RU1808645C

RU1808645C - Комбинированный способ соединени деталей с нат гом и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: RU1808645C
Authority: RU
Inventors: Сергей Сергеевич Чувашенков
Original assignee: С.С.Чувашенко
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1993-04-15

Abstract

Использование: в машиностроении дл сборки деталей с нат гом. Сущность изобретени : охлаждение и нагрев деталей осуществл ют одновременно в один этап. Потоки охлажденного и нагретого воздуха получают разделением потока в одной или последовательно в двух или более вихревых трубах Ранка-Хилша, соединенных между собой последовательно по схеме многоступенчатой вихревой установки. Устройство снабжено устройством принудительного охлаждени и нагрева деталей. Вихревые трубы Ранка-Хилша соединены таким образом, что образуют две параллельные цепи последовательно соединенных труб. 10 з.п. ф- лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс к технологии механосборочных работ, в частности к способам сборки деталей с нат гом.

Цель изобретени -упрощение и расширение области применени способа за счет обеспечени нагрева охватывающей детали и охлаждени охватываемой детали- до образовани сборочного зазора в соединении в один э,тап.

На фиг.1 - функциональна схема устройства; на фиг.2, 3 и 4 - то же, варианты выполнени .

Устройство содержит вихревую трубу Ранка-Хилша 1, котора выходными концами 2 (гор чим) и 3 (холодным) подсоединена соответственно трубопроводом 4 к термоизолированному магазину 5 охватывающих деталей (втулок) и трубопроводом 6 - к термоизолированному магазину 7 охватываемых деталей (валов). Холодный конец 2 св зан также трубопроводом 8 с устройством 9 охлаждени полученных соединений. Магазины 5 и 7 деталей, устройство 10 сборки деталей и устройство 9 охлаждени полученных соединений св заны между собой транспортной системой 11. К трубе Ранка- Хилша 1 подсоединен трубопровод 12 пнев- мосети.

Устройство может содержать две и более вихревые трубы Ранка-Хилшз, соединенные между собой по схеме многоступенчатой вихревой установки. При этом возможны варианты их соединений.

По первому варианту (фиг.2) две или более вихревые трубы Ранка-Хилша 1 соединены между собой по схеме многоступенчатой вихревой охладительной установки таким образом, что вход 11 каждой последующей трубы Ранка-Хилша 1 соединен с холодным концом 3 предыдущей трубы Ранка-Хилша 1, холодный конец 3 последней трубы Ранка-Хилша 1 - с магазином

ел

00

00 Оч

ел

7 охватываемых деталей и устройством 9 охлаждени полученных соединений, а гор чие концы 2 труб Ранка-Хилша 1 соединены с магазином 5 охватывающих деталей, при этом к пневмосети 12 подсоединена перва труба Ранка-Хилша.

По второму варианту (фиг.З) две или более вихревые трубы Ранка-Хилша 1 соединены между собой последовательно по схеме многоступенчатой вихревой нагревательной установки таким образом, что вход 11 каждой последующей трубы Ранка-Хилша 1 соединен с гор чим концом 2 предыдущей трубы Ранка-Хилша 1, гор чий конец 2 последней трубы Ранка-Хилша 1-е магазином 5 охватывающих деталей, а холодные концы 3 труб Ранка-Хилша 1 соединены с магазином 7 охватываемых деталей и устройством 9 охлаждени полученных соединений , при этом к пневмосети 12 подсоединена входом 11 перва труба Ранка-Хилша .

По третьему варианту (фиг.4) четыре или более вихревые трубы Ранка-Хилша 1 соединены таким образом, что образуют две параллельные цепи (I и II) последовательно .соединенных труб Ранка-Хилша, причем в цепи 1 вход 11 каждой последующей трубы Ранка-Хилша 1 соединен с холодным концом 3 предыдущей трубы Ранка-Хилша 1, холодный конец 3 последней трубы Ранка- Хилша 1 - с магазином 7 охватываемых деталей и устройством 9 охлаждени полученных соединений, а в цепи II вход 11 каждой последующей трубы Ранка-Хилша 1 соединен с гор чим концом 2 предыдущей трубы Ранка-Хилша 1, гор чий конец 2 последней трубы Ранка-Хилша 1 - с магазином 5 охватывающих деталей, при этом к пневмосети 12 подсоединены входы 11 первых труб Ранка-Хилша обеих цепей.

Регулированием дросселем трубы Ранка-Хилша 1 температуры выход щих из нее холодного и гор чего потоков воздуха достигают наиболее приемлемые их величины дл конкретных собираемых соединений преимущественно мелких и средних деталей . При этом температура холодного потока может составл ть от 273К (0°С) до 193К (-80°С), а гор чего - от 273К (0°С) до 413К М40° С).

Известны конструкции вихревых труб Ранка-Хилша, позвол ющих одновременно получить при работе в оптимальном режиме холодный поток с -температурой до 173К (-ЮО°С) и гор чий поток с температурой до 473К (+200°С).

Применением двух и более вихревых труб Ранка-Хилша, соединенных последовательно по схеме многоступенчатой вихревой установки, достигают еще более значительного понижени температуры охлаждени и повышени температуры нагрева исход щего холодного и гор чего потоков

воздуха

Таким образом, конструкции предлагаемых устройств позвол ют создать в магазине 7 охватываемых деталей и в магазине 5 охватывающих деталей температуры соответственно:

фиг.1 - до 173К (-100°С) и до 473К (+200°С)

фиг.2 - до 123...93К (-150...-180°С) и до 473К (+200°С)

5 фиг.З - до 173 (-100°С) и выше 473К (+200°С)

фиг.4 - до 123...93К (-150...-180°С) и выше 473 К (+2 00° С)

.Указанные температуры достаточны

0 дл осуществлени предлагаемого способа в тех многочисленных случа х, когда осуществл ютс соединени с небольшими нат гами , соединени малых и средних размеров.

5 Устройство работает следующим образом .

Сжатый воздух под давлением 0,4...1,0 МПа при температуре окружающей среды поступает по трубопроводу 12 пневмосети

0 через входной штуцер 11 в вихревую трубу Ранка-Хилша 1, где раздел етс на холодный и гор чий потоки. Поток гор чего воздуха , выход щий из конца 2 трубы и имеющий температуру до 473К (+200°С), по трубопро5 воду 4 поступает в магазин 5. где нагревает до той же температуры охватывающие детали (втулки). Одновременно поток холодного воздуха, выход щий из конца 3 трубы и имеющий температуру до 173К (-100°С), по тру0 бопроводу 6 поступает в магазин 7, где охлаждает до той же температуры охватываемые детали (валы), а также по трубопроводу 8 - в устройство 9 охлаждени полученных соединений. Затем нагретые

5 охватывающие детали из магазина 5 и охлажденные детали из магазина 7 поступают на транспортную систему 11, а по ней - в сборочное устройство 10. где производитс сборка. Собранные соединени деталей по

0 транспортной системе 11 и далее подаютс в устройство 9, где их охватывающие детали охлаждаютс , а охватываемые детали нагреваютс , тем самым температура соединений выравниваетс с температурой

5 окружающей среды. Затем полученные соединени по транспортной системе передаютс на дальнейшую сборку или в их накопитель.

Сжатый воздух давлением 0,6-1.0 МПа температурой 283-293К(10 20°C.)tc поступает по трубопроводу 12 пневмосети через входной штуцер 11 в вихревую трубу 1, откуда холодный поток сжатого воздуха с температурой tx1, причем tx1 значительно ниже tc (т.е. tx tc), поступает на вход 11 следую- щей вихревой трубы 1, Холодный поток сжатого воздуха с температурой tx (при tx « tc) из этой вихревой трубы, если она последн , направл ют в магазин 7.

Одновременно потоки гор чего возду- ха, выход щие из гор чих концов 2 всех вихревых труб температурой tr .tr и т.п. (при этом tr tr tc) направл ют в магазин 5.

В устройстве на фиг.З нагретый в пер- вой вихревой трубе 1 сжатый воздух (tr ) направл ют на вход 11 следующей вихревой трубы 1. Гор чий поток воздуха (tr ) из этой вихревой трубы, если она последн , направл ют в магазин 5 (при этом tr tr tc). Одновременно потоки охлажденного сжатого воздуха, выход щие из холодных концов 3 всех вихревых труб температурой tx , tx и т.п. (при этом tx tx tx) направл ют в магазин 7.

В устройстве на фиг.4 сжатый воздух из пневмосети 12 (tc) поступает по трубопроводу 13 в блок охлаждени 1 и по трубопроводу 1.4 в блок нагрева II. В блоке охлаждени используютс дл подачи в вихревые трубы 1 только холодные потоки воздуха, гор чие потоки из вихревых труб стравливаютс в атмосферу. Выход щий из первой вихревой трубы 1 холодный поток (tx ) направл ют на вход 11 следующей трубы 1, холодный поток (tx ) из которой направл ют далее на вход следующей трубы, или, как в данном случае, - в магазин 7. При этом достигают значительное охлаждение сжатого воздуха (tx tx1 tc).

В блоке нагрева выход щий из гор чего конца 2 первой вихревой трубы 1 гор чий поток (tr ) направл ют на вход 11 следующей трубы 1, гор чий поток (tr ) из которой направл ют далее на вход следующей тру- бы, или, как в этом случае, - в магазин 5 (холодные потоки из ихревых труб стравливаютс в атмосферу). При этом достигают значительный нагрев сжатого воздуха (tr tr tc).

Температуру охлаждени воздуха, подаваемого в камеру охлаждени охватываемой детали, и температуру нагрева воздуха, подаваемого в камеру нагрева охватываю- щей детали, выбирают исход из обеспече- ни неизменности структуры и физико-механических свойств материалов и избежани опасных напр жений в элементах соедин емых деталей.

При охлаждении охватываемой детали воздухом, имеющим температуру от 273К до 93К, и нагреве охватывающей детали от 293К до 413К и выше, согласно предлагаемого способа, легко обеспечиваютс эти требовани , так как воздух не может вызвать больших перепадов температур по сечени м деталей.

Claims

1. Комбинированный способ соединени деталей с нат гом, включающий охлаждение охватываемой детали и нагрев охватывающей детали до размеров, обеспечивающих образование сборочного зазора в соединении, установку охватывающей детали на охватываемую и выдержку до образовани нат га в соединении, отличающийс тем, что, с целью упрощени удешевлени и расширени области применени способа , охлаждение и нагрев деталей осуществл ют одновременно в один этап, при этом охлаждение охватываемой детали ведут потоком охлажденного воздуха, а нагрев охватывающей детали - потоком нагретого воздуха.

2. Способ по п. 1,отличающийс тем, что, с целью повышени производительности , после установки охватывающей детали на охватываемую производ т принудительный нагрев охватываемой детали потоком нагретого воздуха и принудительное охлаждение охватывающей детали потоком охлажденного воздуха.

3. Способ по п,1,отличающийс тем, что потоки охлажденного и нагретого воздуха получают разделением наход щегос при температуре окружающей среды потока воздуха в одной или нескольких последовательно соединенных вихревых трубах Ранка-Хилша, соединенных между собой по схеме многоступенчатой вихревой установки.

4. Устройство дл соединени деталей с нат гом термическим методом, содержащее вихревую трубу Ранка-Хилша, магазин охватываемых деталей, магазин охватывающих деталей, сборочное устройство и транспортную систему, отличающеес тем, что гор чий конец трубы Ранка-Хилша соединен с магазином охватывающих деталей, а ее холодный конец - с магазином охватываемых деталей.

5. Устройство по п.4, отличающее- с тем, что оно дополнительно снабжено одной или более вихревыми трубами Ранка- Хилша, при этом все вихревые трубы Ранка- Хилша соединены между собой последовательно так, что вход каждой последующей трубы Ранка-Хилша соединен с холодным концом предыдущей трубы, холодный конец последней трубы соединен с магазином охватываемых деталей, а гор чие концы труб соединены с магазином охватывающих деталей, при этом вход первой трубы соединен с пневмосетью.

6. Устройство по п.4, отличающее- с тем, что все вихревые трубы Ранка-Хил- ша соединены между собой последовательно так, что вход каждой последующей трубы соединен с гор чим концом предыдущей трубы, гор чий конец последующей трубы соединен с магазином охватывающих деталей , а холодные концы труб соединены с магазином охватываемых деталей.

7. Устройство по п.4, отличающее- с тем, что все вихревые трубы Ранка-Хил- ша соединены так, что образуют две парал- лельные цепи последовательно соединенных труб Ранка-Хилша, причем в первой цепи вход каждой последующей трубы соединен с холодным концом предыдущей трубы, холодный конец последней трубы соединен с магазином охватываемых деталей,.а во второй цепи вход каждой последующей трубы соединен с гор чим концом предыдущей трубы, гор чий конец последней трубы соединен с магазином охватывающих деталей, при этом входы первых труб обеих цепей соединены с пневмосетью.

8. Устройство по пп. 2 и 4,:о т л и ч a ro- tH е е с тем, что оно дополнительно снаб

5

0

5

0

жено устройством принудительного нагрева охватываемой детали и устройством принудительного охлаждени охватываемой детали получаемого соединени , при этом устройство принудительного нагрева соединено с гор чим концом отмеченной трубы, а устройство принудительного охлаждени соединено с холодным концом.

9. Устройство по пп. 6 и 8, о т л и ч а ю- щ е е с тем, что устройство принудительного нагрева соединено с гор чим концом последней трубы Ранка-Хилша, а устройство принудительного охлаждени - с холодными концами труб Ранка-Хилша,

10. Устройство по пп. 5 и 8, о т л и ч а ю- щ е е с тем, что устройство принудительного нагрева соединено с гор чими концами труб Ра,нка-Хилша, а устройство принудительного охлаждени соединено с холодным концом последней трубы Ранка-Хилша.

11. Устройство по пп. 7 и 8, от л ичаю- щ е е с тем, что устройство принудительного нагрева соединено с гор чим концом последней трубы Ранка-Хилша первой цепи , а устройство принудительного охлаждени соединено с холодным концом последней трубы Ранка-Хилша второй цепи.

. 1

в.

Ј

SWSO&t

Фиг, 4