Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность изделия

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЯ НА ВНУТРЕННЮЮ ПОВЕРХНОСТЬ ИЗДЕЛИЯ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Клименко Сергей Ефимович Грудько Иван Ильич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность изделия, содержащее источник нагрева, направляющую втулку с размещенным в ней пуансоном, центрирующую оправку, корпус со сквозным отверстием, в котором установлены регулировочный винт, пружина, соединяющая пуансон с регулировочным винтом, нагружающий механизм, включающий грузовые секторы, кинематически связанные с помощью ползунов, рычагов и стоек с пуансоном, отличающееся тем, что на рабочую часть пуансона установлена втулка, выполненная из материала с твердостью 3662. 64772010.08.30 Полезная модель относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для нанесения многослойных покрытий из металлических порошков на внутреннюю поверхность изделия, и может быть использовано для нанесения покрытий на внутреннюю поверхность деталей, работающих в условиях трения, например подшипников скольжения. Известно устройство для нанесения покрытий из металлических порошков на внутреннюю поверхность изделий, содержащее привод вращения, источник нагрева, корпус,нагружающий механизм, включающий грузовые секторы, кинематически связанные с помощью ползунов, рычагов и стоек с пуансоном, размещенным в направляющей втулке,центрирующую оправку 1. Данное устройство позволяет уплотнять покрытия в процессе нанесения и получать покрытия высокого качества на внутренних поверхностях изделий. Однако в условиях повышенного трения в тяжелонагруженных узлах требуется наносить покрытие, форма которого должна обеспечивать подвод необходимого количества смазки в данный узел трения. Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели, выбранным в качестве прототипа, является устройство для нанесения покрытий из металлических порошков на внутреннюю поверхность изделий, содержащее источник нагрева, корпус, нагружающий механизм, включающий грузовые секторы, кинематически связанные с помощью ползунов, рычагов и стоек с пуансоном, размещенным в направляющей втулке, центрирующую оправку, при этом в корпусе выполнено сквозное отверстие, в котором установлены регулировочный винт и соединенная с ним одним концом пружина, а другой конец пружины соединен с пуансоном 2. Однако данное устройство не позволяет получать многослойное покрытие, обеспечивающее прочность изделия, работающего в узлах трения в условиях интенсивного изнашивания. Задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства, позволяющего получать на внутренней поверхности изделия многослойное покрытие повышенной износостойкости. Решение поставленной задачи достигается в устройстве для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность изделия, содержащем источник нагрева, направляющую втулку с размещенным в ней пуансоном, центрирующую оправку, корпус со сквозным отверстием,в котором установлены регулировочный винт, пружина, соединяющая пуансон с регулировочным винтом, нагружающий механизм, включающий грузовые секторы, кинематически связанные с помощью ползунов, рычагов и стоек с пуансоном, при этом, согласно техническом у решению, на рабочую часть пуансона установлена втулка, выполненная из материала с твердостью 3662. Данная конструкция устройства позволяет получать многослойное покрытие повышенной износостойкости за счет того, что материалом второго слоя покрытия, который является рабочим, служит втулка, установленная на рабочую часть пуансона. Материал втулки выбирают исходя из условий применения обрабатываемого изделия, например износостойкого самофлюсующего сплава ПГ-СР 4. Связь втулки с внутренней поверхностью обрабатываемого изделия осуществляется с помощью первого слоя, материалом которого,например, может быть бронзовый слой из бронзового порошка Бр ОС 1-22. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство на фиг. 2 - обрабатываемое изделие с многослойным покрытием. Устройство состоит из корпуса 1 и основания 2, имеющих направляющие (не показаны) для грузовых секторов 3, соединенных при помощи ползунов 4, рычагов 5 и стоек 6 с пуансоном 7, имеющим выступ 8, пружины 9, направляющей втулки 10, центрирующей оправки 11, регулировочного винта 12, источника нагрева 13 (индуктора ТВЧ). В корпусе 1 выполнено сквозное отверстие, в котором установлен регулировочный винт 12, соединен 2 64772010.08.30 ный посредством пружины 9 с пуансоном 7. В исходном состоянии пуансон 7 удерживается пружиной 9. На рабочую часть пуансона 7 установлена втулка 14, упирающаяся в его выступ 8 и выполненная из материала, обладающего повышенной износостойкостью. Устройство для нанесения покрытия на внутреннюю поверхность изделия работает следующим образом. На центрирующую оправку 11 устанавливается обрабатываемое изделие, во внутреннюю полость которого засыпается весовая доза бронзового порошка. Затем изделие фиксируется в направляющей втулке 10, образуя таким образом жесткую связь с приводом вращения. После включения привода вращения и источника нагрева 13 под действием центробежной силы и температуры начинается процесс припекания покрытия из бронзового порошка к внутренней поверхности изделия. При частоте вращения устройства до 900 об/мин пуансон 7 с втулкой 14 находится в исходном состоянии - усилие пружины 9 не позволяет расходиться грузовым секторам 3. При нагреве изделия до температуры 0,9 от температуры плавления бронзового порошка увеличивают частоту вращения устройства до 2500 об/мин - в этом случае величина центробежной силы массы грузовых секторов 3 начинает превышать усилие пружины 9 и за счет расхождения грузовых секторов 3 и,соответственно, перемещения ползунов 4, рычагов 5 и стоек 6 обеспечивается движение пуансона 7 с втулкой 14 в направляющей втулке 10, при этом втулка 14 уплотняет бронзовый слой. Затем снижается температура нагрева до 0,6 от температуры плавления бронзового порошка, при этом начинается процесс кристаллизации бронзового слоя, в результате которого обеспечивается металлическая связь бронзового слоя как с внутренней поверхностью обрабатываемого изделия, так и с наружной поверхностью втулки 14. При уменьшении частоты вращения ниже 900 об/мин пуансон 7 под действием пружины 9 возвратится в исходное состояние, при этом втулка 14 остается внутри обрабатываемого изделия в результате металлической связи с бронзовым слоем, который в свою очередь связан металлической связью с внутренней поверхностью обрабатываемого изделия. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получать покрытие на внутренней поверхности изделия, состоящее из нескольких слоев, повышенной износостойкости. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3