Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(19) BY (11) 6705
(13) U
(46) 2010.10.30
(51) МПК (2009)
B 24B 39/00
(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ПЛОСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
(21) Номер заявки: u 20100292
(22) 2010.03.22
(71) Заявитель: Государственное учре-
ждение высшего профессионально-
го образования "Белорусско-
Российский университет" (BY)
(72) Авторы: Логвин Владимир Алексан-
дрович; Жолобов Александр Алексее-
вич; Котиков Петр Филипович; Ива-
нов Юрий Иванович (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение высшего профессиональ-
ного образования "Белорусско-Рос-
сийский университет" (BY)
(57)
1. Устройство для упрочнения плоских поверхностей, содержащее корпус, деформи-
рующие шары, отличающееся тем, что внутренняя поверхность корпуса выполнена в ви-
де усеченного тора, деформирующие шары расположены свободно в направляющем
канале, который образуют наружное кольцо и внутреннее кольцо, и имеют возможность
контактировать с обрабатываемой поверхностью, а ударные шары заполняют объем меж-
ду деформирующими шарами и внутренней торовой поверхностью корпуса не более чем
на половину.
2. Устройство для упрочнения плоских поверхностей по п. 1, отличающееся тем, что
диаметр d ударных шаров определяют согласно зависимости:
,100d 3
Rn
4,32
2
ρ⋅⋅
⋅π⋅= (м)
где ρ - плотность материала ударного шара,
R - радиус тора,
n - частота вращения устройства.
BY6705U2010.10.30

2. BY 6705 U 2010.10.30
2
(56)
1. Горохов В.А. Обработка деталей пластическим деформированием.- Киев, 1978. -
С. 52, рис. 22, а.
2. Горохов В.А. Обработка деталей пластическим деформированием.- Киев, 1978. -
С. 54-56, рис. 23, а.
Полезная модель относится к машиностроению, в частности к упрочнению плоских
поверхностей методом поверхностного пластического деформирования.
Известно многороликовое приспособление, содержащее корпус, деформирующие ро-
лики, закрепленные в пазах сепаратора. В торце сепаратора имеется 12 пазов под дефор-
мирующие ролики, но только в трех из них под углом 120° друг к другу вставлены
деформирующие ролики. Крепление приспособления - плавающее [1].
Описанное выше многороликовое приспособление имеет плавающее крепление, кото-
рое по мере износа деформирующих роликов, особенно если износ неравномерный, при-
ведет к появлению вибраций при обработке и соответственно к ухудшению качества
обработанной поверхности.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемым результатам является
виброголовка, содержащая корпус, деформирующие шары, которые обкатываются по по-
верхности наружной обоймы шарикоподшипника, установленной в шаровой головке, и
приводной механизм от отдельного электродвигателя [2].
Данная виброголовка, принятая за прототип, имеет низкий КПД вследствие наличия
дополнительного приводного механизма и, как результат, необходимость применения от-
дельного электродвигателя.
Задачей данной полезной модели является улучшение качества обработанной поверх-
ности и повышение КПД устройства посредством использования сил инерции ударных
шаров для создания усилия деформирования на деформирующих шарах, и исключение
влияния износа деформирующих шаров на качество обработанной поверхности.
Указанная задача решается благодаря тому, что устройство для упрочнения плоских
поверхностей, содержащее корпус, деформирующие шары, согласно полезной модели,
внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде усеченного тора, деформирующие ша-
ры расположены свободно в направляющем канале, который образуют наружное кольцо и
внутреннее кольцо, и имеют возможность контактировать с обрабатываемой поверхно-
стью, а ударные шары заполняют объем между деформирующими шарами и внутренней
торовой поверхностью корпуса не более чем на половину. Диаметр d ударных шаров
определяют согласно зависимости:
,100d 3
Rn
4,32
2
ρ⋅⋅
⋅π⋅= (м)
где ρ - плотность материала ударного шара,
R - радиус тора,
n - частота вращения устройства.
Согласно второму закону Ньютона, усилие зависит от массы и ускорения. Для того,
чтобы создать необходимое усилие на деформирующих шарах, необходимо либо увели-
чивать массу ударных шаров, либо увеличивать частоту вращения устройства. С этой це-
лью для уменьшения вероятности появления дисбаланса и свободного перераспределения
ударных шаров в объеме внутреннего торового пространства увеличили величину R ради-
уса тора, а не массу ударных шаров.
Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями, на которых схематично изоб-
ражено заявляемое устройство. На фигуре показан разрез заявляемого устройства.
Устройство для упрочнения плоских поверхностей включает деформирующие шары
13, установленные между внешним кольцом 5 и внутренним кольцом 4 с возможностью

3. BY 6705 U 2010.10.30
3
вращения относительно собственного центра масс и радиального перемещения в пределах
установленного зазора, которые деформируют поверхность заготовки 11. Внутреннее
кольцо 4 прикреплено винтом 9 к основанию 1, посредством которого вращательное дви-
жение от шпинделя (не показано) передается устройству для упрочнения плоских поверх-
ностей. Внешнее кольцо 5 прикреплено винтами 8 к крышке 3, которая установлена с
натягом на основании 1. Внутри устройства расположен корпус 2 в виде тора с отсечен-
ной нижней частью, позволяя ударным шарам 10 контактировать с деформирующими ша-
рами 13. В верхней части крышки 3 и корпуса 2 имеются резьбовые отверстия для
загрузки и выгрузки ударных шаров 10. После загрузки ударных шаров 10 в резьбовые
отверстия вворачивают пробки 6 с резиновыми прокладками 12. Пустоты между крышкой
3, корпусом 2, внутренним кольцом 4 и наружным кольцом 5 заполняются шумоизоляци-
онной пеной 7.
Устройство работает следующим образом. При упрочнении заготовки 11 вращатель-
ное движение от шпинделя передается основанию 1, тем самым приводя устройство для
упрочнения плоских поверхностей в движение. В процессе вращения устройства ударные
шары 10 начинают хаотично перемещаться во внутренней поверхности корпуса 2, переда-
вая приобретенную энергию деформирующим шарам 13 посредством удара. В свою оче-
редь, деформирующие шары 13 ударяют по обрабатываемой поверхности заготовки 11 и
во время непродолжительного контакта сминают гребешки, имеющиеся на обрабатывае-
мой поверхности, тем самым уменьшают шероховатость и упрочняют ее, создавая накле-
панный слой. При этом вследствие непродолжительного контакта на поверхности
создаются микролунки, которые впоследствии во время эксплуатации обрабатываемой
заготовки 11 служат масляными карманами, удерживающими смазку.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.