Устройство для закалки шатунных шеек коленчатого вала

Устройство для закалки шатунных шеек коленчатого вала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЛКИ ШАТУННЫХ ШЕЕК КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА, содержащее индукторы с упорами, закрепленные на трансформаторах, подвешенных на двухплечих рычагах, и механизмы для закрепления и вращения . вала, отличающееся тем, что, с целью повь шения долговечности индукторов за счет уменьшения давления индуктора на закаливаемую поверхность , устройство снабжено тягой , шарнирно соединенной со свободными плечами рычагов, поддерживающих индукторы для закалки противоположно расположенных шатунных шеек,.при этом свободные плечи рычагов подпружинены друг относительно друга. С S (Л Oi 00 сд о м

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН списочник изоБРЕткния

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВЪ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ (21) 3470687/22-02 (22) 19.07.82 (46) 23.01.84. Бюл. Р 3 (72) Ф.В.Безменов, Ю.П.Болотинский, Л.B.Завьялова, И.Б.Заманский, В.Х.Коен и С.Е.Рыскин (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт токов высокой частоты ии. В.П. Вологодина (53) 621.784.6(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ Р 1241472, кл. С 21 0 9/30, 1967, 2. Авторское свидетельство СССР

Ф 802380, кл. С 21 D 1/06, 1981.

3. Induct i on Harden Ing Crankscha ts wi th Е1othe rm Egu i pmen t.

nHach Ine ry", 03. 08. 60, р 263-266.,.SUÄÄ 1068503 А

MSD С 21 0 1 06 С 21 0 9 30 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКАЛКИ

ШАТУНН61Х ШЕЕК КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА, содержащее индукторы с упорами, закрепленные на трансформаторах, подвешенных на двухплечих рычагах, и механизмы для закрепления и вращения вала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности индукторов за счет уменьшения давления индуктора на закаливаемую поверхность, устройство снабжено тягой, шарнирно соединенной со свободными плечами рычагов, поддерживающих индукторы для закалки противоположно расположенных шатунных шеек,.при этом свободные плечи рычагов подпружинены друг относительно друга.

1068503

Изобретение относится к высокочастотной закалке машиностроительных деталей с применением индукционного нагрева и может быть использовано для закалки шеек коленчатых валов.

Известно устройство для закалки шатунных шеек коленчатого вала, в котором закалка шатунной шейки осуществляется с помощью петлевого индуктора, полуохватывающего шейку и снабженного специальными упорами.

Этими упорами индуктор опирается на шейку в процессе нагрева и охлаждения вала и таким образом обеспечивается постоянство зазора между индуктором и поверхностью шейки.

Индуктор и питающий трансформатор. закреплены на горизонтальной планке, которая соединена шарнирно к нижним концам вертикальных рычагов, верхние концы последних (так же шарнирно) соединены с кареткой, перемещающейся по вертикальным направляющим. При вращении эакаливаемого вала индуктор опирается упомянутыми упорами на поверхность закаливаемой шейки, совершает вместе с питающим его трансформатором круговые движения, а упомянутая каретка движется вверх и вниз. Для того, чтобы снизить давление упоров на поверхность шейки и таким образом уменьшить их износ и деформацию вала, вес индуктора и трансформатора -8, а также приблизи. тельно равный 8 вес каретки, урав; новешены пружиной„ натяжение которой

P должно быть меньше суммарного веса движущихся частей 20 на величину силы инерции

20 г, g

45

2F = — ы r

40. г

55 личение долговечности индуктора за счет уменьшения давления индуктора на закаливаемую поверхность.

60 Поставленная цель достигается тем, что устройство для закалки шатунны:: шеек коленчатого вала, содержащее индукторы с упорами, закрепленные на трансформаторах, подвешенных на двуплечих рычагах, и

65 где г - радиус кривошипа шатунной шейки; ускорение силы тяжести; ю — угловая скорость закаливаемого .вала.

Индуктор не отброшен от закаливаемой шейки, когда она находится в верхней точке. При этом условии максимальная сила давления индуктора -на закаливаемую поверхность при нижнем положении закаливаемой шейки равна (при этих расчетах принято, что длина. вертикальных рычагов в 1015 раз больше радиуса кривошипа r и, таким образом, ускорение каретки приблизительно равно ускорению центра шатунной шейки) (1).

Известно также устройство для закалки шатунных шеек коленчатых валов, в котором индуктор, питающий его трансформатор, шарнирный механизм, подвески., а также уравновешивающий их груз двигаются по круговым

30 траекториям одинакового радиуса равного радиусу кривошипа и синхронной с эакаливаемым валом угловой скоростью. При этом возникающие при вращении вала и механизмов силы инер ции уравновешивают друг друга (23.

Однако известное устройство несколько сложнее устройства (13, так как требует строго ориентированного (по углу) расположения коленчатого вала относительно подвижных звеньев механизма подвески.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для закалки шатунных шеек коленчатых валов, в котором индуктор и питающий его трансформатор, подвешенные на одном горизонтальном плече рычага, уравновешаны противовесом, расположенным на втором горизонтальном плече его (33.

Так как коленчатый вал имеет 2, 4 или 8 шатунных шеек, то для за- . калки всех шеек требуется установить соответственно 2,4 или 8 описанных устройств. Оси шатунных шеек расположены (у каждой пары ) симметрично относительно оси коренных шеек, по разные стороны от нее.

В известном устройстве вес проти. вовеса Р должен быть также меньше суммарного веса индуктора, трансформатора и других движущихся элементов на величину силы инерции

Гг

n + р

<>ггг = — < г

2ч г

g Ч

Так как вес противовеса P при укаэанных условиях мало отличается.от веса Я, то давление на шейку при ее верхнем положении равно нулЮ.

Давление же на шейку при ее нижнем положении равно

2Fr — м r. г

Таким образом, в этом устройстве давление индуктора на поверхность закаливаемой шейки имеет тот же порядок, что и в устройстве (1).

В результате воздействия этой силы происходит износ упоров индуктора, изменяется расстояние между индуктирующими витками и нагреваемой поверхностью, меняется режим обработки. Индуктор приходится чаще ремонтировать.

Целью изобретения является уве1068503

«„,г, Q

Ц механизмы для закрепления и вращения вала, снабжено тягой, шарнирно соединенной со свободными плечами рычагов, поддерживающих индукторы для закалки противоположно расположенных шатунных шеек, при этом свободиые плечи рычагов подпружинены друг относительно друга.

На фиг. 1 и 2 изображено устройство для закалки шеек коленчатого вала.

Устройство содержит индукторы 1 и 2 с упорами 3 и питающие их трансформаторы 4 и 5, служащие для закалки противостоящих шеек коленчатого вала. Трансформаторы 4 и 5 связаны шарнирами 6. и 7 с горизонтальными плечами 8 и 9 рычагов 10 и 11.

Эти плечи также как и вертикальные плечи 12 и 13 закреплены на валах

13 и 14, опирающихся на подшипники

15, а плечи 12 и 13 соединены тягой

16, которая проходит сквозь ось 17 на плече 12. На тяге 16 установлена пружина 18, натяжение которой регулируется гайкой 19.

Коленчатый вал закреплен в центрах 20 и механизме 21 зажима, который вращает вал во время закалки.

При равенстве плеч 8, 9, 12 и 13 усилие пружины 18 должно быть меньше веса движущихся вместе с индуктором механизмов на величину силы инерции

Тогда при вращении коленчатого вала давление индуктора на ше@ку иэменя5 ется от 0 до м r т. е. в два раза

2Й 2

Ф меньше, чем в известном устройстве.

Устройство работает следующим образом.

Коленчатый вал 22 подается в позицию закалки. Индукторы 1 и 2 своими упораьи 3 садятся на закаливаемые шейки 23. Вал 22 зажимается в центре 20 и механизме 21 зажима, включается его вращение. По гибким токоподводам (не показаны) к трансформаторам 4 и 5 подводится высокочастотная энергия, происходит нагрев шеек 23, а затем их охлаждение с помощью спрейера (не показан )-.

При использовании предлагаемого изобретения и автоматической линии для закалки шеек коленчатых валов предполагается устанавливать несколько пар таких устройств, что позво25 ляет пр зводить одновременну закалку всех шатунных шеек коленчатого вала.

В .сравнении с известными предлагаемое устройство обеспечивает повы3О шение эффективности работы устройств для закалки шеек коленчатого вала.

ВНЬИПИ Заказ 11400/23

Тираж 544 . Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная,4