УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ОБКАТКОЙ ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ШАТУНОВ КОМПРЕССОРОВ

Полезная модель относится к металлообработке, а именно к обработке изделий методом пластического деформирования и может быть использовано в машиностроении для обработки внутренних цилиндрических поверхностей деталей с целью увеличения их долговечности.
Известно устройство для упрочнения обкаткой внутренних поверхностей деталей машин, содержащее ведущую вилку, жестко закрепленную на державке, связанной с приводом станка и несущую на своих концах два рычага, установленных с возможностью углового шарнирного перемещения относительно тангенциальных осей, установленных на вилке, при этом на одной из вилок установлен упрочняющий, а на другой - заглаживающий ролики, свободный конец державки пропущен сквозь отверстие вилки, механизм ограничения угловых перемещений рычагов, несущих на свободных концах механизм поджатия рычагов, включающий в себя резьбовой стержень, пропущенный сквозь отверстия в рычагах, между которыми установлен пружинный блок в виде регулировочной и опорной оправок и, размещенной между ними пружины сжатия (книга «Повышение прочности и долговечности крупных деталей машин поверхностным наклепом», изд. НИИНФОРМТЯЖМАШ, вып.12-69-18, стр.43, фиг.18, М., 1970 г.).
Данное техническое решение является наиболее близким к изобретению, поэтому принято за прототип.
Недостатком прототипа являются недостаточно высокие точность и качество обработки упрочняемой поверхности, сложность конструкции неудобства эксплуатации и обслуживания.
Это обусловлено ударным воздействием на ролики, вращающимися рычагами, вызывающими колебания нагрузок вследствие повышенного веса вращающихся масс, а неудобства эксплуатации и ремонта определены расположением регулировочного механизма внутри пространства, закрытого рычагами и пружинным блоком.
Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении точности и качества обработки упрочняемой поверхности шатунов путем уменьшения колебаний нагрузок от неуравновешенных масс рычагов за счет уменьшения их веса, в упрощении конструкции и повышении удобства эксплуатации и обслуживания.
Указанный технический результат достигается за счет менее сложной конструкции, а также за счет размещения регулировочных механизмов рычагов снаружи конструкции и за счет уменьшения веса вращающихся рычагов.
Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь полезной модели с указанным техническим результатом.
Устройство для упрочнения обкаткой внутренних поверхностей шатунов компрессоров, содержащее ведущую вилку, жестко закрепленную на державке, связанной с приводом станка и несущую на своих концах два рычага, установленных с возможностью углового шарнирного перемещения относительно тангенциальных осей, установленных на вилке, при этом на одной из вилок установлен упрочняющий, а на другой - заглаживающий ролики, свободный конец державки пропущен сквозь отверстие вилки, механизм ограничения угловых перемещений рычагов, несущих на свободных концах механизм поджатия рычагов, включающий в себя резьбовой стержень, пропущенный сквозь отверстия в рычагах, между которыми установлен пружинный блок в виде регулировочной и опорной оправок и, размещенной между ними пружины сжатия. Механизм ограничения углового перемещения рычагов включает в себя указанные оси, выполненные в виде цилиндра, боковая поверхность которого усечена продольными параллельными плоскостями, а на концах выполнены резьбовые стержни, и плоские съемные стопорные пластины, вставленные в, по крайней мере, две продольные прорези в цилиндрической поверхности сквозного отверстия в каждом рычаге и, расположенные в параллельных плоскостях, разнесенных относительно центра отверстия и наклоненных под углом к его горизонтальной оси, с возможностью одновременного упора в пластины боковыми плоскостями оси вилки при высвобождении рычагов из механизма поджатия.
Диаметры указанных отверстий в каждом рычаге превышают диаметр оси, размещенной в них концами, на резьбовых стержнях которых закреплены посредством гаек упорные шайбы, имеющие наружный диаметр, обеспечивающий перекрытие торцов стопорных пластин, при этом высота пластин не превышает толщину рычага. Средняя часть оси вставлена в овальное отверстие, выполненное в вилке и имеющее форму соответствующую форме поперечного сечения оси, причем углы расположения стопорных пластин и их ширины обеспечивают свободное угловое перемещение рычагов относительно оси вилки в пределах рабочего хода резьбового стержня механизма поджатия рычагов.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где: на фиг.1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 - вид А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - вид В-В на фиг.2, без стопорных пластин; на фиг.5 - вид I на фиг.4 в увеличенном масштабе, без стопорных пластин; на фиг.6 - вид В-В на фиг.2 в увеличенном масштабе, со стопорными пластинами; на фиг.7 - ось рычага; на фиг.8 - вид Г-Г на фиг.7.
Устройство для упрочнения обкаткой внутренних поверхностей шатунов компрессоров, 1 машин содержит ведущую вилку 2, жестко закрепленную на державке 3, связанной с приводом станка и несущую на своих концах два рычага 4, установленных с возможностью шарнирного углового поворота на осях 5, установленных средней частью на вилке 2. На одном из рычагов 4 установлен упрочняющий 6, а на другом - заглаживающий 7 ролики.
Механизм пожатия рычагов 4, включает в себя резьбовой стержень 9, пропущенный сквозь отверстия в рычагах 4, между которыми установлен пружинный блок в виде регулировочной 10 и опорной 11 оправок и, размещенной между ними пружины 12 сжатия. Механизм ограничения углового перемещения рычагов включает в себя указанные оси 5, выполненные в виде цилиндра, боковая поверхность которого усечена продольными параллельными плоскостями (фиг.8), а на концах выполнены резьбовые стержни. Устройство снабжено плоскими съемными стопорными пластинами 13 (фиг.6), вставленными в, по крайней мере, две продольные прорези в цилиндрической поверхности сквозного отверстия в каждом рычаге и, расположенные в параллельных плоскостях, разнесенных относительно центра отверстия и наклоненных под углом α к его горизонтальной оси, с возможностью одновременного упора боковыми плоскостями оси 5 в пластины 13 при высвобождении пружины 12. Другие аналогичные прорези в рычагах расположены под углом β к оси. В зависимости от заданного поворота рычагов 4 пластины вставляются в парные прорези, расположенные под одинаковым углом оси. Для увеличения выбора углов поворота рычагов могут быть выполнены дополнительные парные противолежащие прорези под другими углами к оси. При этом высота пластины не должна превышать толщину рычага, чтобы обеспечить его свободное вращение до упора в пластины. Диаметры указанных отверстий в каждом рычаге 4 превышают диаметр оси 5, размещенной в них концами. На резьбовых стержнях оси 5 закреплены посредством гаек 14 упорные шайбы 15, имеющие наружный диаметр, обеспечивающий перекрытие торцов стопорных пластин 13. Средняя часть оси 5 вставлена в овальное отверстие, выполненное в вилке 2, имеющее форму соответствующую форме поперечного сечения оси 5. Соотношением углов α и β расположения стопорных пластин 13 и их ширины L (фиг.6) обеспечивают свободное угловое перемещение рычагов 4 относительно оси 5 вилки 2 в пределах рабочего хода резьбового стержня 8 механизма поджатия рычагов 4. Этот подбор соотношения размеров также обеспечивает одновременное касание срезанными плоскостями оси 5 стопорных пластин, т.е. одинаковый угол поворота рычагов 4, что не допускает ударных нагрузок на детали устройства. Рычаг 4 не поворачивается относительно вилки 2 за счет соединения посредством овального сечения сопряженных поверхностей (фиг.3).
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле полезной модели, включая характеристику назначения. Т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии полезной модели указано его назначение, оно может быть изготовлено промышленным способом и использовано для повышения прочности и долговечности деталей поверхностным наклепом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки устройства позволяют получить заданный технический результат, т.е. являются существенными.
Полезная модель в том виде, как она охарактеризована в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлена с помощью средств и методов, описанных в прототипе, ставшим общедоступным до даты приоритета полезной модели. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".
Устройство работает следующим образом.
В заключительной стадии сборки устройства в каждую пару прорезей в рычагах 4 вставляют стопорные пластины 13, которые затем закрываются шайбами 15 и зажимаются гайками 14. В таком положении рычаги могут свободно поворачиваться на угол α (фиг.6) до упора в пластины 13, благодаря чему обеспечиваются условия безопасности обслуживающего персонала от поражения в результате значительной ударной силы при высвобождении пружины. Закручиванием стержня 8 сжимается пружина 12 до момента, обеспечивающего вхождение устройства в отверстие в обрабатываемой детали 1. После чего откручиванием резьбового стержня 8 пружина 12 освобождается и разжимает рычаги 4 до обеспечения заданного давления роликов 6 и 7 на обрабатываемую поверхность. После этого осуществляется упрочнение внутренней поверхности шатуна вращательно поступательным движением роликов посредством рычагов 4 и вилки 2.
Использование устройства дает возможность повысить точность и качество обработки упрочняемой поверхности шатунов компрессора, а также упростить конструкцию и повысить удобства эксплуатации и обслуживания устройства.