, що замикає 3, на якому співвісно розташовується деталь 4, що нагрівається (шківи, колеса тощо), магнітопровід 3 також є рухомим в вертикальній площині. На верхній ділянці магнітопроводу 1 розташована індукційна котушка 5, намотана мідним дротом. Котушка включається в мережу змінного струму напругою 380 В. Інша частина індукційного нагрівача містить індукційну котушку 6, також намотану мідним дротом, яка включається в мережу змінного струму напругою 380 В. Котушка 6 охоплює зовнішню поверхню деталі 4, що нагрівається, і розташована співвісно з нею. Всі елементи пропонованого пристрою змонтовані на рамі 7. Базування деталі, що нагрівається, здійснюється призмами 8. 1 UA 67787 U 5 10 15 20 Пристрій працює таким чином. Магнітопровід 2 переміщується в горизонтальній площині в початкове положення - крайнє від вертикальної осі пристрою, а магнітопровід 3 підіймається вгору. Деталь 4 встановлюється на призми 8. Після цього магнітопровід 2 переміщується в робоче положення, а магнітопровід 3 опускається і замикає магнітну систему. Після включення нагрівача внутрішня поверхня деталі 4 равномірно розігрівається за рахунок магнітного потоку, що проходить по магнітопроводу 3. Зовнішня поверхня деталі 4 також інтенсивно і рівномірно нагрівається котушкою 6, що розташована співвісно з деталлю, за рахунок ефекту близькості та поверхневого ефекту. В залежності від форми та розміру деталі 4, і в першу чергу товщини її стінки, з метою рівномірного нагріву внутрішньої та зовнішньої поверхонь деталі котушки 5 та 6 можуть вмикатися одночасно або послідовно. Форма котушки 6 відповідає конфігурації зовнішній поверхні деталі 4 (кругла, овальна, квадратна тощо). У результаті здійснюється рівномірний нагрів деталей під збирання до заданої температури. Швидкість нагрівання до температури 320350 °C деталі масою 50 кг складає 50-60 с. При використанні запропонованого пристрою для нагріву деталей під збирання забезпечуються мінімізація електроенергоспоживання, максимальна продуктивність та рівномірність нагріву деталі. Таким чином, запропонований пристрій дозволяє оптимізувати процес нагріву у частині підвищення його продуктивності, зменшення енергомісткості та рівномірності нагріву. Джерела інформації: 1. А.с. СРСР №774895, М. кл..3 В23Р19/02, бюлетень №40. 1980г. 2. Патент України № 81811 від 11.02.2008р., по МПК Н05В 6/10. 3. Патент України № 32986 від 10.06.2008р., по МПК В23Р 19/02. 25 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 Пристрій для нагріву деталей під збирання з'єднань, який містить індукційний нагрівач, що складається з двох частин, причому одна частина нагрівача виконана у вигляді двох котушок, кожна з яких оснащена магнітопроводами, а інша частина нагрівача у вигляді кільцевої котушки з магнітопроводами, який відрізняється тим, що одна частина індукційного нагрівача виконана у вигляді замкнутого роз'ємного магнітопроводу, оснащеного котушкою, який вздовж осі проходить через внутрішній отвір деталі, а інша частина нагрівача виконана у вигляді котушки, яка розташована співвісно з деталлю, що нагрівається, і охоплює зовнішню поверхню деталі. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2