Установка для получения изделий пропиткой пористых заготовок

Полезная модель относится к области металлургии, а именно к устройствам для получения деталей сложной формы методом самопроизвольной пропитки жидкого расплава в пористый металлический, не металлический каркас.
Известны устройства для получения композиционных материалов методом пропитки, содержащие рабочую камеру, нагревательный элемент и вакуумную систему (патенты №139381, B22F 3/26, 30.07.2013, Мобильная установка вакуумной пропитки; №149467, B22F 3/26, 22.07.2014, Устройство для изготовления композиционного материала; №2113939, B22F 3/10, 26.06.1996, Устройство косвенного индукционного нагрева порошковых изделий).
Прототипом заявленной полезной модели является изобретение №2048271, B22F 3/26, 19.04.1994, установка для пропитки изделий, содержащая корпус, нагревательный элемент и вакуумную систему.
Недостатком известных технических решений является не высокое качество инфильтрации, обусловленное невозможностью точно контролировать процесс, неравномерным прогревом материалов, невысокой надежностью и стабильностью работы, и долгим режимом, обусловленным тем, что весь технологический процесс нагрев - охлаждение происходит в рабочей камере.
Технический результат - повышение качества пропитки за счет равномерного нагрева материалов, процесс происходит с большой скоростью, что не вызывает эрозионного разрушения поверхности каркаса, возможность пропитки крупногабаритных деталей, повышение производительности обработки.
Технический результат достигается тем, что в установке для получения изделий пропиткой пористых заготовок, содержащей корпус, нагревательный элемент, вакуумную систему, согласно полезной модели для вертикального перемещения деталей, расположенных на этажерке, используется блок для автоматической подачи заготовок на требуемую высоту, состоящий из основания, на котором шарнирно размещены скрещенные рычаги, шарнирно соединенные с подъемными столами, движение которых осуществляется шаговым электродвигателем через зубчато-реечную передачу; перемещение заготовок к индукционному нагревательному элементу происходит автоматически путем последовательного воздействия на заготовку, с расположенным на ней пропитывающим материалом, толкателей, приводимых в движение шаговыми электродвигателями через шарнирно соединенные рычаги, совершающие возвратно-поступательное движение; охлаждение заготовок происходит в блоке охлаждения, состоящего из ленточного транспортера и теплообменного аппарата, выполненного в виде медной трубки, обвитой вокруг внешней стороны холодильной камеры, по которой непрерывно циркулирует вода, и ленточного транспортера.
Полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен вид сверху установки для получения изделий методом пропитки.
На фиг. 2 - вид сбоку (Вид А) установки для получения изделий методом пропитки.
На фиг. 3 - разрез установки по линии Б-Б.
Установка для получения изделий пропиткой пористых заготовок содержит корпус 1, внутри которого размещена система индукционного нагрева 2. Этажерка 3, с расположенными на ее полках заготовками с пропитывающим материалом, базируется по двум направляющим полозьям 4, в которых вмонтированы ролики 5, на стол 6. Для создания вакуума в корпусе 1 используется вакуумный насос 7. Блок для автоматической подачи заготовок на уровень поворотного диска 8 состоит из шагового электродвигателя 9, на выходном конце которого крепится зубчатое колесо 10, входящее в зацепление с зубчатой рейкой 11, установленной между двумя полозьями 12. На рейке 11 шарнирно закреплен ролик 13, к которому прикреплены концы двух рычажных систем 14. Ленточный транспортер для перемещения заготовок к нагревательному элементу состоит из шагового электродвигателя 15, косозубой передачи 16, ведущего шкива 17, ведомого шкива 18 и зубчатого ремня 19. Блок для автоматической подачи заготовок на ленточный транспортер партией состоит из шагового электродвигателя 20, на выходном конце которого прикреплен диск 21, на котором шарнирно закреплена рычажная система 22, состоящая из двух рычагов, соединенных шарнирно. К торцу рычага рычажной системы 22 прикреплен толкатель 23. Блок для автоматического перемещения заготовки с ленточного транспортера состоит из шагового электродвигателя 24, на выходном валу которого прикреплен диск 25, на котором шарнирно закреплена система рычагов 26 с толкателем 27. Экран 28, находящийся под водяным охлаждением, предотвращает нагрев партии заготовок, базирующейся на ленточном транспортере. Диск 8 неподвижно закреплен на оси 29, установленной в роликоподшипнике 30, запрессованного в корпусе 1. Вращение диска 8 осуществляется шаговым электродвигателем 31, зубчатой передачей 32, цепной передачей 33. Точное базирование диска 8 производится делительным устройством с фиксирующей частью в виде шара (не указанно), расположенного между диском 8 и пластиной 34, в которой расположены седла для базирования шара (не указано), фиксирующей склиз 35 с пластиной 36. Блок охлаждения состоит из конвейерной ленты 37 из окалино-стойкой проволоки, электродвигателя 38, ведомого шкива 39, ведущего шкива 40, зубчатой передачи 41, медных трубок 42 и холодильной камеры 43. Складирование заготовок производится в детали приемнике 44. Контроль верхнего положения этажерки 3 осуществляется концевым выключателем 45, расположенным на полозьях 4. Герметичность установки обеспечивается гофрами 46. Шкивы 17, 18, 39, 40 закреплены через шпоночные соединения на валах 47, установленных на шарикоподшипниках (не казано) в корпусе 1.
Принцип работы
В исходном состоянии стол 6 подъемного механизма находится в нижнем положении. На него, вручную, через загрузочное окно в корпусе 1 (не показано) устанавливается этажерка с заготовками и пропитывающим материалом. Загрузочное окно закрывается и вакуумным насосом 7 создается вакуум. При вращении вала шагового электродвигателя 9 по часовой стрелке зубчатое колесо 10, неподвижно закрепленное на конце вала двигателя, входит в зацепление с зубчатой рейкой 11, которая перемещается влево. Зубчатая рейка 11 через шарнирно закрепленный ролик 13 тянет за собой прикрепленные к ролику концы двух рычажных систем 14, что обеспечивает поднятие стола 6 на требуемую высоту, за счет увеличения угла между рычагами рычажных систем 14.
Перемещение заготовок партией с полки этажерки 3 осуществляется при вращении вала электродвигателя 20 по часовой стрелке, при этом диск 21, жестко закрепленный на конце вала электродвигателя, через шарнир, установленный с эксцентриситетом, приводит в действие рычажную систему 22, что приводит в возвратно-поступательное движение толкатель 23. Толкатель 23 перемещаясь вправо, передвигает заготовки партией, с расположенным на них пропитывающим материалов, с полки этажерки 3 на ленточный транспортер. Под действием толкателя 27 заготовка через окно экрана 28 перемещается с ленточного транспортера на диск 8. При вращении оси 29 диск 8 подает заготовку в зону нагрева. Для точного позиционирования диска 8 с заготовкой под нагревательным элементом применяется подпружиненный шар, фиксируемый в диске 8, садящийся на седло в пластине 34. После инфильтрации детали диск 8 на оси 29 поворачивается на угол 180° и заготовка, ударяясь об пластину 36, скатывается по склизу 35 и поступает в блок охлаждения на конвейерную ленту 37 транспортера. Охлаждение заготовок производится непрерывной прокачкой воды по медным трубкам 42, обвитых вокруг внешней стороны холодильной камеры. Затем детали поступают в детали преемник.
Загрузка пористых каркасов, с расположенным на них пропитывающим материалом, в установку происходит партией. Подача заготовок в область индукционного нагрева происходит поштучно, где пропитывающий материал и пористый каркас нагревают выше температуры плавления пропитывающего материала, выдерживают и охлаждают в холодильной установке. Процесс пропитки производится в вакууме.