УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛИСТОВОЙ СТАЛИ

Устройство для устранения деформаций изделий из листовой стали
Полезная модель относится к области ремонта тонколистовых стальных изделий (восстановления их первоначальной формы), в частности может быть использована при правке вмятин и ремонте кузовов, кабин и легких корпусов катеров, яхт, судов и иных транспортных средств.
Известно устройство для устранения вогнутых деформаций изделий из листовой стали (см. Наумов А.В. и др. Ремонт и восстановление кузовов легковых автомобилей, содержащее инерционный молоток со стальной штангой и рукояткой, зажимом для стержня и подвижным рабочим грузом на штанге и по меньшей мере один стальной стержень диаметром 2-3 мм и длиной 80-100 мм. Устройство также имеет сварочное оборудование, включаюш:ее сварочный трансформатор, рубильник, электропроводку и зажимы для обеспечения контакта цепи со стержнем и восстанавливаемой деталью.
При использовании устройства собирают сварочную цепь, стальной стержень устанавливают торцом одной из оконечностей посредством сварки в центральном участке вмятины, закрепляют в зажиме инерционного молотка другой оконечностью и посредством инерционного молотка вытягивают стержнем вогнутый участок поверхности При необходимости (неудачной попытке вытягивания) операции повторяют, используя потребное количество стержней аналогичным образом.
Недостаток этого решения - устройство позволяет устранять деформации стенок закрытых мест и полостей ограниченного размера. Поскольку для качественного восстановления формы деформированных поверхностей, как правило, требуется формирование большого количества участков вытягивания. При этом, необходимость образования последующих участков вытягивания определяется после вытягивания предыдущих, т.е. требуется продолжительное попеременное использование
МПК B21 D 1/00
сварочного и вытягивающего приспособлений при соответствующем удалении большого количества приваренных стержней. Следствием этого являются - низкая производительность труда при использовании устройства.
Известно также устройство для устранения вогнутых деформаций изделий из листовой стали, содержащее штангу, выполненную из стального прута, один конец которого выполнен в виде тела вращения, а другой конец снабжен рукояткой и клемным зажимом выходного участка сварочной цепи (см. свидетельство на полезную модель № 7628, МПК B2I D 1/00, 1999г.).
Недостаток этого решения недостаточно широкий диапазон функций устройства, которое может использоваться только при вытяжке вмятин, тогда как после вытяжки вмятины на ее месте образуется пузырь поскольку материал детали при ее деформировании был растянут т.е. площадь вмятины превышает ее площадь ограниченную берегами вмятины. Таким образом ликвидация растяжения материала, потребует его усадки, что достигается точечным прогревом материала на пространстве пузыря и в принципе возможно с использованием известного устройства, но тот факт, что стальной стержень будет привариваться к поверхности усаживаемой детали, приведет к возрастанию площади участков, требующих зачистки и (или) увеличения толщины грунтовки, что отрицательно скажется на стойкости лакокрасочного покрытия, наносимого на деталь. Кроме того, неудачен сам принцип использования штанги и для обеспечения контакта с восстанавливаемой поверхностью и как направляющей для перемещения подвижного груза (поскольку для формирования тянущего усилия используется инерционный молоток). Это выражается в том, что для обеспечения жесткости штанги, как направляющей для подвижного груза, она должна иметь достаточно большое поперечное сечение, а с позиций минимизации повреждений восстанавливаемой поверхности самим инструментом (что неизбежно при приварке к листу толстой штанги которая при отделении
от восстанавливаемой детали вырвет с мясом часть ее поверхности, что потребует дополнительных затрат времени на устранение указанного дефекта). Кроме того, по этой же причине при использовании устройства у исполнителя будут заняты обе руки (одной рукой необходимо придерживать устройство, а другой перемещать подвижный груз по штанге), что не позволяет одновременно с вытяжкой вмятины осуществлять частичную осадку соседних участков, посредством инструмента, удерживаемого второй рукой исполнителя.
Задачей на решение которой направлено заявленное решение является расширение функциональных возможностей устройства и повышение производительности труда при его использовании.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для устранения деформаций изделий из листовой стали, содержащее штангу, выполненную из стального прута, один конец которого выполнен в виде тела врашения, а другой конец снабжен рукояткой, выключателем сварочной цепи и электрически связан с клемным зажимом выходного участка сварочной цепи, отличается тем, что штанга скреплена с балкойтраверсой, ортогонально с ней, при этом, балка-траверса, выполнена из металла с низким удельным электрическим сопротивлением, например, латуни и, посредством двух соединительных стержней, связана с параллельной ей рукояткой, причем, один конец траверсы снабжен цилиндрическим электродом, диаметром 1,5 - 2,0 от диаметра штанги, выполненным из металла с низким удельным электрическим сопротивлением, например латуни, консольно выступающим за соединительный стержень и ориентированного вдоль продольной оси балки -траверсы.
Кроме того, свободным оконечностям штанги и цилиндрического электрода придана сферическая форма.
Кроме того, выключатель сварочной цепи размещен непосредственно на рукоятке.
Кроме того, цилиндрический электрод, выполнен как единое целое с балкой-траверсой, в виде соответствующим образом обработанного ее участка, консольно выступающего за соединительный стержень.
Кроме того, балка-траверса снабжена упором, выполненным в виде стержня, который установлен параллельно штанге и снабжен упорной пятой, при этом рукоятка выполнена трубчатой.
Кроме того, упор установлен на балке-траверсе с возможностью продольного перемещения вдоль нее.
Кроме того, опорная поверхность упорной пяты снабжена прокладкой из электроизолирующего материала, например, гетинакса.
Кроме того, упор выполнен регулируемым по высоте, для чего, например, свободный конец упора снабжен резьбой и размещен в отверстии пяты, снабженном аналогичной резьбой.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию новизна.
Признаки отличительной части формулы полезной модели решают следующие функциональные задачи:
Признаки ...штанга скреплена с балкой-траверсой, ортогонально с ней. при этом, балка-траверса ... посредством двух соединительных стержней, связана с параллельной ей рукояткой обеспечивает возможность приложения к штанге вытягиваюшего усилия, при рациональном с точки зрения эргономики, приложении мускульного усилия исполнителя, при этом такое размещение рукоятки относительно штанги позволяет, при необходимости, получить более высокий скручивающий момент при отделении приварившегося конца штанги от восстанавливаемой детали и добиться более высокого значения вытягиваюшего усилия, величина которого оказывается достаточной для эффективной рихтовки тонколистовых металлических деталей используемых в автомобилестроении. Кроме того, это позволяет одновременно с вытяжкой вмятины осуществлять частичную осадку соседних участков, посредством инструмента, удерживаемого второй рукой исполнителя.
Признак ...балка -траверса, выполнена из металла с низким удельным электрическим сопротивлением, например латуни позволяет снизить потери электроэнергии при сварке штанги с поверхностью детали и осадке вытянутой поверхности, кроме того, при одновременном использовании признаков четвертого пункта формулы, исключается приварка электрода к детали при ее прогреве в процессе осадки.
Признак балка-траверса ... посредством двух соединительных стержней, связана с параллельной ей рукояткой уменьшает тепловое воздействие на руку рабочего и обеспечивает передачу тягового усилия от рукоятки - штанге.
Признаки ...причем, один конец траверсы снабжен цилиндрическим электродом, диаметром 1,5 - 2,0 от диаметра штанги, выполненным из металла с низким удельным электрическим сопротивлением, например латуни, консольно выступающим за соединительный стержень и ориентированного вдоль продольной оси балки -траверсы обеспечивают возможность эффективного использования устройства для осадки пузыря металла, образующегося на поверхности детали после вытяжки вмятины.
Признак второго пункта формулы, обеспечивает минимизацию площади контакта щтанги и электрода с восстанавливаемой поверхностью, его постоянство по площади и форме, даже при некоторых отклонения оси инструмента от ортогональности к ремонтируемой поверхности, в отличие от прототип, который очень чувствителен к этому фактору, что улучшает эксплуатационные характеристики устройства.
Признак третьего пункта формулы обеспечивает возможность дистанционного управления сварочным оборудованием при работе устройства.
Признаки пятого пункта формулы обеспечивают возможность существенного наращивания вытягивающего усилия, за счет обеспечения работы устройства по схеме рычага, при этом наличие опорной пяты уменьшает давление на деталь при использовании упора.
Признаки шестого пункта формулы обеспечивают возможность регулирования размеров плеча рычага, образуемого штангой и упором.
Наличие электроизолирующей прокладки исключает паразитный контакт детали и балки-траверсы, в период подачи сварочного тока.
Признак восьмого пункта формулы обеспечивают возможность работы упора при различной глубине вмятины.
На фиг. 1 показано заявляемое устройство в процессе вытяжки вмятины, на фиг. 2 то же, в процессе осадки вытянутого участка поверхности.
На чертежах показаны рукоятка 1, соединительные стержни 2, балка-траверса 3, стальная штанга 4, цилиндрический электрод 5, сферические оконечности 6, штанги 4 и электрода 5, наконечник сварочного кабеля 8, с болтом крепления 9, кнопка 10 включения сварочного трансформатора (на чертежах не показан) с кабелем управления 11, упор 12, с опорной пятой 13. Кроме того, на чертеже показана поверхность ремонтируемой детали 14 с вмятиной 15, до ее вытяжки и пузырь 16, образующийся после вытяжки вмятины 14.
Рукоятка 1 выполнена из отрезка трубы круглого или прямоугольного сечения и снабжена электроизолирующим покрытием.
Соединительные стержни 2, стальная штанга 4 и упор 12 выполнены из стального прутка, при этом целесообразно чтобы диаметр штанги 4 не превышал 6-8 мм. Балка-траверса 3 выполнена из латунного проката, например шестигранника 8 19-24 мм. Наконечник 7 сварочного кабеля 8 и сам сварочный кабель и кабель управления 11 не отличаются от известных элементов, используемых для этих целей, при этом параметры кабелей 11 и 8 принимаются из условия исключения их перегрева максимально-возможными для устройства токами. Цилиндрический электрод
5 и балка-траверса 3 выполнены из металла с низким удельным электрическим сопротивлением, например, латуни, меди и т.п. Целесообразно, чтобы электрод составлял единое целое с балкой-траверсой, что упрощает его изготовление. Диаметр электрода превышает диаметр штанги 4 в 1,5 - 2.0 раза. Упор 12 состоит из двух элементов: снабженного резьбой цилиндрического стержня и кольца надетого на балку-траверсу 3 с возможностью перемещения вдоль нее. На стороне кольца, обрашенной к ремонтируемой детали выполнено отверстие снабженное резьбой, соответствующей резьбе цилиндрического стержня. Такое же отверстие выполнено и в пяте упорной 13. Резьбовое соединение цилиндрического стержня с пятой и кольцом позволяет регулировать размеры упора.
Заявленное устройство работает следующим образом.
А) В режиме устранения вогнутых деформаций прямым воздействием мускульной силы.
Один из выходов трансформатора (на чертежах не показан) соединен через клемный зажим (не показан) с поверхность ремонтируемой детали 14 с вмятиной 15. Второй выход трансформатора соединяют с балкой-траверсой 3 посредством сварочного кабеля 8 с наконечником 7.
Исполнитель, удерживая устройство за рукоятку 1 устанавливает щтангу 4 сферической оконечностью 6 на поверхность вмятины 15 детали 14, предварительно очищенную от лакокрасочного покрытия и окислов. Нажатием кнопки 10 включают трансформатор в работу, обеспечивая подачу сварочного тока на штангу 4 и ее контактное приваривание к поверхности вмятины 15. Прилагая мускульное усилие или удерживая )укоятку 1, в зависимости от выполняемой задачи, исполнитель вытягивает вогнутую поверхность детали 14 или, воздействует на участки детали, находяшиеся на периферии относительно места приварки щтанги 4 другим инструментом, удерживаемым свободной рукой исполнителя. Новоротом штанги устройства, или другим изменением положения оси штанги 4, сварочное соединение легко разрушается. При
необходимости, все повторяют потребное число раз, до полной вытяжки вмятины 15.
Б) В режиме устранения вогнутых деформаций с использованием подвижного упора и упорной пяты.
Один из выходов трансформатора (на чертежах не показан) соединен через клемный зажим (не показан) с поверхность ремонтируемой детали 14 с вмятиной 15. Второй выход трансформатора соединяют с балкой-траверсой 3 посредством сварочного кабеля 8 с наконечником 7.
Исполнитель, удерживая устройство за рукоятку 1 устанавливает штангу 4 сферической оконечностью 6 на поверхность вмятины 15 детали 14, предварительно очищенную от лакокрасочного покрытия и окислов. При этом, высота упора 12 с пятой 13 должна быть приблизительно равной высоте штанги 4. Нажатием кнопки 10 включают трансформатор в работу, обеспечивая подачу сварочного тока на штангу 4 и ее контактное приваривание к поверхности вмятины 15. Используя опорную пяту 13 с развитой опорной поверхностю как точку опоры, исполнитель образовавшимся рычагом деликатно производит вытяжку вмятины 15. При необходимости изменение плеча рычага, образованного штангой 4 и упором 12 с опорной пятой 13, производят, соответствуюшим перемеш;ением упора по балке-траверсе 3. Поворотом штанги устройства, или другим изменением положения оси штанги 4, сварочное соединение легко разрушается. При необходимости, все повторяют потребное число раз, до полной вытяжки вмятины 15.
В) В режиме устранения выпуклых деформаций (пузырей).
Сварочная цепь для выполнения этой операции аналогична уже описанной. Исполнитель, удерживая устройство за рукоятку 1 устанавливает электрод 5 сферической оконечностью 6 на поверхность пузыря 16 детали 14, предварительно очиш,енную от лакокрасочного покрытия и окислов. Нажатием кнопки 10 включают трансформатор в работу, обеспечивая подачу сварочного тока на балку-траверсу 3 и, соответственно, электрод 5. В месте контакта происходит местный разогрев металла до красного свечения. После прекращения подачи тока металл остывает, занимая при этом уже меньшую площадь. При необходимости, все повторяют потребное число раз, до полной усадки металла на площади пузыря 16. Латунная сферическая поверхность 6 цилиндрического электрода не приваривается к стальному листу, что исключает операцию отрыва инструмента и зачистки его контактов с ремонтируемой поверхностью.
Г) В режиме контактного сваривания изделий из тонколистовой стали.
Подготовленные для сваривания детали размещают на сварочном столе или оправке (на чертежах не показаны) из меди или латуни. К столу или оправке подключают второй вывод сварочного трансформатора. Плотно прижимают сферической оконечностью 6 цилиндрического электрода 5 предназначенный для сварки участок, кнопкой 10 включают сварочный ток. При этом происходит контактная сварка деталей.
Автор-заявитель .:..-/  . Беляев К.К.