×
11.07.2019
219.017.b2c8

Результат интеллектуальной деятельности: Способ восстановления пружин из упрочненной проволоки

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для восстановления пружин на предприятиях по ремонту транспорта, сельхозмашин, грузоподъёмной или другой техники. Способ включает растяжение пружины на оправке с шагом витков, превышающим шаг витков готовой пружины, нагрев, отпуск в растянутом состоянии и охлаждение, дробеметный наклеп, отпуск пружины при температуре ≤220°С в течение 30 минут и прессовку пружины. Расширяются технологические возможности, повышается качество пружин из предварительно упрочненной проволоки, в частности патентированной или закаленной и отпущенной пружинной проволоки. 1 з.п. ф-лы.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам восстановления упругих свойств пружин из предварительно упрочненной проволоки, обычно патентированной или закаленной и отпущенной пружинной проволоки и может быть использовано для восстановления пружин на предприятиях по ремонту транспорта, сельхозмашин, грузоподъёмной или другой техники.

Уровень техники

Известен способ восстановления пружин [1], заключающийся в том, что нагретую пружину до температуры отпуска (200…600°С) посредством электроконтактной или т.в.ч. – установки, или нагретую в печи в среде защитного газа растягивают с шагом, превышающим шаг готовой пружины, и производят отпуск в растянутом состоянии неостывшей пружины, выдерживают в растянутом состоянии до остывания. Затем производят дробеметный наклеп, выполняют прессовку пружины нагрузкой 10…300F3 (F3 – сила пружины при соприкосновении витков), в том числе с предварительным обычным заневоливанием, и повторной нагрузкой, увеличенной пропорционально отношению требуемой осадки к осадке от приложения первой нагрузки. Далее производят нанесение защитного покрытия и замеры параметров пружины, консервацию и упаковку или установку в изделие.

Недостатком способа является то, что прессовку пружины выполняют нагрузкой 10…300F3 в остывшем состоянии. Из опыта производства пружин завода «Автонормаль» определено, что наиболее оптимальной температурой пластического упрочнения пружин термоосадкой является температура 200…250 °С, поскольку при этой температуре двухсторонние напряжения сжатия, созданные ранее дробеметным наклепом на поверхности пружин и препятствующие раскрытию усталостных трещин, не успевают релаксировать. Деформационное перераспределение напряжений сжатия также не происходит, так как сдвиговые пластические деформации при термоосадке незначительны и составляют всего 0,2…0,3 % [2]. По аналогии с этим температура пластического упрочнения пружин при восстановлении приложением увеличенной осевой нагрузки 10…300F3 должна быть выбрана такой же. Недостатком способа является отсутствие отпуска после дробеметного наклепа. Отпуск при температуре ≤220 ºС [3, 4] предназначен для искусственного ускоренного старения наклепанного слоя с частичной релаксацией остаточных напряжений. Если низкотемпературный отпуск не проводить, то пружины со временем (в течение нескольких суток или месяцев) увеличат свою длину и повысится нагрузка, т.е. произойдет медленное старение при комнатной температуре [4].

Известен способ восстановления пружин [5], принятый за прототип: пружину растягивают на оправке с шагом витков, превышающем шаг готовой пружины, нагревают до температуры отпуска 400…420 °С и производят отпуск на оправке в растянутом состоянии. Затем производят дробеметный наклеп, повторный отпуск при температуре 230…250 °С и прессовку пружины осевой нагрузкой, составляющей 10…300F3. Возможно после дробеметного наклепа прессовать нагретую до температуры 230…250°С пружину, исключив повторный отпуск. Нагрузку можно прилагать вибрационно.

Недостатком способа является то, что повторный отпуск после дробеметного наклепа проводят при температуре 230…250°С. Это предельная температура, при которой можно проводить отпуск после дробеметного наклепа [4], после чего при повышении температуры произойдет снижение эффекта от дробеметного наклепа. Для предотвращения разупрочнения после дробеметного наклепа рекомендовано проводить низкотемпературный отпуск при температуре 180…220 °С в течение 30 минут [4] для искусственного ускоренного старения наклепанного слоя. Недостатком является и то, что пружину затем или прессуют нагрузкой 10…300F3 не нагретую, или прессуют нагретую пружину до температуры 230…250°С, исключив повторный отпуск. Для обеспечения стабилизации силовых параметров пружины рекомендован повторный отпуск после дробеметного наклепа при температуре ≤220 ºС в течение 30 минут, а для последующего пластического упрочнения (прессовки) рекомендовано нагревать пружину до температуры 200…250 °С [4]. Время прессовки 1,5…2 секунды.

Кроме того известно, что для пружин, работающих без контакта витков, рекомендуется выполнять прессовку нагрузкой 10F3 [6]. Для пружин, работающих с контактом витков, нагрузка прессовки должна на 5% превышать нагрузку на пружину в изделии [7, 8].

Раскрытие изобретения

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в разработке технологического процесса, позволяющего расширить технологические возможности способа и повысить качество пружин.

Технический результат достигается за счёт наличия новых операций технологического процесса и новой их последовательности, а именно: способ восстановления пружин из упрочненной проволоки, включающий в себя растяжение на оправке с шагом витков, превышающим шаг витков готовой пружины, нагрев на оправке до температуры 400…420°С, отпуск в растянутом состоянии и охлаждение, дробеметный наклеп, отпуск и прессовку, отличается тем, что после дробеметного наклепа производят отпуск пружины при температуре ≤220ºС в течение 30 минут, а последующую прессовку пружины выполняют при температуре 200…250 °С осевой нагрузкой для пружин, работающих без контакта витков 10F3, а для пружин, работающих с контактом витков нагрузкой на 5 % превышающей нагрузку на пружину в изделии, но не меньше, чем 10F3. При этом нагрузки могут быть вибрационными. При повышенных требованиях к силовым параметрам производят правку пружины.

При данной последовательности операций низкотемпературный отпуск после дробеметного упрочнения стабилизирует силовые параметры пружин без риска их разупрочнения. Прессовка (пластическое упрочнение) пружин при повышенной температуре сопровождается структурными изменениями в деформированном слое с соответствующим повышением его твердости и прочности, образованием благоприятных остаточных напряжений сжатия и формированием качественно новой макро- и микрогеометрии поверхности материла пружин [9]. Гарантируется увеличение стойкости пружин, повышается точность пружин по длине и нагрузке.

Методика определения припуска и параметров пружин при пластическом упрочнении известна [8]. Следует также определять величину работоспособной упругой части сечения витка пружины – упругого ядра [10].

Способ осуществляют следующим образом. Прошедшую промывку и контроль силовых и геометрических параметров восстанавливаемую пружину растягивают на оправке с шагом, превышающим шаг готовой пружины, нагревают до температуры 400…420°С и производят отпуск растянутой на оправке пружины, дробеметную обработку, повторный отпуск при температуре 180…220°С в течение 30 минут, после чего производят прессовку пружины при температуре 200…250°С осевой нагрузкой для пружин, работающих без контакта витков 10F3, а для пружин, работающих с контактом витков нагрузкой на 5 % превышающей нагрузку на пружину в изделии, но не меньше, чем 10F3. Время прессовки 1,5…2 секунды. При этом нагрузки могут быть вибрационными. При повышенных требованиях к силовым параметрам производят правку пружины.

Источники информации.

1. Патент RU № 2428272 C1, МПК В 21 F 35/00. Способ восстановления пружин / Тебенко Ю.М., Землянушнова Н.Ю., Фадеев В.В., Землянушнов Н.А. – № 201022778/12; заявлено 03.06.2010; опубл. 10.09.2011. Бюл. № 25 – 5 с.

2. Патент RU 2208056 С2, МПК С 21 D 9/02. Способ изготовления высоконагруженных пружин сжатия / Лавриненко Ю.А., Белков Е.Г., Фадеев В.В., Хайруллин А.А. – № 2001103765/02; заявлено 08.02.01; опубл. 10.07.03. Бюл. № 19. – 4 с.

3. Белков, Е.Г. Технология изготовления и упрочнения пружин: монография / Е.Г. Белков. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2013. – 168 с.

4. Лавриненко, Ю.А. Упрочнение пружин / Ю.А. Лавриненко, Е.Г. Белков, В.В. Фадеев // Уфа: Изд. Дом «Бизнес-Партнёр», 2002, – 124 с.

5. Патент RU № 2462324 C1, МПК В 21 F 35/00. Способ восстановления пружин / Землянушнова Н.Ю., Фадеев В.В., Тебенко Ю.М., Землянушнов Н.А. – № 2011123253/02; заявлено 08.06.2011; опубл. 27.09.2012. Бюл. № 27 – 4 с.

6. Землянушнова, Н.Ю. Повышение качества пружин. Монография / Н.Ю. Землянушнова, Ю.М. Тебенко. – Ставрополь: СевКавГТУ, 2001. – 92 c.

7. Блинник, С.И. Расчёт пружин в связи с их заневоливанием / С.И. Блинник // Новые методы расчёта пружин / Под общей редакцией С.Д. Пономарёва – М.: Машигиз. – 1946. – С. 26–46.

8. Землянушнова, Н.Ю. Расчёт винтовых цилиндрических пружин сжатия при контактном заневоливании. Монография. – Ставрополь: АГРУС, 2008. – 136 с.

9. Рахштадт, А.Г. Пружинные стали и сплавы. М., Металлургия, 1982. – 400 с.

10. Пономарев, С.Д. К обоснованию размеров упругого ядра в заневоленных пружинах / С.Д. Пономарёв // Изв. вузов. – Машиностроение, 1974. – № 10. – С. 24–27.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 89 items.
26.08.2017
№217.015.e36b

Способ определения высотного профиля электронной концентрации неоднородной ионосферы

Изобретение относится к радиотехнике и геофизике, а именно к средствам мониторинга состояния ионосферы и измерения ее параметров с использованием космических аппаратов спутниковых радионавигационных систем. Достигаемый технический результат - обеспечение возможности одновременного определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626404
Дата охранного документа: 27.07.2017
26.08.2017
№217.015.e3a0

Способ фиксации пересечения или касания оси времени траекторией сигнала

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к способам определения временных параметров сигнала. Способ фиксации пересечения или касания оси времени наблюдаемым сигналом заключается в том, что формируют первый вспомогательный сигнал, параллельный оси времени и отстоящий от нее на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626317
Дата охранного документа: 25.07.2017
26.08.2017
№217.015.e59d

Умножитель по модулю

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах, а также в устройствах для формирования элементов конечных полей. Технический результат заключается в сокращении объема используемого оборудования умножителя на два по модулю за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626654
Дата охранного документа: 31.07.2017
26.08.2017
№217.015.e9a6

Арифметико-логическое устройство для вычитания чисел по модулю

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах, а также в криптографических приложениях. Технический результат заключается в расширении арсенала средств за счет обеспечения вычитания чисел именно по модулю. Устройство содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628175
Дата охранного документа: 15.08.2017
26.08.2017
№217.015.e9f7

Устройство деления модулярных чисел

Изобретение относится к вычислительным модулярным системам и предназначено для выполнения деления чисел, представленных в системе остаточных классов (СОК). Технический результат – обеспечение возможности деления с отрицательными числами, представленными в системе остаточных классов. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628179
Дата охранного документа: 15.08.2017
26.08.2017
№217.015.ea1f

Арифметико-логическое устройство для сложения чисел по модулю

Изобретение относится к устройствам для сложения чисел по модулю, относится к вычислительной технике, в устройствах цифровой обработки сигналов и в криптографических приложениях. Технический результат заключается в расширении арсенала средств за счет обеспечения суммирования чисел именно по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628180
Дата охранного документа: 15.08.2017
29.12.2017
№217.015.f251

Композиция для приготовления желейного мармелада с пробиотическими свойствами и способ его получения

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к производству кондитерских изделий, и может быть использовано при производстве мармелада с функциональными свойствами. Композиция для приготовления желейного мармелада с пробиотическими свойствами включает агар, стевиозид, натуральный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636762
Дата охранного документа: 28.11.2017
29.12.2017
№217.015.f866

Арифметико-логическое устройство для сложения и вычитания чисел по модулю

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах, а также в устройствах цифровой обработки сигналов и в криптографических приложениях. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности выполнения операции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639645
Дата охранного документа: 21.12.2017
19.01.2018
№218.016.036b

Умножитель по модулю

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах, а также в устройствах для формирования элементов конечных полей. Техническим результатом является сокращение объема используемого оборудования умножителя по модулю за счет исключения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630386
Дата охранного документа: 07.09.2017
19.01.2018
№218.016.03d0

Способ получения биологически активной субстанции с пребиотическим эффектом на основе medusomyces gysevii

Изобретение относится к биотехнологии и сельскому хозяйству, в частности к способу получения биологически активной субстанции на основе плотной биомассы (зооглеи) Medusomyces gysevii (чайный гриб). Способ получения биологически активной субстанции с пребиотическим эффектом из плотной биомассы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002630457
Дата охранного документа: 08.09.2017
Showing 1-3 of 3 items.
20.04.2015
№216.013.43e2

Способ упрочнения винтовых цилиндрических пружин

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения винтовых цилиндрических пружин. Способ включает навивку пружины, термообработку, дробеметную обработку, заневоливание пружины или ее 3-5-кратное сжатие до соприкосновения витков и наклеп. Навивку пружины производят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548876
Дата охранного документа: 20.04.2015
29.04.2019
№219.017.3e4f

Устройство для контактного заневоливания конических пружин

Изобретение относится к изготовлению пружин конической формы или формы параболоида вращения. Устройство для заневоливания пружин содержит верхний и нижний вкладыши, стакан для установки в нем вкладышей и между ними испытуемой пружины и пуансон с шаровой поверхностью, контактирующей с шаровой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686435
Дата охранного документа: 25.04.2019
31.07.2020
№220.018.3998

Способ упрочнения конических и параболоида вращения пружин

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении пружин конической формы и в форме параболоида вращения. Способ включает навивку пружины с шагом, превышающим шаг готовой пружины, термообработку, люмоконтроль, шлифовку торцов, дробеметную обработку, заневоливание...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002728332
Дата охранного документа: 29.07.2020
+ добавить свой РИД