×
25.08.2017
217.015.a1a6

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ БЕЗАБРАЗИВНОЙ ДОВОДКИ СОПРЯГАЕМЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении запорных устройств для управления подачи жидких и газовых сред. В способе безабразивной доводки металлических сопрягаемых поверхностей в начале обработки между сопрягаемыми поверхностями, служащими электродами, устанавливают минимальный зазор по границе начала его пробоя низковольтным током в слабопроводящем электролите с незначительным содержанием металлического наполнителя с размером частиц 8 нм, а далее увеличивают объемное содержание упомянутого металлического наполнителя с одновременным повышением межэлектродного зазора и поддержанием его величины на границе начала пробоя между электродами до стабилизации величины тока, проходящего через электроды. Затем осуществляют вибрацию сопрягаемых поверхностей в направлении друг к другу, плавно увеличивают амплитуду вибраций до стабильного получения пауз тока и продолжают обработку до получения на одной из сопрягаемых поверхностей минимальной стабильной шероховатости, после чего меняют полярность электродов и при таком же режиме обработки формируют шероховатость на другой сопрягаемой поверхности. Техническим результатом изобретения является обеспечение минимальной шероховатости и высокой точности сопряжения поверхностей. 3 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении запорных устройств для управления подачи жидких и газовых сред.

Известен способ электрохимической обработки по а.с. №537782 СССР, М. Кл.2 B23P 1/04 (В.П. Смоленцев, З. Б. Садыков); заявл. 19.05.75; опубл. 05.12.76, Бюл. №45, в котором для повышения точности обработки на диэлектрический трафарет, установленный в межэлектродном зазоре, подают колебания с частотой до 50 Гц. К недостаткам известного способа относятся необходимость увеличения межэлектродного зазора, как минимум, на толщину трафарета и значительное ухудшение шероховатости обрабатываемой поверхности.

Наиболее близким является способ электрохимической обработки по патенту 2216437 РФ, МПК7 B23H 3/08 (Смоленцев В.П., Газизуллин К.М.); заявл. 27.12.2001; опубл. 20.11.2003, Бюл. №32, в котором для повышения производительности и точности обработки в качестве жидкой токопроводящей рабочей среды используют реологическую жидкость, процесс выполняют импульсным током, где длительность импульсов регулируют вязкостью рабочей среды, а пауз - по времени восстановления максимального тока в импульсе.

К недостатку способа относится постоянное содержание металлического нанонаполнителя в реологической жидкости, что не позволяет достичь минимальной шероховатости и высокой точности сопряжения поверхностей.

В качестве прототипа выбираем способ по патенту 2216437 [1].

Изобретение направлено на снижение шероховатости и повышение точности сопрягаемых поверхностей при их безабразивной доводке. Это достигается тем, что в начале доводки между сопрягаемыми поверхностями устанавливают минимальный зазор по границе начала его пробоя в слабопроводящем электролите низковольтным током, далее увеличивают объемное содержание металлического нанонаполнителя, одновременно повышая межэлектродный зазор до конечной величины с поддержанием границы его пробоя до стабилизации величины тока, проходящего через электроды, затем включают вибрацию сопрягаемых поверхностей в направлении друг к другу, плавно увеличивают относительно конечного зазора амплитуду вибраций до стабильного получения пауз тока, продолжают процесс до получения на одной из сопрягаемых поверхностей минимальной стабильной шероховатости, после чего меняют полярность электродов и, не изменяя, режима формируют шероховатость на другой сопрягаемой поверхности.

Способ поясняется фиг. 1, 2, 3. На фиг. 1 показана зависимость изменения тока, протекающего в среде слабого электролита в виде промышленной воды при напряжении между металлическими сопрягаемыми поверхностями, служащими электродами, 6 В от объемного содержания металлического нанонаполнителя с размером частиц 8 нм. На фиг. 2 приведено изменение пауз между импульсами постоянного тока от амплитуды вибраций при частоте 50 Гц. На фиг. 3 приведено изменение шероховатости поверхности от начала доводки до стабильной достижимой величины от времени протекания процесса доводки на режимах, приведенных на фиг. 1 и 2.

Способ осуществляют в следующей последовательности: устанавливают металлические сопрягаемые поверхности в емкость со слабопроводящим электролитом, в котором, в частности, может быть промышленная вода. К сопрягаемым поверхностям подключают источники низковольтного постоянного тока (на фиг. 1, 6B), разводят сопрягаемые поверхности до устранения короткого замыкания в виде пробоя. При повторном использовании промышленной воды в используемом слабопроводящем очищенном электролите остается незначительное остаточное содержание металлического нанонаполнителя. После подключения тока сопрягаемые поверхности становятся электродами. И плавно увеличивают объемное содержание металлического нанонаполнителя в электролите (фиг. 1), одновременно увеличивая межэлектродный зазор с поддержанием его величины на границе начала пробоя между электродами. За счет увеличения электропроводимости электролита возрастает сила проходящего тока, как это показано на фиг. 1 для металлического нанонаполнителя с размерами частиц 8 нм. После достижения объемного содержания 10-12% нанонаполнителя в электролите ток стабилизируется (фиг. 1). Затем включают вибрацию одного или нескольких электродов (с частотой 50 Гц, на фиг. 2) в направлении друг к другу с перемещением от величины зазора, установленного в конце процесса на фиг. 1. С увеличением амплитуды (фиг. 2) ток приобретает пульсирующий характер и образуются паузы тока, во время которых образуется обратная полуволна, в течение которой выравнивается равномерность состава нанонаполнителя. Для случая, приведенного на фиг. 2, стабилизация длительности пауз наступает при амплитуде около 100 мкм (получено экспериментально).

При токе на фиг. 1 и амплитуде на фиг. 2 выполняют доводку одной из сопрягаемых поверхностей, являющуюся положительным электродом (анодом) со временем обработки (фиг. 3) не менее интервала времени, обеспечивающего снижение шероховатости (Ra) до нижней границы ее изменения (около 0,16 мкм на фиг. 3). Время доводки этой сопрягаемой поверхности устанавливают экспериментально по графику, приведенному на фиг. 3. При этом следует учесть, что увеличенное время обработки (фиг. 3) не ухудшает шероховатость, что позволяет использовать такой режим при обработке.

После доводки сопрягаемой поверхности, служащей анодом, полярность переключают и выполняют на том же режиме доводку другой сопрягаемой поверхности.

Наличие в межэлектродном зазоре металлических наночастиц снижает электрическое сопротивлений электролита, за счет чего возрастает ток и его плотность, а наличие вибраций выравнивает условия протекания процесса доводки, позволяя при незначительных припусках устранить принудительную прокачку электролита, достигая за счет этого экономии энергопотребления и упрощения конструкции оборудования. За счет насосного действия вибрации сопрягаемых поверхностей наночастицы ускоряют перемещение продуктов обработки от зоны удаления микронеровностей шероховатости и интенсифицирует процесс доводки. Перемещение наночастиц в магнитном поле проходящего тока депассивирует обрабатываемую поверхность и позволяет снизить высоту микронеровностей относительно электрохимической обработки в электролитах на базе нейтральных солей.

Пример осуществления способа.

Необходимо выполнить безабразивную доводку плоского запорного устройства из стали 12X18H10T с площадью контакта 3 см2, работающего при давлении 32 МПа.

Сопрягаемые поверхности обработаны шлифованием с погрешностью ±5 мкм при шероховатости Ra=0,63 мкм.

Обработка выполнялась в среде промышленной воды с содержанием остаточного нанонаполнителя менее 1% по объему и очищенной от продуктов обработки предшествующей операции доводки.

Общий припуск на доводку е превышает 10-15 мкм, поэтому за счет вибрации продукты обработки будут переходить в электролит без его прокачки. Начальный межэлектродный зазор составил 0,01 мм. При напряжении 6 В стабилизация наступила при содержании металлического нанонаполнителя в электролите около 12-13% по объему. При этом конечный межэлектродный зазор увеличился до 0,02 мм.

Вибрация выполнялась при частоте 50 Гц, при этом амплитуда составила 110 мкм, когда паузы тока стали стабильными.

На таком режиме проведена доводка одной сопрягаемой поверхности (время обработки 6 с), после чего переключили полярность и на том же режиме выполнили доводку другой поверхности.

В результате погрешность в изменении зазора между сопрягаемыми поверхностями снизилась до ±1 мкм, а шероховатость Ra=0,12 мкм.

Способ безабразивной доводки металлических сопрягаемых поверхностей, включающий подключение сопрягаемых поверхностей к источнику низковольтного постоянного тока и обработку сопрягаемых поверхностей, служащих электродами, низковольтным постоянным током в слабопроводящем электролите с металлическим наполнителем, отличающийся тем, что в начале обработки между сопрягаемыми поверхностями устанавливают минимальный зазор по границе начала его пробоя низковольтным током в слабопроводящем электролите с незначительным содержанием металлического наполнителя с размером частиц 8 нм, а далее увеличивают объемное содержание упомянутого металлического наполнителя с одновременным повышением межэлектродного зазора и поддержанием его величины на границе начала пробоя между электродами до стабилизации величины тока, проходящего через электроды, затем осуществляют вибрацию сопрягаемых поверхностей в направлении друг к другу, плавно увеличивают амплитуду вибраций до стабильного получения пауз тока и продолжают обработку до получения на одной из сопрягаемых поверхностей минимальной стабильной шероховатости, после чего меняют полярность электродов и при таком же режиме обработки формируют шероховатость на другой сопрягаемой поверхности.
СПОСОБ БЕЗАБРАЗИВНОЙ ДОВОДКИ СОПРЯГАЕМЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
СПОСОБ БЕЗАБРАЗИВНОЙ ДОВОДКИ СОПРЯГАЕМЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 141-150 из 256.
27.11.2015
№216.013.93da

Роторный ветродвигатель

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Роторный ветродвигатель содержит вращающиеся основания с приемниками энергии, центральную стойку с поворотным основанием. На поворотном основании укреплены вращающиеся основания. Приемники энергии выполнены в виде Λ-образных стоек. Между нижними...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569469
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.93fa

Ротор ветроэлектрогенератора с вертикальной осью

Изобретение относится к области ветроэнергетики, в частности к ветроэлектрогенераторам сегментного типа. Технический результат заключается в повышении технологичности изготовления ротора. Ротор сегментного ветроэлектрогенератора содержит вал, ступицу, основание, П-образные магнитопроводы. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569501
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.93fb

Генератор индукторный

Изобретение относится к индукторным сегментным генераторам, а более конкретно к генераторам, содержащим радиальные спицеобразные роторные элементы, т.е. таким, в качестве роторных элементов которого выступает спицованное колесо, например генератором велосипедов, мотоциклов, автомобилей и т.д....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569502
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.9429

Способ получения массивов углеродных нанотрубок с управляемой поверхностной плотностью

Изобретение может быть использовано при изготовлении сорбентов и армирующих добавок. Сначала подготавливают ростовую подложку путем нанесения на ее поверхность нанодисперсных частиц катализатора конденсацией микрокапель коллоидного раствора, находящегося под воздействием ультразвука. Во время...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569548
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.942a

Разнотемпературная конденсационная камера

Изобретение относится к оборудованию для пылеулавливания. Разнотемпературная конденсационная камера с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения содержит нижнее днище, верхнее днище, холодную и горячую боковые стенки с устройствами обеспечения разности температур их наружных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569549
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.942b

Способ очистки воздуха в разнотемпературной конденсационной камере

Изобретение относится к процессам пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности, в пищевой промышленности. Способ очистки воздуха заключается в том, что очищаемый поток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569550
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.942c

Способ получения отверстий в монокристаллических пластинах кремния

Изобретение относится к полупроводниковой технике, а именно к области создания микроструктурных элементов электронных устройств. Способ получения отверстий в монокристаллических пластинах кремния включает подготовку полупроводниковой пластины путем нанесения на ее поверхность мелкодисперсных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569551
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.942e

Способ очистки воздуха в разнотемпературной конденсационной камере

Изобретение относится к процессам пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности. Способ очистки воздуха заключается в том, что очищаемый поток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569553
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.9430

Способ очистки воздуха

Изобретение относится к процессам пылеулавливания и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, где требуется улавливание высокодисперсных аэрозолей из воздушного протока, в частности в пищевой промышленности. Способ очистки воздуха заключается в охлаждении и пересыщении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569555
Дата охранного документа: 27.11.2015
27.11.2015
№216.013.9448

Мехатронно-модульный робот

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании мехатронно-модульных роботов. Технический результат заключается в повышении надежности и работы создаваемых мехатронно-модульных роботов. Мехатронно-модульный робот состоит из совокупностей сопряженных между собой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002569579
Дата охранного документа: 27.11.2015
Показаны записи 141-150 из 312.
10.07.2015
№216.013.5c7c

Способ испытания образцов листового материала на растяжение

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано при определении характеристик механических свойств листовых материалов в условиях плоской деформации. Способ испытания конструкционного листовых материалов на растяжение заключается в том, что по всей противолежащей рабочей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555217
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5cad

Способ изготовления проволочного электрода-инструмента для электроэрозионной обработки

Изобретение относится к способу изготовления проволочного электрода-инструмента для электроэрозионной обработки и может быть использовано при электроэрозионном прошивании отверстий малого диаметра с большой глубиной в металлических материалах. Закрепляют конец электрода-инструмента в подвижной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555266
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5d45

Камера жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к области ракетной техники может быть использовано при создании камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). Камера ЖРД содержит смесительную головку, внутреннюю профилированную оболочку, на внешней поверхности которой выполнены ребра тракта охлаждения, наружную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555418
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5d46

Кольцевая камера жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к области ракетного двигателестроения при создании жидкостных ракетных двигателей, работающих на криогенных компонентах, преимущественно кислороде и водороде. Кольцевая камера жидкостного ракетного двигателя содержит кольцевую смесительную головку, регенеративно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555419
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5d49

Жидкостный ракетный двигатель

Изобретение относится к области ракетной техники, а именно к двигателестроению, и может быть использовано при создании камер жидкостных ракетных двигателей (ЖРД). ЖРД содержит камеру со смесительной головкой, турбонасосный агрегат, газогенератор, агрегаты питания и регулирования. Камера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555422
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5d7f

Способ испытания конструкционного материала на пластичность

Изобретение относится к области механических испытаний конструкционных материалов и может быть использовано при определении механических характеристик листовых материалов в условиях плоской деформации. Способ испытания конструкционного материала на пластичность заключается в том, что гладкий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555476
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5e00

Статор ветроэлектроагрегата

Изобретение относится к области ветроэнергетики, а именно к ветроэлектрогенераторам. Cтатор ветроэлектроагрегата содержит катушки, торцевой и радиальный магнитопроводы, источник возбуждения. Торцевой магнитопровод выполнен в виде ферромагнитной траверсы крепления ветроколес. Преимуществом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555605
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.6041

Способ электрохимической обработки отверстий форсунки

Изобретение относится к электрохимической обработке и может быть использовано при электрохимической доводке форсунок из токопроводящих материалов, преимущественно форсунок для жидкостных ракетных двигателей. Способ включает подачу токопроводящей жидкости через полый инструмент-катод и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556182
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.6042

Способ получения гетероструктуры оксид титана - силицид титана на монокристаллической кремниевой подложке, покрытой нанокристаллической титановой пленкой

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых материалов и может быть использовано при создании полупроводниковых приборов. Способ получения гетероструктуры оксид титана - силицид титана на монокристаллической кремниевой подложке, покрытой нанокристаллической титановой пленкой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556183
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.6137

Некогерентный цифровой демодулятор "в целом" кодированных сигналов с фазовой манипуляцией

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах приема цифровых информационных сигналов для цифровой демодуляции кодированных двоичных сигналов с фазовой манипуляцией (ФМ). Технический результат заключается в обеспечении высокоскоростной цифровой демодуляции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556429
Дата охранного документа: 10.07.2015
+ добавить свой РИД