close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY20211

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2016.08.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
B 23B 1/00
B 23K 9/00
(2006.01)
(2006.01)
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОРПУСА С ВНУТРЕННЕЙ
ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ПОЛОСТЬЮ, КРЫШКОЙ И/ИЛИ ОТВОДОМ
(21) Номер заявки: a 20101862
(22) 2010.12.21
(43) 2012.08.30
(71) Заявители: Логвин Владимир Александрович; Жолобов Александр
Алексеевич; Куликов Валерий Петрович; Банковская Екатерина Владимировна (BY)
(72) Авторы: Логвин Владимир Александрович; Жолобов Александр
Алексеевич; Куликов Валерий Петрович; Банковская Екатерина Владимировна (BY)
BY 20211 C1 2016.08.30
BY (11) 20211
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатели: Логвин Владимир
Александрович; Жолобов Александр
Алексеевич; Куликов Валерий Петрович; Банковская Екатерина Владимировна (BY)
(56) НИКОЛАЕВ Г.А. Сварные конструкции. Технология изготовления. Автоматизация производства и проектирование сварных конструкций. - М.:
Высшая школа, 1983. - С. 134.
БАШТА Т.М. Машиностроительная
гидравлика: Справочное пособие. - М.:
Машиностроение, 1971. - С. 9.
ГУСЕВ А.А. и др. Технология машиностроения (специальная часть). - М.:
Машиностроение, 1986. - С. 83-85.
SU 1521942 A1, 1989.
(57)
Способ изготовления корпуса с внутренней цилиндрической полостью, крышкой
и/или отводом, при котором открытые поверхности корпуса закрывают заглушками, осуществляют принудительную циркуляцию рабочей среды под давлением выше атмосферного во внутренней цилиндрической полости корпуса и одновременно приваривают отвод
и/или крышку, после чего принудительную циркуляцию рабочей среды прекращают и
осуществляют по меньшей мере два раза сброс и поднятие давления рабочей среды выше
атмосферного во внутренней цилиндрической полости корпуса, затем осуществляют механическую обработку, не снимая давления во внутренней цилиндрической полости корпуса.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к сварочным процессам и механической обработке материалов резанием.
BY 20211 C1 2016.08.30
Известный способ обработки заключается в том, что производят наплавку слоя металла на изношенные наружные базовые поверхности на низких режимах, чтобы снизить коробление корпуса под действием температуры и их последующую механическую
обработку [1-3].
Данные способы имеют низкую производительность.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является
способ, включающий приварку отводов, крышек и последующую механическую обработку [4].
Данный способ, принятый за прототип, имеет низкую производительность, так как отвод тепла из зоны сварки осуществляется только за счет естественной циркуляции окружающих воздушных масс, что приводит к необходимости снижения режимов сварки для
предотвращения коробления корпуса.
Задачей данного изобретения является повышение производительности сварочных
процессов и механической обработки при изготовлении корпусов и при этом снижение их
коробления.
Указанная задача решается благодаря тому, что способ изготовления корпуса с внутренней цилиндрической полостью, крышкой и/или отводом, при котором открытые поверхности корпуса закрывают заглушками, осуществляют принудительную циркуляцию
рабочей среды под давлением выше атмосферного во внутренней цилиндрической полости корпуса и одновременно приваривают отвод и/или крышку, после чего принудительную циркуляцию рабочей среды прекращают и осуществляют по меньшей мере два раза
сброс и поднятие давления рабочей среды выше атмосферного во внутренней цилиндрической полости корпуса, затем осуществляют механическую обработку, не снимая давления во внутренней цилиндрической полости корпуса.
В процессе эксплуатации изделий, имеющих корпус с внутренней цилиндрической
полостью, наружные и внутренние поверхности его подвергаются действию постоянно
изменяющихся статических и динамических нагрузок и под их действием они изнашиваются, а в материале корпуса перераспределяются и формируются различные внутренние
напряжения. Наличие внутренних напряжений с неизвестным законом их распределения в
материале корпуса, и сложность конструктивной формы, и действие процесса сварки приводят к искажению формы и диаметральных размеров внутренней поверхности корпуса в
местах приварки отводов и/или крышек выходящему за пределы поля допуска на размер.
Последующая механическая обработка, связанная со сверлением отверстий, нарезанием
резьбы, точением, фрезерованием также накладывает свои напряжения в основном в приповерхностных слоях обрабатываемых поверхностей. Все это вынуждает снижать режимы
как сварочных процессов, так и механической обработки, что удорожает технологию изготовления корпусов и снижает процент выхода годных изделий для дальнейшей эксплуатации. Предлагаемый способ позволяет снизить влияние налаживаемых сваркой и
последующей механической обработкой внутренних напряжений на изменение формы и
диаметральных размеров внутренней цилиндрической полости корпусов и учитывать физические особенности состояния материала, а также конструктивную форму корпусов. По
данному способу изготовлению могут подвергаться корпуса гидро- и пневмоцилиндров, а
также различные корпуса, имеющие внутренние поверхности, выполняемые по 9 квалитету точности и точнее и т.д.
Сущность изобретения поясняется фигурой, где представлена схема устройства для
осуществления способа.
Устройство для осуществления способа состоит из панели управления 1, бака 2 с рабочей средой 3, аккумулятора 4, системы 5 принудительной циркуляции рабочей среды 3,
насосной установки 6, корпуса 7 с внутренней цилиндрической полостью 8 с привариваемой крышкой 9 и/или отводом 10.
2
BY 20211 C1 2016.08.30
Способ изготовления корпусов с внутренней цилиндрической полостью на примере
устройства осуществляется следующим образом.
Перед приваркой крышек 9 и/или отводов 10 оставшиеся открытыми поверхности
внутренней цилиндрической полости 8 корпусов 7 закрывают при помощи заглушек (не
показаны) и включают в систему 5 принудительной циркуляции с возможностью изменения давления рабочей среды 3 во внутренней цилиндрической полости 8 корпусов 7 выше
атмосферного и осуществляют ее принудительную циркуляцию во время приварки отводов 10 и/или крышек 9, после приварки принудительную циркуляцию рабочей среды 3
прекращают и осуществляют не менее чем два раза сброс и поднятие давления рабочей
среды 3 во внутренней цилиндрической полости 8 корпусов 7, затем осуществляют необходимую механическую обработку, не снимая давления. Использование данного способа
изготовления корпусов 7 с внутренней цилиндрической полостью 8 позволяет повысить
выход годных для дальнейшей эксплуатации изделий до 10 %.
Пример осуществления способа. Необходимо осуществить приварку отвода наружным диаметром 28 мм к корпусу гидроцилиндра с диаметром внутренней полости 63 мм и
длиной 500 мм. Приварка отводов осуществляется на следующих параметрах режима
сварки: сила сварочного тока 200 А, напряжение на дуге 19 В, время, в течении которого
осуществляется приварка отвода, 14,3 с, к.п.д. источника питания 0,8. Рабочая среда, например вода, имеет следующие тепло-физические характеристики: удельная теплоемкость
при температуре 20 °С 4,182 кДж/(кг·°С); плотность жидкости 1000 кг/м3, начальная температура жидкости 20 °С, конечная температура жидкости 22 °С.
Для реализации предлагаемого способа можно использовать устройство, состоящее из
насосной установки, аккумулятора, бака с рабочей средой, панели управления, дополнительно снабженного системой принудительной циркуляции рабочей среды между внутренней цилиндрической полостью корпуса и аккумулятором, при этом объем
аккумулятора рассчитан исходя из параметров режима и продолжительности процесса дуговой сварки по зависимости:
I ⋅ U ⋅ η ⋅ t СВ
V≥
,
C ⋅ ρ ⋅ (TН − TК )
где I - сила сварочного тока, А;
U - напряжение на дуге, В;
η - к.п.д. источника питания;
tСВ - основное время сварки, с;
C - удельная теплоемкость жидкости, Дж/(кг·°С);
ρ - плотность жидкости, кг/м3;
TН - начальная температура жидкости, °С;
TК - конечная температура жидкости, °С.
Подставив значения, получаем объем аккумулятора
200 ⋅ 19 ⋅ 0,8 ⋅ 14,3
V=
= 0,0065 м 3 .
4,182 ⋅ 1000 ⋅ 1000 ⋅ (20 − 22)
При объеме внутренней полости гидроцилиндра в 0,0016 м3 и объеме аккумулятора в
0,0065 м3 система принудительной циркуляции должна иметь производительность, обеспечивающую смену рабочей жидкости во внутренней полости гидроцилиндра
0,0065/0.0016 = 4,06 не менее четырех раз за период приварки отвода к корпусу гидроцилиндра.
Например, необходимо осуществить приварку крышки к корпусу гидроцилиндра с
диаметром внутренней цилиндрической полости 63 мм и длиной 500 мм. Приварка крышки осуществляется на следующих параметрах режима сварки: сила сварочного тока 200 А,
напряжение на дуге 19 В, время, в течении которого осуществляется приварка отвода,
72,6 с, к.п.д. источника питания 0,8. Рабочая среда, например вода, имеет следующие
3
BY 20211 C1 2016.08.30
тепло-физические характеристики: удельная теплоемкость при температуре 20 °С
4,182 кДж/(кг· °С); плотность жидкости 1000 кг/м3, начальная температура жидкости
20 °С, конечная температура жидкости 28 °С. Подставив значения, получаем объем аккумулятора
200 ⋅ 19 ⋅ 0,8 ⋅ 72,6
V=
= 0,0066 м 3 .
4,182 ⋅ 1000 ⋅ 1000 ⋅ (20 − 28)
При объеме внутренней цилиндрической полости гидроцилиндра в 0,0016 м3 и объеме
аккумулятора в 0,0066 м3 система принудительной циркуляции должна иметь производительность, обеспечивающую смену рабочей жидкости во внутренней полости гидроцилиндра 0,0066/0,0016 = 4,12 не менее четырех раз за период приварки крышки к корпусу
гидроцилиндра.
Источники информации:
1. Шляпин В.Б., Павленко А.Ф., Емельянов В.Ю. Ремонт вагонов сваркой: Справочник. - М.: Транспорт, 1983. - С. 154-155.
2. Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Технология изготовления. Автоматизация производства и проектирование сварных конструкций. - М.:
Высш. школа, 1983. - С. 120-122, рис. 15.19.
3. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика: Справочное пособие. - М.: Машиностроение, 1971. - С. 9, рис. 1,б.
4. Николаев Г.А., Куркин С.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Технология изготовления. Автоматизация производства и проектирование сварных конструкций. - М.:
Высш. школа, 1983. - С. 134, рис. 15.36 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
122 Кб
Теги
by20211, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа