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 кузововлегковых 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, включающее 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
Dl/00
вытягивания предыдущих, т.е. требуется продолжительное попеременное использование 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 деформаций изделий из листовой стали, содержащее металлическую штангу снабженную клемным зажимом выходного участка сварочной цепи, рукоятку и выключатель сварочной цепи (см. свидетельство на полезную модель № 7628, МПКВ21 D 1/00, 1999 г.).
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. Кроме того, необходимость подключения одного из проводов вторичной обмотки сварочного оборудования к подлежащей ремонту детали, производимая с помощью клемного зажима, приводит к тому, что для обеспечения контакта производится зачистка здорового места на ремонтируемой детали от лакокрасочного покрытия, что неизбежно приводит к дополнительным трудозатратам по подготовке и окраске детали в дальнейшем.
Задачей на решение которой направлено заявленное решение является расширение функциональных возможностей устройства и повышение производительности труда при его использовании.
Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи выражается в снижении повреждаемости лакокрасочного покрытия и повышение безопасности условий труда при использовании устройства.
Поставленная задача решается тем, что устройство для устранения деформаций изделий из листовой стали, содержащее металлическую штангу снабженную клемным зажимом выходного участка сварочной цепи, рукоятку и выключатель сварочной цепи, отличается тем, что штанга выполнена составной, таким образом, что один ее конец выполнен из металла с низким удельным электрическим сопротивлением, например, латуни а другой из малоуглеродистой стали, при этом, она скреплена с консольной рукояткой, ортогонально с ней.
кроме того, рукоятка снабжена упором, выполненным в виде стержня, из неэлектропроводящего материала, при этом, стержень снабжен упорной пятой из электропроводящего материала, которая электрически связана с клемным зажимом входного участка сварочной цепи.
Кроме того, свободным оконечностям щтанги и цилиндрического электрода придана сферическая форма.
Кроме того, выключатель сварочной цепи размещен непосредственно на рукоятке.
Кроме того, стержень упора связан с кольцом, надетым на цилиндрический участок рукоятки с возможностью поворота относительно нее, при этом кольцо снабжено стопором, например, выполненным в виде винта размещаемого в снабженном резьбой отверстии в кольце и соответствующих отверстий в рукоятке, размещенных на ее диаметре.
Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с признаками прототипа и аналогов свидетельствует о соответствии заявленного рещения критерию новизна.
Признаки отличительной части формулы полезной модели решают следующие функциональные задачи:
Признаки ...штанга выполнена составной, таким образом, что один ее конец выполнен из металла с низким удельным электрическим сопротивлением, например, латуни а другой из малоуглеродистой стали, позволяют обеспечить возможность приварки одного онца штанги (стального), при исключении приварки латунного конца штанги к детали при ее прогреве в процессе осадки, при этом, снижаются потери электроэнергии при сварке штанги с поверхностью детали и осадке вытянутой поверхности.
Признаки (штанга) скреплена с консольной рукояткой, ортогонально с ней обеспечивают возможность приложения к штанге вытягивающего 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 (при использовании упора) более высокого значения вытягивающего 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.
Признаки  рукоятка снабжена упором, выполненным в виде стержня, из неэлектропроводящего материала, при этом, стержень снабжен упорной пятой из электропроводящего материала, которая электрически связана с клемным зажимом входного участка сварочной цепи обеспечивают возможность подвода сварочного тока через упорную пяту, при исключении замыкания сети через трубчатую рукоятку, при этом исключается необходимость зачистки здорового места детали для подключения клеммы второго кабеля сварочного оборудования.
Признак второго пункта формулы, обеспечивает минимизацию площади контакта штанги 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 улучщает эксплуатационные характеристики устройства.
Признак третьего пункта формулы обеспечивает возможность дистанционного управления сварочным оборудованием при работе устройства.
признаки четвертого пункта формулы конкретизируют конструкцию, обеспечивающую использование упора при различных процессах производства (за счет его поворота на 180 градусов) т.е. возможность использования упора и при вытяжке поверхности детали и при ее осадке.
На фиг. 1 показано заявляемое устройство в процессе вытяжки вмятины.
На чертеже показаны рукоятка 1, составная штанга 2, один конец которой выполнен в виде стального электрода 3, поворотное кольцо 4, стержень-изолятор 5, сферические оконечности 6 штанги 2 и электрода 3, упорная пята 7, фиксатор 8, наконечники сварочного кабеля 9, сварочные кабели 10, кнопка 11 включения сварочного трансформатора (на чертеже не показан) с кабелем управления 12, ремонтируемая деталь 13.
Рукоятка 1 выполнена из отрезка трубы круглого или прямоугольного сечения и снабжена электроизолирующим покрытием.
Электрод 3 выполнен из стали, при этом целесообразно чтобы диаметр электрода 3 не превышал 6-8 мм. Остальная часть штанги 2 выполнена из латунного прутка, при этом, диаметр второго конца штанги 2 в 1,5-2,0 раза превышает диаметр электрода 3. Оконечность штанги 2, противоположная сферической оконечности имеет отверстие с резьбой для соединения с электродом 3 и резьбу для соединения с наконечником первого (выходного) сварочного кабеля 9. Наконечники сварочных кабелей 9, сами сварочные кабели, кнопка 11 включения сварочного трансформатора и кабель управления 12 не отличаются от известных элементов, используемых для этих целей, при этом параметры кабелей 12 и 9 принимаются из условия исключения их перегрева максимально-возможными для устройства токами. Для скрепления рукоятки 1 со штангой 2, первую снабжают консольным выступом (предпочтительно, латунным), в котором выполняют отверстие
снабженное резьбой. В это отверстие закручивают конец штанги 2, обращенный к электроду 3.
Упорная пята 7 выполнена из меди или латуни и имеет площадь опорной поверхности на порядок больше площади контакта щтанги 2 или электрода 3. В упорной пяте выполнено отверстие снабженное резьбой, соответствующей резьбе на конце стержня 5.
Упор состоит из следующих элементов: снабженного резьбой (на концах) цилиндрического стержня-изолятора 5, выполненного из текстолита или другого электроизолирующего материала (целесообразно, чтобы снабженные внещней резьбою втулки были закреплены на концах стержня, без контакта друг с другом), кольца 4 надетого на рукоятку 1 с возможностью поворота относительно нее. На стороне кольца 4, обращенной к ремонтируемой детали выполнено отверстие снабженное резьбой, соответствующей резьбе второго конца стержня 5. Резьбовое соединение цилиндрического стержня-изолятора 5 с пятой 7 и кольцом 4 позволяет регулировать высоту упора. Кроме этого, в стенках рукоятки выполнены отверстия, которые располагают на диаметральной линии перпендикулярной оси щтанги 2, а в стенках кольца 4 выполнены такие же отверстия, которые располагают на диаметральной линии перпендикулярной оси стержня-изолятор а 5 (в этом случае в качестве фиксатора 8 используют стержень длина которого превышает диаметр рукоятки, если же в качестве фиксатора используется винт, то отверстие в кольце 4 может быть одно и его также снабжают резьбой, для размещения винта-фиксатора).
Альтернативным вариантом может быть закрепление на рукоятке (на диаметрсшьной линии совпадающей с продольной осью щтанги 2) двух гнезд (втулок), снабженных резьбой, соответствующей резьбе свободного конца стержня 5.
С опорной пятой 7 скрепляют наконечник второго (входного) сварочного кабеля 9.
A) В режиме устранения вогнутых деформаций.
Исполнитель, удерживая устройство за рукоятку 1, устанавливает электрод 3 сферической оконечностью 6 на предварительно очищенную от лакокрасочного покрытия и окислов поверхность детали 13, подлежащую ремонту. При этом упорная пята 7 плотно прижата к очищенной поверхности детали, а штанга 2 контактирует с деталью 13 в том месте, которое подлежит вытяжке. Нажатием на кнопку 11 производится включение сварочного тока, электрод 3 приваривается к детали. Исполнитель, используя соединенную через изолятор 5 с подвижной втулкой 4 опорную пяту 7 как точку опоры, образовавшимся рычагом вытягивает участок детали в месте приварки штанги. Изменением положения оси рукоятки 1 точечное сварное соединение легко разрушается и операция может быть повторена.
Б)В режиме устранения выпуклых деформаций. Для выполнения операции убирают фиксатор 8, освобождая кольцо 4, которое поворачиватся вокруг оси рукоятки 1 на 180 градусов и фиксируется в этом положении. В дальнейшем оперция ничем не не отличается от описанной выше с той лишь разницей, что штанга 2 в отличие от электрода 3, не приваривается, а в месте контакта происходит разогрев металла детали до красного свечения. Этот участок детали при остывании занимает уже меньший объем, чего и требовалось достичь. Латунная сферическая поверхность 6 штанги 2 не приваривается к стальному листу, что исключает операцию отрыва инструмента и зачистки его контактов с ремонтируемой поверхностью.
If///
Автор-заявитель / & /6i J - -- -----4 --7 Беляев К. К /