СЪЕМНИК

Полезная модель относится к нестандартному инструменту для распрессовки деталей с прессовой посадкой, а более конкретнее для съема букс с подшипниками качения с оси колесной пары железнодорожного подвижного состава.
Известен съемник букс с подшипниками качения с оси колесной пары железнодорожного подвижного состава, содержащий смонтированный на штоке силового цилиндра захватный механизм с центрирующим конусом, приспособление для осевой фиксации буксы, механизм перемещения силового цилиндра, включающий в себя основной силовой цилиндр и два дополнительных силовых цилиндра, смонтированную на основании вертикальную стойку, верхний конец которой шарнирно связан с одним концом одного дополнительного силового цилиндра, другой конец которого шарнирно связан с корпусом второго дополнительного силового цилиндра, шарнирно связанного со средней частью вертикальной стойки, при этом шток второго дополнительного силового цилиндра жестко соединен с корпусом силового цилиндра, а стакан захватного механизма смонтирован на штоке силового цилиндра с возможностью осевого перемещения. (А.С. СССР по кл. В 60 S 5/00 N1440775 «Съемник букс с подшипниками качения с железнодорожного подвижного состава» авторы А.А.Петрунин, В.К.Прудников, И.Н.Кост, опубл. 30.11.88. Бюл.№44).
Недостатком такого съемника является сложность конструкции и низкая надежность «лапок» С-образного захвата.
Известен съемник, содержащий корпус, соединенные с ним шарнирно захваты, силовой винт, установленный в корпусе и взаимодействующий с центрирующим конусом. (Семенов В.М. Нестандартный инструмент для
разборочно-сборочных работ. - М.: Агропромиздат, 1985 - 287 с., ил, рис.138н и рис.139 б).
Недостатком такой конструкции является низкая надежность съемника и его ограниченные технологические возможности из-за невозможности распрессовки деталей близко расположенных к корпусам двигателей, редукторов или их агрегатов.
Данное техническое решение выбрано автором в качестве прототипа.
Техническим результатом является упрощение конструкции и расширение технологических возможностей съемника за счет распрессовки деталей, близко расположенных к корпусам двигателей, редукторов или их агрегатов.
Технический результат достигается тем, что съемник, состоящий из корпуса, соединенных с ним шарнирно С-образных захватов, силового винта, установленного в корпусе и взаимодействующего с центрирующим конусом, причем в корпус дополнительно установлен, силовой элемент из сплава с «памятью» формы, в которую заложены одновременно осевая деформация и деформация кручения, и охвачен нагревателем, причем силовой элемент взаимодействует одной стороной через одну втулку из высокопрочного фрикционного материала с корпусом съемника, другой стороной взаимодействует через другую втулку из высокопрочного фрикционного материала последовательно с упорным подшипником и центрирующим конусом, а между «лапками» С-образных захватов и деталью установлены прокладки из высокопрочного фрикционного материала.
Введение в конструкцию съемника силового элемента из сплава с «памятью» формы, в память которого заложена одновременно осевая деформация удлинения и деформация кручения, передающаяся на распрессовываемую деталь через корпус съемника и его захваты позволяет существенно повысить надежность съемника (значительно, на 30%, уменьшаются усилия изгиба, действующие при осевой деформации на
«лапки» захвата, что позволяет выполнить их меньшими по высоте), многократно расширяются его технологические возможности (появляется возможность распрессовки деталей, близко расположенных к корпусам двигателя, редуктора, колеса колесной пары или их агрегатам), значительно упрощается конструкция съемника и исключается необходимость применения больших физических усилий.
На фиг.1 изображен общий вид съемника.
Съемник состоит из корпуса 1, С-образных захватов 2, втулок из высокопрочного фрикционного материала 3 и 4, прокладок из высокопрочного фрикционного материала 5, силового элемента из сплава с «памятью» формы 6, который охвачен нагревателем 7, упорного подшипника 8 и центрирующего конуса 9, детали 10, съемника-вала 11.
Съемник работает следующим образом. На демонтируемую деталь 10 накидываются захваты 2, причем между «лапками» С-образных захватов 2 и деталью 10 прокладывается высокопрочный фрикционный материал 5 (например, прессованный графит или металлокерамика) по толщине достаточный для ликвидации люфтов и зазоров в системе съемник-вал 11 - деталь 10. В процессе предварительной сборки основные элементы съемника устанавливаются с натягом: втулка 3 из высокопрочного фрикционного материала в корпус 1 и силовой элемент 6, втулка 4 из высокопрочного фрикционного материала в силовой элемент 6 и упорный подшипник 8, центрирующий конус 9, также с натягом, устанавливается в упорный подшипник 8. На нагреватель 7 подается напряжение от 12 до 36 В, силовой элемент 6 начинает нагреваться. При достижении температуры начала обратного мартенситного превращения Ан=95°С силовой элемент 6 начинает деформироваться, одновременно совершая осевую деформацию удлинения и деформацию кручения. Силовой элемент 6 жестко соединен через втулку из фрикционного материала 3 одной стороной с корпусом 1, поэтому деформация кручения элемента 6 передается в кручение корпуса 1 вместе с захватами 2.
Последние через прокладки из фрикционного материала 5 передают детали 10 крутящий момент.
Силовой элемент 6 вторым концом соединен через втулку из фрикционного материала 4 с упорным подшипником 8, а тот последовательно с центрирующим конусом 9, реализуя крутящий момент.
Силовой элемент 6 заканчивает деформацию при температуре конца обратного мартенситного превращения Ак=105-120°С.
Рабочие напряжения, развиваемые силовым элементом 6, достигают 500-600 МПа, а деформация составляет 8-10% от его рабочей длины (Барвинок В.А., Богданович В.И., Феоктистов B.C. Физические основы моделирования и проектирования реверсивных силовых приводов из материала с эффектом памяти формы / Международный центр научной и технической информации, М., 1997, 72 с.) Время деформации элемента 6 зависит от скорости нагрева, может быть отрегулировано мощностью нагревателя 7 и составляет от 3 до 60 секунд.
Для возвращения силового элемента 6 в исходное положение его необходимо охладить принудительно или естественно за счет температуры окружающей среды. Температура начала возвращения в первоначальное положение - температура начала прямого мартенситного превращения Мн=65°С, температура конца возвращения - температура конца прямого мартенситного превращения Мк=40°С.
Предложенный съемник за счет упрощения конструкции и расширения технологических возможностей позволяет существенно снизить затраты на выполнение операции распрессовки. Во многих случаях из-за близкого расположения детали (шестерни, шкива, подшипника и т.д.) к корпусу двигателя, редуктора или их агрегатов и невозможности использования стандартных съемников приходится распиливать деталь, что приводит к значительным потерям рабочего времени и использованию дополнительных ресурсов.
Конструкция предложенного съемника максимально снижает возможность механического отрыва «лапок» захватов при работе, тем самым повышается безопасность. Кроме того, сокращаются сроки монтажно-ремонтных работ за счет уменьшения времени на подготовку к работе и непосредственно на выполнение операции распрессовки.