Способ определения частоты колебанийзакалочного бака

Способ определения частоты колебанийзакалочного бака

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (1 1) 836142

Ф.

Ф г (61) Дополнительное к а вт. свид-ву— (22) Заявлено 14.08.78 (21) 2657528/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

C21D У56

Гееударстввиинй комитет

СССР

Опубликовано 07.06.81. Бюллетень №21 (53) УДК 621.784..8 (088.8) lIo делан изобретений и открытий

Дата опубликования описания 09.06.81 г с ° . (72) Авторы изобретения

Г.,Чистяков

P Ф. Ганиев, П. А. Малышев, А. С. Цапенко и Ю.О, E>

I

Институт механики AH Украинской ССР (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ. ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ

ЗАКАЛОЧНОГО БАКА

Изобретение относится к машиностроению н может быть использовано при термической обработке изделий в охлаждающей жидкой среде.

Известны способы закалки деталей, предусматривающие наложение высокочастотных вибраций (1), (2) и (3).

Также известны способы закалки деталей, предусматривающие наложение низкочастотных вибраций (4), (5) и (6) .

Однако наиболее близким по технической сущности является способ определения частоты колебаний закалочного бака, включающий наложение вибраций с йвменяющейся частотой в зависимости от контролируемого параметра колебательного процесса (7).

Недостатком способа является сложная процедура настройки технологического процесса на оптимальный режим, который требует определенных частот отрыва пузырьков от поверхности изделия.

Цель изобретения — упрощение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что контролируют динамическое поведение поверхности и определяют частоту, при кото2 рой возбуждаются колебания поверхности закалочной жидкости с числом волн в пределах от одной до четырех и при одновременном вращении вибрируемого столба жидкости.

Данное техническое решение основывается на результатах теоретических и экспериментальных исследований, которые показали, что при определенных формах волнения свободной поверхности жидкости возникает дополнительная «вибрационная» сила, rg действующая на каждый находящийся в жидкости пузырек в направлении декствия архимедовой силы. При этом действие других составляющих общего вибрационного эффекта — ослабление механической связи пузырьков с поверхностью нагрева за счет

1» их пульсационных колебаний, унос вихревыми течениями и т.д. обычно снижается, но возрастает роль «вибрационной» силы, а суммарный вибрационный эффект сохраняется.

Величина «вибрационной» силы зависит от формы колебаний свободной поверхности жидкости. Для сопоставления в табл. 1. приведены экспериментальные данные, характеризующие в процентном выражении

836142

1-я радиальная

То же

50,0

42,8

33,3

0,1

0,2

0,3

0,4

32,7

0,5

20,0

6 7,5

0,35

1-я осевая, То же

4-я радиальная

То же

6-я рациапьная

0,45

5,0

8 6,5

0,6

4,7

0,6.3

8,3

0,71

6,0

1-я радиальная с вращением

77,8

12 3

То же

13 -"-, 4

14 5

52,6

45,0

15,0

Условные обозначения: степень влияния колебаний свободной поверхности жидкости показания измерительного прибора при вибрациях оболочки с плавающей крышкой;

ro же, при отсутствии вибраций; показания прибора при вибрациях оболочки без плавающей крышки; то же, при отсутствии вибраций.

/ок—

«вклад» колебаний свободной поверхности при различных ее формах в суммарный эффект вибрационных воздействий на динамическое поведение газо-паровых пузырьков и теплоотвод к жидкости от помещенного в ней нагретого тела.

Данные таблицы показывают, что при первой радиальной форме колебаний свободной поверхности жидкости с одновременным ее вращением действие «вибрационной» силы максимально и обеспечивает почти 80%-ный «вклад» в суммарный вибрационный эффект. Этот результат, с учетом возможности осуществлять визуальный контроль, позволяет принять указанную форму колебаний в качестве основного настроечного параметра.

Способ иллюстрируется чертежом.

Регулирование осуществляют следующим образом.

Включают вибратор и плавным изменением его частоты устанавливают такой режим вибрации бака жидкости 2, чтобы возбудилась первая радиальная форма колебаний свободной поверхности с вращением, как показано на чертеже.

Установление заданной формы колебаний свободной поверхности контролируют визуально. Нагретое изделие 3 запускают в жидкость 2 и выдерживают время, необходимое для структурных превращений в детали. В процессе закалки газо-паровые пузырьки 4, образующиеся на поверхности изделия 3, испытывают действие силы Р», удерживающей-.пузырек на поверхности изделия 2, силы F, направленной на отрыв пузырька от поверхности изделия, силы Fj

Архимеда и дополнительной «вибрационной силы F<, направленной вверх, что способствует отрыву пузырька 4, отводу тепла и интенсификации теплоотдачи к жидкости, необходимой для улучшения процесса закалки.

По сравнению с известными техническими решениями предлагаемый способ определения имеет преимущество, выражающееся в упрощении процедуры настройки и выбора эффективного режима вибраций при закалке деталей в жидкость. Сокращается время настройки. Устраняется необходимость проведения лабораторных работ по определению частот отрыва пузырьков. Устраняется необходимость в каком-либо приборном оснащении для определения необходимого режима вибраций-контроль может осущест25 вляться визуальным наблюдением.

836142

Формула изобретения

Ю

Составитель В.Марковский

Редак гор С. Титова Техред А. Бойкас Корректор Н. Стец

Заказ 2837/13 Тираж 618 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород,. ул. Проектная, 4

Способ определения частоты колебаний закалочиого бака, включающий наложение вибраций с изменяющейся частотой в зависимости от контролируемого параметра колебательного процесса, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса,контролируют динамическое поведение поверхности жидкости и определяют частоту, при которой возбуждаются колебания поверхности закалбчной жидкости с числом волн в пределах от одной до четырех при одновременном вращении вибрируемого столба жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 233713, кл. С 21 D 1/56, 1969.

2. Патент США № 2920988, 148 — 12, опублик. 1960.

3. Биронт В. С. Применение ультразвука цри термической обработке металлов. М., «Металлургия», 1977, с. 8 — 13.

4. Патент ФРГ № 1918202; С 21 D 1/62, опублик. 1974. о. Заявка Франции № 2160841,,о С 21 D 9/00 1973

6, Авторское свидетельство СССР № 138261, С 21 .0 1/62, 1960.

7. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2370466/02, кл. С 21 D 1/62, 09.06.76

15 (прототип) .