НАКОНЕЧНИК К ГИДРАВЛИЧЕСКОМУ УСТРОЙСТВУ ДЛЯ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДАВЛЕНИЕМ

Полезная модель относится к гидравлическим устройствам для обработки давлением предварительно нагретых изделий из металла при ремонтно-монтажных и ремонтных работах в труднодоступных местах. Она может использоваться для развальцовки труб, а также для восстановления шипа для замкодержателя автосцепки железнодорожных вагонов, спецтехники, например снегоуборочных машин, и другой техники для обслуживания путей.
Известен наконечник к гидравлическому устройству для обработки металлов давлением, снабженный резьбой для закрепления в держателе устройства, с цилиндрическим хвостовиком, кончик которого выполнен с радиусом закругления, равным радиусу направляющей окружности цилиндра (см. патент РФ №42968 «Гидравлическое устройство для обработки металлов давлением», МПК-7: B21D 7/04, заявл. 01.06.2004).
Недостатком известного наконечника является необходимость прикладывать большое усилие для выдавливания нагретого металла например от центра шипа к его периферии. Это происходит потому, что, работая известным наконечником (он обозначен позицией 6 на фиг.1, 2 в описании к патенту) при восстановлении изношенного шипа для замкодержателя автосцепки, оператор получает значительную площадь соприкосновения хвостовика с поверхностью шипа из-за большого радиуса закругления конца инструмента.
Задачей настоящей полезной модели является создание наконечника, при использовании которого значительно уменьшается усилие, затрачиваемое оператором при работе с инструментом.
Технический результат заявляемой полезной модели проявляется в сокращении времени, в течение которого осуществляется восстановление шипа.
Указанная задача достигается тем, что в известном наконечнике к гидравлическому устройству для обработки металлов давлением, имеющем резьбу для закрепления в держателе устройства и закругленный кончик хвостовика, согласно полезной модели, хвостовик выполнен в форме конуса.
Основание конуса хвостовика имеет диаметр в пределах от 12,5 мм до 13 мм.
Закругление кончика хвостовика выполнено радиусом в пределах от 1 мм до 1,5 мм.
Конус хвостовика имеет лыски под гаечный ключ.
Резьбовая часть наконечника выполнена из менее твердоплавкого металла, чем хвостовик.
Резьбовая часть и хвостовик наконечника соединены между собой сваркой трением.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам свидетельствуют, что предлагаемое устройство неизвестно и не следует явным образом из изученного уровня техники, а, следовательно, соответствует критерию «новизна».
Предлагаемое устройство может быть изготовлено на любом машиностроительном заводе или в специализированном цехе другого предприятия с использованием стандартного или специального оборудования, с применением известных материалов.
Наконечник может быть использован на любом вагоноремонтном заводе или в локомотивном депо.
Следовательно, предлагаемый к защите патентом на полезную модель наконечник к гидравлическому устройству для обработки металлов давлением соответствует критерию «промышленная применимость».
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства.
Изготовление хвостовика в форме конуса с закругленным кончиком уменьшает площадь соприкосновения с поверхностью шипа и тем самым уменьшает усилие, прикладываемое оператором.
Диаметр основания конуса и радиус закругления кончика наконечника подобраны экспериментально. Диаметр основания был выбран в пределах от 12, 5 мм до 13 мм, а радиус закругления - от 1 мм до 1,5 мм. В течение пяти лет на образцах шипов порядка ста экземпляров отработаны эти размеры.
При диаметре основания конуса меньшем, чем 12,5 мм, шип полностью не восстанавливается. При увеличении его размера более 13 мм лишний металл вытесняется на край шипа, и последний идет в брак.
При радиусе кончика хвостовика меньшем, чем 1 мм, он быстро разрушается за счет подгорания и его приходится заменять, что тормозит работу оператора. Если увеличить радиус сверх 1,5 мм, то требуется прикладывать большее усилие, чтобы выдавить металл от центра шипа к его периферии.
Выполнение лысок на конической поверхности позволяет быстро заменить изношенный хвостовик, что облегчает работу оператора.
Изготовление наконечника из разных по твердости сталей не связан напрямую с задачей, однако экономит дорогостоящую твердоплавкую сталь, из которой изготавливается хвостовик наконечника.
Предлагаемая полезная модель представлена на чертежах:
Фиг.1 - вид сверху на наконечник;
Фиг.2 - общий вид.
Заявляемый наконечник к гидравлическому устройству для обработки металлов давлением выполнен из двух частей: резьбовой части 1 для установки в держателе гидравлического устройства (на черт. не показаны) и хвостовика 2 в форме конуса. Диаметр 3 основания конуса находится в пределах от 12,5 мм до 13 мм. Под гаечный ключ с поверхности конуса сняты лыски 4 для удобства установки наконечника в держатель. Радиус 5 закругления кончика хвостовика находится в пределах от 1,00 мм до 1,5 мм. Конический хвостовик 2 выполнен из более твердоплавкой стали, чем резьбовая часть 1. Например из прочной стали марки Р18. Обе части 1 и 2 соединены между собой сваркой трением.
Используется заявляемый наконечник, как и в прототипе по патенту РФ №42968, при восстановлении шипа для замкодержателя способом горячей опрессовки до альбомных размеров, которое осуществляется в помещении контрольного пункта автосцепки. Пункт оборудован необходимой технологической оснасткой и приспособлениями. Установленный на ремонтный стенд корпус автосцепки закрепляется. Рукав гидроцилиндра подсоединяется к питающей магистрали, после чего шип нагревают до температуры 850-900°С и надевают кольцевую форму, соответствующую диаметру шипа. Затем со стороны зева через карман для замкодержателя автосцепки подводят к шипу заявляемый
наконечник к гидравлическому устройству для обработки металлов давлением и подают оптимальное для данного ремонта давление в 25 МПа по центру нагретого шипа нажатием ножной педали, связанной с питающей магистралью. Подачу давления прекращают тогда, когда держатель с наконечником углубится в шип и прекратит поступательное движение вперед в сторону шипа, образовав углубление в торце шипа. После снятия давления наконечник возвращается в исходное положение.
Предлагаемая полезная модель обладает рядом преимуществ по сравнению с известными устройствами:
- уменьшение усилия, затрачиваемого оператором при работе;
- сокращение времени восстановления шипа;
- быстрая замена изношенного наконечника в устройстве;
- экономия дорогостоящей твердоплавкой стали.