Устройство для восстановления профиля зубьев зубчатых реек

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРОФИЛЯ ЗУБЬЕВ ЗУБЧАТЫХ РЕЕК(72) Авторы Бурский Вячеслав Александрович Карпушин Вячеслав Алексеевич Маслаков Вячеслав Николаевич(73) Патентообладатель Белорусское оптикомеханическое объединение (БелОМО)(57) Устройство для восстановления профиля зубьев зубчатых реек, включающее источник нагрева, привод, узлы крепления металлических лент из твердосплавного металлического порошка, скрепленного пластификатором, при этом привод выполнен в виде шагового реверсивного двигателя с закрепленным на его оси зубчатым колесом, жестко прикрепленным к металлическому цилиндру с возможностью его охвата источником нагрева, зубчатое колесо установлено с возможностью одновременного взаимодействия с параллельно располагаемыми зубчатыми рейками, устанавливаемыми с возможностью возвратнопоступательного перемещения в плоскости, перпендикулярной оси вращения зубчатого колеса, а узлы крепления металлических лент выполнены в виде охватывающих зубчатые рейки П-образных корпусов, с расположенными по обе стороны винтами, контактирующими с плоскими накладками, причем в каждом П-образном корпусе выполнен продольный паз, в котором установлено два направляющих штифта.(56)1581445 1, 1990.1357177 1, 1987.490543, 1976.582878, 1977. Изобретение относится к области порошковой металлургии к устройствам для восстановления профиля зубьев зубчатых реек. Известно устройство для восстановления профиля зубьев пары изношенных зубчатых колес лентами из металлического порошка, скрепленного пластификатором, содержащее источник нагрева, зубчатую передачу синхронизации вращения восстанавливаемых зубчатых колес и привод 1. Недостатком известного устройства для восстановления профиля зубьев зубчатых колес является отсутствие возможности восстановления профиля зубчатых реек. Наиболее близким по своей сущности к заявляемому техническому решению является устройство для восстановления профиля зубьев 2, включающее источник нагрева, привод, узлы крепления металлических лент из твердосплавного металлического порошка,скрепленного пластификатором. Недостатком устройства для восстановления профиля является отсутствие возможности восстановления профиля зубьев зубчатых реек с его помощью. Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных свойств известных технических решений путем обеспечения возможности восстановления профиля зубьев зубчатых реек. Это достигается тем, что привод выполнен в виде шагового реверсивного двигателя с закрепленным на его оси зубчатым колесом, жестко прикрепленным к металлическому цилиндру с возможностью его охвата источником нагрева, зубчатое колесо установлено с возможностью взаимодействия с параллельно располагаемыми зубчатыми рейками, устанавливаемыми с возможностью возвратно-поступательного перемещения в плоскости,перпендикулярной оси вращения зубчатого колеса, а узлы крепления металлических лент выполнены в виде охватывающих зубчатые рейки П-образных корпусов с расположенными по обе стороны винтами, контактирующими с плоскими накладками, причем в каждом П-образном корпусе выполнен продольный паз, в котором установлено два направляющих штифта. Использование привода в виде шагового реверсивного двигателя с насаженным на его ось зубчатым колесом, введенным во взаимодействие с параллельно расположенными зубчатыми рейками, установленными с возможностью возвратно-поступательного перемещения, обеспечивает возможность обкатки одним зубчатым колесом одновременно двух параллельно расположенных реек, что расширяет технологические возможности известных устройств. Шаговый реверсивный двигатель обеспечивает плавное перемещение реек относительно центральной их оси симметрии, что обеспечивает равномерное распределение дополнительного усилия давления со стороны приводного зубчатого колеса 4 на порошковые металлические ленты 8, 9 и способствует повышению качества наносимого покрытия. Наличие жестко прикрепленного к зубатому колесу металлического цилиндра и установка его с возможностью охвата источником нагрева обеспечивает возможность эффективного нагрева указанного колеса и путем теплопередачи - зоны восстановления, до температуры спекания металлической порошковой ленты с материалом зубчатых реек(1050 С). Установление приводного колеса между рейками обеспечивает возможность восстановления одновременно обоих профилей зубчатых реек, что повышает производительность процесса восстановления в 2 раза. 2 5077 1 Выполнение накладок в корпусах обеспечивает возможность надежной фиксации обеих лент при ведении процесса, а продольные пазы, выполненные в корпусах, обеспечивают высокоточное плоскопараллельное перемещение корпусов относительно основания, а также относительно приводного зубчатого колеса, что положительно сказывается на точности формируемого металлического покрытия на профиле зубьев зубчатых реек. На фиг. 1 представлена общая схема устройства для восстановления профиля зубьев зубчатых реек, а на фиг. 2 - сечение А-А. Устройство содержит источник нагрева 1, основание 2, привод, выполненный в виде шагового реверсивного двигателя 3 (фиг. 2) с насаженным на его оси зубчатым колесом 4, введенным во взаимодействие с параллельно расположенными зубчатыми рейками 5 и 6. Рейки 5 и 6 установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в плоскости, перпендикулярной оси вращения зубчатого колеса 4, насаженного на ось 7 (фиг. 1) шагового реверсивного двигателя 3. Узел крепления металлических лент 8, 9 выполнен в виде П-образных корпусов 10, 11, охватывающих рейки 5 и 6 с расположенными по обе стороны винтами 12, 13, 14, 15, контактирующими с плоскими накладками 16, 17, 18, 19. В корпусах 10, 11 выполнены продольные пазы 20, 21, в которые попарно для каждого корпуса установлены направляющие штифты 22, 23. Штифты 22, 23 выполнены ступенчатыми, с цилиндрической частью 24 и резьбой 25. Зубчатое колесо 4 жестко прикреплено к металлическому цилиндру 26 (фиг. 2), который установлен с возможностью охвата индуктором ТВЧ (поз. 1). Устройство для восстановления профиля зубьев зубчатых реек работает следующим образом. Металлическими лентами 8, 9 обтягивают зубчатый профиль восстанавливаемых реек 5, 6, вставляют рейки в пазы П-образных корпусов 10, 11 и с помощью винтов 12-13 и плоских накладок 16-19 осуществляют плотный прижим лент к боковым поверхностям реек 5, 6. Включают источник нагрева - индуктор ТВЧ, поз. 1 и через 56 мин - привод перемещения реек 5 и 6 - реверсивный шаговый двигатель 3. Шаговый реверсивный двигатель 3, поворачивая ось 7 и шестерню 4 по часовой стрелке, поднимает рейку 5 вверх, а рейку 6 опускает вниз. После поворота на требуемый угол оси 7 шагового реверсивного двигателя 3 вращения реверсируются. Ось 7 и шестерня 4 поворачиваются против часовой стрелки, в результате чего рейка 6, зацепляясь с зубчатым колесом 4, поднимается вверх, а рейка 5 опускается вниз. Под воздействием радиальной силы накатывания со стороны шестерни 4 на порошковые ленты 8 и 9 и высокой температуры, передаваемой путем теплопередачи от цилиндра 26 на зубчатое колесо 4, ленту 8, на зубчатый профиль реек наносится твердосплавное металлическое покрытие высокого качества. Прочность сцепления материала покрытия с основным материалом, полученная с помощью предлагаемого устройства, достигает 1112 кг/мм 2. Пористость покрытия - не выше 6 . Продольные пазы 20 и 21 обеспечивают возможность точного возвратно-поступательного перемещения реек относительно друг друга и зубчатого колеса 4. Количество двойных ходов реек, необходимое для получения покрытия высокого качества, не менее 5-6. Время ведения процесса составляет около 5 мин. После окончания процесса индуктор отключают, детали остуживают сжатым воздухом, отворачивают винты 12-15 и вынимают упрочненные детали - рейки 5, 6. Экспериментальные исследования проводили с рейками, модуль которых равен 3 мм, длина реек 250 мм, материал порошковой ленты сплав СНГН, скрепленный пластификатором (В 1,5 ,1,5 ), температура нагрева зоны деформации - 1050 С,толщина порошковой ленты - 0,6 мм. Заявляемое техническое решение по сравнению с прототипом обладает следующими преимуществами 3 5077 1 расширяет технологические свойства известных устройств, обеспечивает возможность восстановления профиля зубчатых реек позволяет осуществить процесс восстановления (упрочнения) с высокой производительностью одновременно для двух зубчатых реек повышает качество наносимого покрытия за счет равномерного распределения дополнительного усилия давления со стороны приводного зубчатого колеса на порошковое покрытие. Устройство для восстановления профиля зубьев является простым в конструктивном исполнении и надежным в работе. Источники информации 1. А.с. СССР 670365, В 21 Н 5/00, 1979. 2. А.с. СССР 1073064, В 23 Р 6/00, 1984. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.