×
20.01.2015
216.013.1ea2

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВЯЗКИХ ВЕНТИЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при абразивной обработке деталей из вязких вентильных металлов, преимущественно алюминиевых сплавов. Способ включает предварительное изменение физико-химических свойств поверхностного слоя детали и осуществление ее обработки абразивным инструментом с глубиной резания, превышающей толщину предварительно измененного поверхностного слоя. Изменение физико-химических свойств поверхностного слоя детали осуществляют поляризацией в среде электролита с инициированием электрических разрядов на поверхности детали при напряжении источника тока выше 300В. В результате повышается производительность обработки.
Основные результаты: Способ обработки деталей из вязких вентильных металлов, преимущественно алюминия и его сплавов, включающий предварительное изменение физико-химических свойств поверхностного слоя детали и осуществление ее обработки абразивным инструментом с глубиной резания, превышающей толщину предварительно измененного поверхностного слоя, отличающийся тем, что изменение физико-химических свойств поверхностного слоя детали осуществляют поляризацией в среде электролита с инициированием электрических разрядов на поверхности детали при напряжении источника тока выше 300 В.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при абразивной обработке деталей из вязких вентильных металлов, преимущественно алюминиевых сплавов.

В металлообработке известен способ чистовой анодноабразивной обработки, при котором процесс анодного окисления совмещен с абразивным съемом. Но при обработке вязких вентильных металлов, в частности алюминиевых сплавов, происходит налипание стружки на инструмент (засаливание), что отрицательно влияет на производительность и качество обработанной поверхности [Электрофизические и электрохимические методы обработки материалов: Учеб. Пособие / В 2-х томах /. Т.2. - М.: Высшая школа, 1983. С.149-160].

Известен также способ абразивной обработки, согласно которому поверхность резания предварительно упрочняют вращающимся импрегнированным кругом с усилием, вызывающим локальную пластическую деформацию поверхностного слоя [А.С. №942949, МПК B24B 1/00, 1982]. В этом случае в связи с равномерностью свойств снимаемого слоя материала, известный способ абразивной обработки сопровождается засаливанием инструмента, снижающим производительность и качество обработанной поверхности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым технико-экономическим показателям к заявляемому является способ обработки вязких металлов, при котором предварительно изменяют физико-химические свойства поверхностного слоя оксидированием в кислотном растворе на режимах твердого анодирования, а абразивную обработку осуществляют с глубиной резания, превышающей толщину измененного слоя [А.С. №1479259, МПК B24B 1/00, 1989]. Образование оксида согласно известному способу происходит за счет электрохимических реакций на границе «деталь-электролит». Для образования слоя с измененными физико-химическими свойствами толщиной, достаточной для реализации прерывистого резания при шлифовании, необходимо анодирование производить в течение длительного промежутка времени. Таким образом, невысокая производительность известного способа является его недостатком.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение производительности обработки за счет изменения физико-химических свойств поверхностного слоя металла поляризацией в среде электролита инициированием на поверхности электрических разрядов с использованием подвижных микроисточников высококонцентрированной энергии.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе обработки вязких вентильных металлов, преимущественно алюминия и его сплавов, при котором предварительно изменяют физико-химические свойства поверхностного слоя металла поляризацией в среде электролита, а затем производят обработку абразивным инструментом с глубиной резания, превышающей толщину предварительно измененного слоя, особенностью является то, что поляризацию осуществляют с инициированием электрических разрядов на поверхности детали.

Предлагаемый способ реализуют следующим образом.

До абразивной обработки производят поляризацию детали в электролите с инициированием электрических разрядов на ее поверхности. При этом на обрабатываемой поверхности с высокой скоростью роста образуется охрупченный слой. Затем осуществляют абразивную обработку, совмещая удаление порций охрупченного слоя и исходного металла, вскрывающегося на поверхности резания, т.е. используя схему прерывистого резания. Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с прототипом показал следующее. Поляризацию вентильных металлов в среде электролита с инициированием электрических разрядов на поверхности производят при напряжениях выше 300 В, причем наиболее эффективна анодно-катодная поляризация. В результате высокой напряженности электрического поля происходит инициирование искровых или микродуговых разрядов на поверхности детали, являющихся микроисточниками высококонцентрированной энергии. Кратковременность единичных разрядов и их возникновение вновь на микроучастках поверхности, имеющих меньшее электросопротивление, обеспечивают эффект подвижности микроисточников энергии. В сравнении с прототипом в заявляемом техническом решении изменяется механизм оксидообразования - слой оксида формируется при воздействии термоэлектрохимических реакций. Скорость роста слоя с измененными физико-химическими свойствами возрастает.

Преимущества предлагаемого способа обработки вязких вентильных металлов подтверждаются следующим примером его реализации для схемы плоского шлифования. В качестве образцов использовали плоскопараллельные пластинки (60×40×8) алюминия марки А5 ГОСТ 11069 - 2001. Заданная исходная шероховатость Rz 80÷96 мкм. Предварительное изменение свойств поверхностного слоя металла осуществляли двумя методами: твердое анодирование в кислотном растворе (базовый вариант) и поляризация в среде электролита с инициированием электрических разрядов на поверхности образца.

Условия анодирования:

серная кислота 200 г/л
щавелевая кислота 10 г/л

Анодная плотность тока 1,2÷2,2 А/дм2, температура 5-7°C, отношение анодной и катодной площадей 1:3.

Условия поляризации с инициированием разрядов:

едкое кали 2 г/л
силикат натрия 2 г/л
алюминат натрия 2 г/л

Формирующее напряжение источника тока: анодной цепи - 320 В, катодной - 80 В. Суммарная плотность тока 15 А/дм2. Соотношение анодной и катодной составляющих тока 1:1; отношение площадей образца и противоэлектрода (сталь 12Х18Н10Т) 1:40.

Абразивную обработку проводили на станке ЗГ71 кругом 25АМ40СМ8К5 с режимами:

скорость резания 30 м/с
продольная подача 10 м/мин
глубина шлифования 0,005 мм/дв. ход

По предложенному и базовому вариантам обработали по 5 образцов. Шлифование прекращали при исчезновении следов слоя с измененными свойствами. Для создания идентичных условий шлифования начальная толщина слоя во всех случаях была одинаковой 100-110 мкм. При формировании слоя указанной толщины твердое анодирование проводили в течение 30 мин. В среде электролита при инициировании электрических разрядов на поверхности образца данная толщина обеспечивается поляризацией в среднем в течение 14 мин, т.е. в 2,1 раза быстрее.

Шлифование во всех 10 опытах обеспечивало получение чистоты поверхности Rz 4-6 мкм. Макродефекты (задиры, прижоги и т.п.) отсутствовали на обработанной поверхности.

Таким образом, испытания предложенного способа обработки вязких вентильных металлов показали его производительность на стадии изменения физико-химических свойств поверхностного слоя в 2,1 раза более высокую в сравнении с базовым вариантом при одинаковых показателях качества.

Способ обработки деталей из вязких вентильных металлов, преимущественно алюминия и его сплавов, включающий предварительное изменение физико-химических свойств поверхностного слоя детали и осуществление ее обработки абразивным инструментом с глубиной резания, превышающей толщину предварительно измененного поверхностного слоя, отличающийся тем, что изменение физико-химических свойств поверхностного слоя детали осуществляют поляризацией в среде электролита с инициированием электрических разрядов на поверхности детали при напряжении источника тока выше 300 В.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 85.
27.03.2013
№216.012.30db

Моторно-трансмиссионный модуль

Изобретение относится к машиностроению, в частности к моторно-трансмиссионным модулям наземных транспортных машин. В цилиндрах (1) реечно-шестеренного двигателя расположены поршни (2), взаимосвязанные с зубчатыми рейками (3) и (4), зацепленными с полушестерней, длина дуги зубьев которой немного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478045
Дата охранного документа: 27.03.2013
27.05.2013
№216.012.44e7

Полушестеренно-реечная поршневая машина

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ДВС, компрессорах, насосах, в том числе многоцилиндровых. Поршневая машина содержит картер с зафиксированными в нем цилиндрами, поршни соединены двусторонними зубчатыми рейками, каждая зубчатая рейка валами с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483216
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.48f3

Шестеренно-реечная поршневая машина

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, производству компрессоров, насосов. Шестеренно-реечная поршневая машина содержит картер с зафиксированными в нем цилиндрами, поршни соединены двусторонними зубчатыми рейками, каждая зубчатая рейка редуктором взаимосвязана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484255
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.07.2013
№216.012.54b5

Термомеханический комплекс внутреннего композиционного покрытия трубопровода

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода. Термомеханический комплекс состоит из последовательно шарнирно соединенных самоходного модуля очистки, модуля диагностики, турбодетандера и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487288
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.07.2013
№216.012.5729

Способ замедления окисления трансформаторного масла

Изобретение относится к способу замедления окисления трансформаторного масла, находящегося в электроустановке. Способ предусматривает операции: производят размещение полого усеченного конуса с отверстием на вершине на торце волновода, осуществляют размещение волновода с полым усеченным конусом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487921
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.07.2013
№216.012.578f

Привод штангового глубинного насоса

Изобретение относится к области насосостроения и может быть использовано для механизированной добычи нефти установками ШГН (штангового глубинного скважинного насоса). Привод ШГН содержит раму, противовесы, двигатель, в верхней части рамы установлены направляющие опоры вращения синхронизирующего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488023
Дата охранного документа: 20.07.2013
20.08.2013
№216.012.606b

Способ снижения потерь легких углеводородов из нефти

Изобретение относится к нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа снижения упругости паров нефти введением в нее 9-11 мг/кг присадки, представляющей собой CHCOONa, где n=10-16. Присадку вводят из расчета один раз при 6-10 последовательных заполнениях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490315
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.09.2013
№216.012.68a7

Хрупкое покрытие для исследования деформаций и напряжений на основе карамели

Изобретение относится к определению напряженно-деформированного состояния металлических конструкций высокорисковых объектов нефтяной, газовой и химической отраслей промышленности, систем транспорта и переработки нефти и газа с помощью тензочувствительных хрупких покрытий, что позволяет получить...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492438
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.68c0

Способ исследования деформаций и напряжений

Использование: для исследования деформаций и напряжений в деталях. Сущность: заключается в том, что наносят на поверхность детали хрупкое тензочувствительное покрытие, осуществляют отверждение покрытия, нагружение детали и определяют по образующимся трещинам зону и направление пластических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492463
Дата охранного документа: 10.09.2013
20.09.2013
№216.012.6c39

Способ ликвидации открытых фонтанов на нефтегазовых скважинах и устройство для удаления фонтанной арматуры с устья фонтанирующей скважины

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к ликвидации открытых фонтанов на нефтегазовых скважинах, в частности к удалению фонтанной арматуры с устья фонтанирующих скважин. Очищают территорию вокруг устья фонтанирующей скважины в зоне теплового воздействия пламени от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493356
Дата охранного документа: 20.09.2013
Показаны записи 1-10 из 96.
20.03.2013
№216.012.2fdc

Способ обработки призабойной зоны

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Технический результат - повышение эффективности обработки призабойной зоны пласта при интенсификации притока углеводородов к скважине. Способ обработки призабойной зоны пласта включает установку в скважине насосно-компрессорных труб...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477787
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.03.2013
№216.012.2fde

Способ ограничения водопритока в эксплуатационную скважину

Изобретение относится к нефтяной и газовой отраслям промышленности, в частности к способам разработки обводненных нефтяных или газоконденсатных залежей. Обеспечивает ограничение водопритока в эксплуатационную скважину. Сущность изобретения: способ включает спуск на заданную глубину...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477789
Дата охранного документа: 20.03.2013
27.03.2013
№216.012.30db

Моторно-трансмиссионный модуль

Изобретение относится к машиностроению, в частности к моторно-трансмиссионным модулям наземных транспортных машин. В цилиндрах (1) реечно-шестеренного двигателя расположены поршни (2), взаимосвязанные с зубчатыми рейками (3) и (4), зацепленными с полушестерней, длина дуги зубьев которой немного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478045
Дата охранного документа: 27.03.2013
20.04.2013
№216.012.3752

Способ контроля динамического уровня жидкости в скважине для управления погружным электронасосом

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к области контроля динамического уровня жидкости для управления погружным электронасосом. Техническим результатом является обеспечение бесперебойной работы скважины. Способ включает контроль нижнего и верхнего динамических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479715
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.3776

Мобильный станок-качалка

Устройство предназначено для использования в области нефтедобычи для механизированной добычи нефти установками штангового скважинного насоса. В направляющих стойки установлена траверса, к которой крепится колонна штанг. Стойка оснащена двумя талевыми системами с основными противовесами....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479751
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.05.2013
№216.012.3e47

Шестнадцатиступенчатая соосная коробка передач со сдвоенным сцеплением

Изобретение относится к коробкам передач со сдвоенным сцеплением в транспортных средствах. На входе в коробку передач расположено сдвоенное сцепление, часть ведомых дисков этого сцепления установлена на первичном валу, а другая часть - на трубчатом валу. На этих валах закреплены шестерни,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481510
Дата охранного документа: 10.05.2013
27.05.2013
№216.012.44e7

Полушестеренно-реечная поршневая машина

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в ДВС, компрессорах, насосах, в том числе многоцилиндровых. Поршневая машина содержит картер с зафиксированными в нем цилиндрами, поршни соединены двусторонними зубчатыми рейками, каждая зубчатая рейка валами с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483216
Дата охранного документа: 27.05.2013
10.06.2013
№216.012.48f3

Шестеренно-реечная поршневая машина

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, производству компрессоров, насосов. Шестеренно-реечная поршневая машина содержит картер с зафиксированными в нем цилиндрами, поршни соединены двусторонними зубчатыми рейками, каждая зубчатая рейка редуктором взаимосвязана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484255
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.07.2013
№216.012.5467

Устройство для подготовки оснований автозимников на осушенных болотах

Изобретение относится к средствам для ускорения подготовки оснований при возведении зимних автодорог и проведении ремонтных работ, а именно к средствам для создания условий ускоренного промораживания в глубину до необходимых пределов предварительно осушенных болотных поверхностей. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487210
Дата охранного документа: 10.07.2013
10.07.2013
№216.012.54b5

Термомеханический комплекс внутреннего композиционного покрытия трубопровода

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано для нанесения защитного покрытия на внутреннюю поверхность трубопровода. Термомеханический комплекс состоит из последовательно шарнирно соединенных самоходного модуля очистки, модуля диагностики, турбодетандера и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487288
Дата охранного документа: 10.07.2013
+ добавить свой РИД