Устройство для нанесения ферромагнитных порошков

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПОРОШКОВ(71) Заявитель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(72) Авторы Хейфец Михаил Львович Грецкий Николай Леонидович Подосетников Михаил Викторович Кусакин Николай Алексеевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(57) Устройство для нанесения ферромагнитных порошков, содержащее дозирующий механизм, механизм вибрации в виде электромагнитной катушки с сердечником, расположенной в корпусе, гибкой металлической пластины и державки, полюсный наконечник,установленный с зазором к сердечнику электромагнитной катушки механизма вибрации, Фиг. 1 50522009.02.28 отличающееся тем, что дозирующий механизм выполнен в виде бункера, соединенного с датчиком давления и электромагнитной катушкой трубками, при этом дозирующий механизм установлен над полюсным наконечником, соединен с ним гибким шлангом и прикреплен к корпусу механизма вибрации, а внутри полюсного наконечника расположен электрод.(56) 1. Акулович Л.М. Термомеханическое упрочнение деталей в электромагнитном поле. Новополоцк ПГУ, 1999. - 240 с. 2. Абрамов В.И. Исследование технологического процесса упрочнения деталей в пульсирующем магнитном поле дис.канд. тех. наук 05.02.08 / Физ.-техн. ин-т Акад. наук БССР, Мн., 1982. - 162 с. (прототип). Устройство относится к области машиностроения. Найдет применение при восстановлении и упрочнении деталей машин. Известно устройство для нанесения ферромагнитных порошков 1, которое представляет собой электромагнитную катушку с сердечником, расположенную в корпусе, полюсный наконечник, выполненный в виде бруска прямоугольного поперечного сечения,жестко закрепленный при помощи державки к сердечнику электромагнитной катушки, и дозирующий механизм вибрационного типа, установленный над рабочим зазором. Недостатками известного устройства являются высокий расход ферромагнитных порошков и низкая толщина нанесенного покрытия. Наиболее близким техническим решением является устройство для электромагнитной наплавки ферромагнитными порошками 2, которое представляет собой электромагнитную катушку с сердечником, расположенную в корпусе, полюсный наконечник,выполненный в виде бруска прямоугольного поперечного сечения, присоединенный посредством державки к гибкой пластине, установленной с зазором к сердечнику электромагнитной катушки, и дозирующий механизм вибрационного типа, установленный над рабочим зазором. Однако это устройство имеет следующие недостатки высокий расход ферромагнитных порошков и низкая толщина нанесенного покрытия. Эти недостатки вызваны тем, что применяемый дозирующий механизм вибрационного типа неравномерно подает ферропорошок в рабочий зазор. Увеличение его подачи вызывает неполное оплавление и спекание между собой частиц ферропорошка, снижая при этом его перенос на поверхность детали,а при уменьшении происходит перегрев расплава порошка и выброс его из рабочего зазора электродинамическими силами. Конструкция устройства не обеспечивает полную очистку рабочего зазора от продуктов эрозии в твердой фазе, в результате снижается стабильное образование токопроводящих цепочек и перенос расплава порошка на поверхность детали, что снижает толщину нанесенного покрытия. Задачей предлагаемого способа является расширение технологических возможностей за счет повышения толщины нанесенного покрытия и снижение расхода ферромагнитных порошков. Решение данной задачи достигается тем, что устройство для нанесения ферромагнитных порошков содержит дозирующий механизм, механизм вибрации в виде электромагнитной катушки с сердечником, расположенной в корпусе, гибкой металлической пластины и державки, полюсный наконечник, который установлен с зазором к сердечнику электромагнитной катушки механизма вибрации. Причем дозирующий механизм выполнен в виде бункера, соединенного с датчиком давления и электромагнитной катушкой трубками. При этом дозирующий механизм установлен над полюсным наконечником, со 2 50522009.02.28 единен с ним гибким шлангом и прикреплен к корпусу механизма вибрации. Внутри полюсного наконечника расположен электрод. Отличительными признаками заявляемого устройства являются иная форма выполнения дозирующего механизма и полюсного наконечника и их взаиморасположение. Благодаря данным отличиям происходит равномерная подача порошка в рабочий зазор, поток сжатого воздуха от компрессора способствует очистке рабочего зазора от частиц ферропорошка, не участвовавшего в предыдущих разрядах, и от продуктов эрозии в твердой фазе. В результате повышается стабильность образования токопроводящих цепочек, их расплавление и перенос на поверхность детали, что увеличивает толщину нанесенного покрытия и снижает расход ферромагнитных порошков. На фиг. 1 изображен общий вид заявляемого устройства, на фиг. 2 представлена его фотография. Устройство включает дозирующий механизм (состоящий из бункера 1, электромагнитной катушки 2, медной трубки 3, каркаса 4, датчика давления 5, трубки 6), соединенный гибким шлангом 7 с полюсным наконечником 8, внутри которого расположены металлические электроды 9. Полюсный наконечник 8 посредством текстолитовой пластины 10, державки 11 и гибкой металлической пластины 12 прикреплен к корпусу 13 электромагнитной катушки 14 с сердечником 15. Электромагнитная катушка 2 питается переменным напряжением, для предотвращения намагничивания ферропорошка, и служит для его дозирования. Трубка 3 выполнена из меди для предотвращения концентрации магнитного потока по ее длине и более оперативному реагированию системы от датчика давления 5 на увеличение или уменьшение количества ферропорошка, подаваемого в рабочий зазор. Гибкий шланг 7, электромагнитная катушка 14 и гибкая металлическая пластина 12 позволяют полюсному наконечнику 8 осуществлять осциллирующие движения. Текстолитовая пластина 10 и полюсный наконечник 8, выполненный из алюминия, способствуют концентрации магнитного потока на металлическом электроде 9. Трубка 6 подводит струю воздуха от компрессора в нижнюю часть бункера 1 для предотвращения образования там арочных структур ферропорошка на переходе его в медную трубку 3. Устройство работает следующим образом поток воздуха от компрессора, проходя по каркасу 4, увлекает за собой частицы порошка, находящегося в медной трубке 3, удерживаемые магнитным полем электромагнитной катушки 2. При чрезмерно большой подаче ферропорошка в полость полюсного наконечника резко увеличивается давление воздушного потока в каркасе 4, что влияет на электрическое сопротивление датчика давления 5,который управляет напряжением питания электромагнитной катушки 2. В результате растут напряжение питания электромагнитной катушки 2 и электромагнитная сила, удерживающая порошок в трубке 3, тем самым уменьшается его подача в полость полюсного наконечника 8. При недостаточной подаче порошка давление воздушного потока в каркасе уменьшается. Это вызывает уменьшение (при помощи датчика давления 5) электромагнитной силы и увеличение количества порошка, поступаемого в полость наконечника. В полости полюсного наконечника ферропорошок равномерно распределяется по поверхности электрода 9 в результате его осциллирующего движения. Под действием воздушного потока и вибрации полюсного наконечника 8 ферропорошок равномерно перемещается по поверхности электрода 7 к выходу его из полюсного наконечника 8, образуя там токопроводящие мостики с поверхностью детали. В период, когда подается напряжение на деталь и электрод 9, происходит расплавление цепочек ферропорошка и его последующий перенос на поверхность заготовки электромагнитными силами и воздушным потоком. Результаты испытаний показали, что применение заявляемого устройства по сравнению с прототипом обеспечивает повышение толщины нанесенного покрытия на 10 и снижение расхода ферромагнитных порошков на 30 . Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4