Устройство для нанесения покрытий из металлических порошков на внутренние поверхности деталей

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ НА ВНУТРЕННИЕ ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Сосновский Игорь Александрович Гафо Юрий Натанович Жигилей Виктор Васильевич Куриленок Артем Александрович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для нанесения покрытий из металлических порошков на внутренние поверхности деталей, содержащее источник нагрева с регулятором мощности, узел вращения, зажимное приспособление и систему измерения температуры, содержащую первичный пирометрический преобразователь излучения и вторичный измерительный преобразователь, отличающееся тем, что оно снабжено контроллером температурных режимов и блоком согласования, связанными между собой, при этом контроллер температурных режимов связан с системой измерения температуры, а блок согласования - с регулятором мощности источника нагрева.(56) 1. Дорожкин Н.Н. Упрочнение и восстановление деталей машин металлическими порошками. - Минск Наука и техника, 1975. - С. 75-77. 2. Алифанов А.В., Астапчик С.А., Бажин П.М. и др. Перспективные технологии / Под ред. В.В.Клубовича. - Витебск УО ВГТУ, 2011. - С. 365-366. 86822012.10.30 Полезная модель относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для нанесения покрытий из металлических порошков, и может быть использована для нанесения покрытий на внутренние поверхности деталей, работающих в условиях трения, например подшипников скольжения. Известно устройство для нанесения покрытий из металлических порошков на внутренние поверхности деталей, содержащее источник нагрева, узел вращения детали и зажимное приспособление 1. Известно также устройство для нанесения покрытий из металических порошков на внутренние поверхности деталей, содержащее источник нагрева с регулятором мощности, узел вращения детали, зажимное приспособление и систему измерения температуры, содержащую первичный пирометрический преобразователь частичного излучения и вторичный измерительный преобразователь 2. Недостатками известных устройств является невозможность обеспечения управления нестационарными температурными режимами индукционного нагрева, что приводит к снижению качества получаемых изделий. Задачей предлагаемой полезной модели является обеспечение оптимального управления нестационарными температурными режимами индукционного нагрева для повышения качества изготавливаемых изделий. Качество изделий может быть повышено за счет того,что структура и физико-механические свойства покрытий существенно зависят от режимов нагрева. Решение поставленной задачи достигается в устройстве для нанесения покрытий из металлических порошков на внутренние поверхности деталей, содержащем источник нагрева (генератор токов высокой частоты) с регулятором мощности, узел вращения, зажимное приспособление, систему измерения температуры, содержащую первичный пирометрический преобразователь излучения и вторичный измерительный преобразователь,причем, согласно техническому решению, оно снабжено контроллером температурных режимов и блоком согласования, связанными между собой, при этом контроллер температурных режимов связан с системой измерения температуры, а блок согласования - с регулятором мощности источника нагрева. Снабжение устройства контроллером температурных режимов и блоком согласования позволяет обеспечить оптимальное управление нестационарными температурными режимами индукционного нагрева для получения покрытий с высокими физико-механическими характеристиками и, как следствие, повысить качество изготавливаемых изделий. При этом соединение контроллера температурных режимов и блока согласования между собой, а контроллера температурных режимов с системой измерения температуры, позволяет получать исходные данные для расчета параметров оптимального режима нагрева. Соединение блока согласования с регулятором мощности источника нагрева обеспечивает преобразование параметров оптимального режима нагрева в приемлемую форму сигнала для управления мощностью источника нагрева. На фигуре изображено устройство для нанесения покрытий из металлических порошков на внутренние поверхности деталей. Устройство состоит из зажимного приспособления (не показано) с центрами 1, узла вращения центробежной установки (не показаны), индуктора 2 источника нагрева (генератора токов высокой частоты) 3, регулятора мощности 4 источника нагрева 3, системы измерения температуры 5, содержащей первичный пирометрический преобразователь излучения 6 и вторичный измерительный преобразователь 7, а также контроллера температурных режимов 8 и блока согласования 9, связанных между собой, при этом контроллер температурных режимов 8 связан с системой измерения температуры 5, а блок согласования 9 - с регулятором мощности 4 источника нагрева 3. Устройство работает следующим образом. Во внутреннюю полость заготовки 10 (фигура) помещают объемную дозу порошкового материала 11 и закрепляют в центрах 1 зажимного приспособления (не показано) узла 2 86822012.10.30 вращения центробежной установки (не показаны). Осуществляют позиционирование заготовки 10 относительно индуктора 2. Затем заготовку 10 приводят во вращение вокруг собственной оси, включают источник нагрева (генератор токов высокой частоты) 3,первичный пирометрический преобразователь излучения 6 и вторичный измерительный преобразователь 7 системы измерения температуры 5, а также контроллер температурных режимов 8 и блок согласования 9. Оптимальное управление нагревом упрочняемой заготовки 10 осуществляется следующим образом. На контроллер температурных режимов 8 поступают сигналы напряжения обратной связи, соответствующие температуре упрочняемой детали 10 со вторичного измерительного преобразователя 7 системы измерения температуры 5. Контроллер температурных режимов 8 обрабатывает полученные сигналы,сравнивает их с заранее заданными значениями функции оптимального управления температурным режимом и выдает оптимальный сигнал управления на вход блока согласования 9, который преобразует полученный сигнал в сигнал входной формы регулятора мощности 4 источника нагрева 3. Регулятор мощности 4 управляет работой источника нагрева (генератора токов высокой частоты) 3 и подает мощность на индуктор 2, нагревающий упрочняемую деталь 10. После завершения процесса формирования покрытия центробежным методом отключают источник нагрева (генератор токов высокой частоты) 3, а при охлаждении заготовки 10 до кристаллизации покрытия, сформованного из порошкового материала 11, прекращают вращение. Затем заготовку 10 снимают с центров 1 зажимного приспособления (не показано) и охлаждают до комнатной температуры в статическом состоянии. Разработанное устройство позволяет обеспечить оптимальное управлением нестационарными температурными режимами индукционного нагрева и повысить качество наносимых покрытий на внутренние поверхности деталей, работающих в условиях интенсивного изнашивания. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3