Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

новая папка / 4006337

.html
Скачиваний:
5
Добавлен:
29.11.2022
Размер:
101.27 Кб
Скачать

4006337-Desc-ru var ctx = "/emtp"; The translation is almost like a human translation. The translation is understandable and actionable, with all critical information accurately transferred. Most parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable, with most critical information accurately transferred. Some parts of the text are well written using a language consistent with patent literature. The translation is understandable and actionable to some extent, with some critical information accurately transferred. The translation is not entirely understandable and actionable, with some critical information accurately transferred, but with significant stylistic or grammatical errors. The translation is absolutely not comprehensible or little information is accurately transferred. Please first refresh the page with "CTRL-F5". (Click on the translated text to submit corrections)

Patent Translate Powered by EPO and Google

French

German

  Albanian

Bulgarian

Croatian

Czech

Danish

Dutch

Estonian

Finnish

Greek

Hungarian

Icelandic

Italian

Latvian

Lithuanian

Macedonian

Norwegian

Polish

Portuguese

Romanian

Serbian

Slovak

Slovene

Spanish

Swedish

Turkish

  Chinese

Japanese

Korean

Russian

      PDF (only translation) PDF (original and translation)

Please help us to improve the translation quality. Your opinion on this translation: Human translation

Very good

Good

Acceptable

Rather bad

Very bad

Your reason for this translation: Overall information

Patent search

Patent examination

FAQ Help Legal notice Contact УведомлениеЭтот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным, точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте машинного перевода.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US4006337A[]

Изобретение относится к индукционному нагреву и, в частности, к устройству и способу нагрева стволов орудий с помощью комбинированного индукционного и резистивного нагрева. This invention relates to the art of induction heating and more particularly to an apparatus and method of heating gun barrel bores by combined induction and resistance heating. Изобретение особенно применимо для нагрева внутреннего канала ствола ружья, и оно будет описано с конкретной ссылкой на него; однако следует понимать, что область применения гораздо шире и может использоваться для нагрева направляющих стволов снарядов различных ручных ружей. The invention is particularly applicable for heating the internal bore of a shotgun barrel and it will be described with particular reference thereto; however, it is appreciated that the application is much broader and may be used for heating projectile guiding bores of various hand held guns. Общеизвестно, что стволы дробовика имеют удлиненное внутреннее отверстие, через которое дробь выбрасывается при выстреле из дробовика. В прошлом внутренняя цилиндрическая поверхность этого отверстия была полированной, как правило, из незакаленной стали. Поскольку стреляющие пули были из мягкого металла, такого как свинец, полированная незакаленная стальная поверхность была достаточно устойчивой к истиранию и прочной, чтобы противостоять износу. В настоящее время предлагается изготавливать пули, выбрасываемые через канал ствола ружья, из твердого металла, такого как сталь или железо. То же предложение было сделано в отношении пуль, стреляющих через стволы винтовок, которые имеют цилиндрический канал ствола с нарезными канавками. При использовании стальной или железной дроби или пуль стандартное незакаленное внутреннее отверстие имеет тенденцию к износу. По этой причине предпринимались попытки упрочнить внутреннюю поверхность канала ствола орудия. Действительно, были предложены определенные процедуры для упрочнения стволов орудий. Наиболее распространенное предложение заключалось в том, чтобы нагреть весь ствол в печи, а затем закалить, по крайней мере, внутренний канал ствола. As is common knowledge, shotgun barrels include an elongated, internal bore through which shotgun pellets are propelled upon discharge of the shotgun. In the past, the internal cylindrical surface of this bore has been polished, generally unhardened steel. Since the pellets being fired were of soft metal, such as lead, the polished, unhardened steel surface was sufficiently abrasion resistant and strong to withstand wearing. It is now proposed that the pellets propelled through the shotgun bore be made from a hard metal, such as steel or iron. The same proposal has been made with respect to bullets fired through rifle barrels which include a cylindrical bore with rifling grooves. When steel or iron shot or bullets are used, the standard unhardened internal bore will tend to be worn. For this reason, there have been efforts to harden the internal surface of the bore of a gun barrel. Indeed, certain procedures have been proposed for hardening the gun barrels. The most common proposal has been to heat the total barrel in a furnace and then quench harden at least the inner bore. Это требует значительного количества времени и энергии. Чтобы преодолеть этот недостаток, было предложено предусмотреть индуктор индукционного нагрева, окружающий ствол пушки и перемещаемый вдоль ствола пушки аналогично индукционному нагреву и закалке полуоси в автомобиле. Эта операция сканирования будет постепенно нагревать за счет индукции весь ствол орудия. Ствол можно было закалить жидкостью из закалочной головки, постепенно перемещаемой за окружающим индуктором. Такое расположение дает преимущество индукционного нагрева; однако весь ствол должен быть нагрет и подвергнут закалке. Это требует значительного количества энергии, так как весь ствол должен быть поднят до температуры закалки. Следовательно, эти две процедуры неприемлемы для массового производства орудийных стволов. This requires a substantial amount of time and energy. To overcome this disadvantage, it has been proposed to provide an induction heating inductor encircling the gun barrel and movable along the gun barrel in a manner similar to the induction heating and quench hardening of an axle shaft in an automobile. This scanning operation would progressively heat, by induction, the total gun barrel. The barrel could be quench hardened by a liquid from a quenching head progressively moved behind the encircling inductor. Such an arrangement results in the advantage of induction heating; however, the total barrel must be heated and quench hardened. This demands a substantial amount of energy, since the total barrel must be raised to a quench hardening temperature. Consequently, these two procedures are not acceptable for mass producing gun barrels. Внутренние отверстия были индуктивно нагреты длинной узкой петлей индуктора, проходящей в отверстие, или внутренним сканирующим индуктором, перемещаемым в отверстии. Эти две процедуры не рассматриваются для стволов ручного ружья, потому что длина ствола ружья обычно превышает примерно 25 дюймов, а канал ствола довольно мал. Следовательно, индуктор должен быть очень длинным и, как правило, не иметь опоры, или для малого диаметра отверстия должны быть разработаны длинные поступательно перемещаемые опорные средства. Таким образом, существует потребность в способе и устройстве для упрочнения внутренней поверхности ружейного ствола, когда стандартный индукционный нагрев или устройства для нагрева в печи не подходят. Internal bores have been inductively heated by a long narrow inductor loop extending into the bore, or an internal scanning inductor movable in the bore. These two procedures are not considered for the barrels of hand held guns because the length of a gun barrel is generally in excess of approximately 25 inches and the bore is quite small. Consequently, an inductor must be extremely long and generally unsupported or long progressively movable support means must be developed for the small bore. Thus, there is a need for a method and apparatus to harden the inner surface of a gun barrel when standard induction heating or furnace heating arrangements are not appropriate. Настоящее изобретение относится к устройству и способу упрочнения внутренней поверхности ствола ручного огнестрельного оружия без недостатков различных устройств, рассмотренных выше. The present invention relates to an apparatus and method which will harden the inner surface of a barrel for a hand held gun without disadvantages of the various arrangements discussed above. В соответствии с настоящим изобретением предложено устройство для нагрева продолговатой, обычно цилиндрической поверхности внутреннего продолговатого канала ствола орудия путем комбинированного индукционного и резистивного нагрева перед закалкой цилиндрической поверхности. Эта цилиндрическая поверхность имеет заданный диаметр и заданную длину между первым и вторым разнесенными в осевом направлении концами. Устройство содержит удлиненный, как правило, цилиндрический индуктор, имеющий первый и второй концы и наружную поверхность с выбранным диаметром, лишь немного меньшим заданного диаметра отверстия, и выбранной осевой длиной, по меньшей мере, равной заданной осевой длине отверстия. Также предусмотрено первое электрическое соединительное средство для электрического соединения первого конца индуктора с первым концом цилиндрической поверхности ствола орудия и второе электрическое соединительное средство для электрического соединения второго конца индуктора со вторым концом ствола. цилиндрическая поверхность ствола орудия. In accordance with the present invention, there is provided an apparatus for heating the elongated, generally cylindrical surface of the internal elongated bore of a gun barrel by combined induction and resistance heating preparatory to quench hardening of the cylindrical surface. This cylindrical surface has a given diameter and a given length between first and second axially spaced ends. The apparatus comprises an elongated, generally cylindrical inductor having first and second ends and an outer surface with a selected diameter only slightly smaller than the given diameter of the bore and a selected axial length at least as great at the given axial length of the bore. There is also provided a first electrical connector means for electrically connecting the first end of the inductor with the first end of the cylindrical surface of the gun barrel and a second electrical connector for electrically connecting the second end of the inductor with the second end of the cylindrical surface of the gun barrel. Предусмотрены средства для центрирования внешней поверхности индуктора внутри цилиндрической поверхности ствола пушки, а одно из средств электрического соединения включает в себя электрическую цепь между стволом и индуктором, причем эта электрическая цепь включает средства для создания протекания высокочастотного переменного тока. на пути, включающем индуктор и ствол пушки, в электрической цепи, в результате чего нагрев ствола пушки концентрируется вблизи цилиндрической поверхности канала ствола. Means are provided for centering the outer surface of the inductor within the cylindrical surface of the gun barrel and one of the electrical connecting means includes an electrical circuit between the barrel and the inductor, which electrical circuit includes means for creating a high frequency alternating current flow in a path including the inductor and the gun barrel, in electrical series, whereby the heating of the gun barrel is concentrated adjacent the cylindrical surface of the bore. В соответствии с другим аспектом изобретения частота переменного тока превышает примерно 10 кГц и предпочтительно находится в общем диапазоне 10-450 кГц. In accordance with another aspect of the invention, the alternating current has a frequency greater than about 10 K hertz and preferably in the general range of 10-450 K hertz. В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения предлагается способ нагрева продолговатой, обычно цилиндрической поверхности внутреннего продолговатого канала ствола ружья, перед закалкой цилиндрической поверхности. В соответствии с этим способом получают в основном цилиндрический индуктор, имеющий первый и второй концы и внешнюю поверхность. Этот индуктор расположен внутри канала ствола, при этом внешняя поверхность индуктора расположена на расстоянии от внутренней поверхности ствола орудия и обращена к ней. Затем индуктор и ствол пушки соединяются последовательно, и через последовательную электрическую цепь, включающую ствол пушки и индуктор, пропускают переменный ток высокой частоты. In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for heating the elongated, generally cylindrical surface of the internal elongated bore of a gun barrel preparatory to quench hardening of the cylindrical surface. In accordance with this method, there is provided a generally cylindrical inductor having first and second ends and an outer surface. This inductor is positioned within the bore with the outer surface of the inductor spaced from and facing the inner surface of the gun barrel. The inductor and gun barrel are then placed in electrical series and a high frequency alternating current is passed through the electrical series circuit including the gun barrel and inductor. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения после завершения операции нагрева масса самого ствола орудия отбирает тепло от нагретой поверхности, вызывая ее гашение. Конечно, можно было бы предусмотреть вспомогательное устройство для распыления хладагента на нагретую поверхность либо через индуктор, либо с помощью отдельного устройства гашения. In accordance with the preferred embodiment of the present invention, after the heating operation has been completed, the mass of the gun barrel itself draws heat from the heated surface to cause quenching thereof. Of course, an auxiliary arrangement could be provided for spraying coolant onto the heated surface, either through the inductor or by a separate quenching arrangement. Основной целью настоящего изобретения является создание способа и устройства для нагрева внутренней поверхности канала ствола ручного ружья перед закалкой этой поверхности, причем этот способ и устройство являются экономичными и потребляют мало энергии. The primary object of the present invention is the provision of a method and apparatus for heating the internal surface of the bore of a hand held gun preparatory to quench hardening of this surface, which method and apparatus is economical and has low energy requirements. Еще одной целью настоящего изобретения является создание способа и устройства, как определено выше, которые нагревают путем комбинированного индукционного и резистивного нагрева только металл, непосредственно прилегающий к внутренней поверхности отверстия, до температуры закалки. Still a further object of the present invention is the provision of a method and apparatus as defined above, which method and apparatus heats, by combined induction and resistance heating, only the metal closely adjacent the internal bore surface to a hardening temperature. Еще одной целью настоящего изобретения является создание способа и устройства, как определено выше, которые нагревают путем комбинированного индукционного и резистивного нагрева металл, непосредственно прилегающий к внутренней поверхности канала ствола, для закалки оставшимся металлом бочка. Yet another object of the present invention is the provision of a method and apparatus as defined above, which method and apparatus heats, by combined induction and resistance heating, the metal closely adjacent the internal surface of the bore for quench hardening by the remaining metal of the barrel. Другой целью настоящего изобретения является создание способа и устройства, как определено выше, которые дают одинаковые результаты и могут быть использованы для орудийных стволов различных размеров, имеющих различные типы цилиндрических поверхностей, таких как гладкие и нарезные. Another object of the present invention is the provision of a method and apparatus as defined above, which method and apparatus produces uniform results and can be used for various sized gun barrels having various types of cylindrical surfaces, such as smooth and rifled. Эти и другие задачи и преимущества станут очевидны из следующего описания вместе с прилагаемыми чертежами, на которых: These and other objects and advantages will become apparent from the following description taken together with the accompanying drawings in which: ИНЖИР. 1 представляет собой вид сбоку, схематично показывающий предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения; FIG. 1 is a side elevational view showing, schematically, the preferred embodiment of the present invention; ИНЖИР. 2 представляет собой увеличенный вид по линии 2-2 на фиг. 1; FIG. 2 is an enlarged view taken generally along line 2--2 of FIG. 1; ИНЖИР. 3 представляет собой увеличенный вид в поперечном сечении по линии 3-3 на фиг. 1; а также, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken generally along line 3--3 of FIG. 1; and, ИНЖИР. 4 представляет собой график, показывающий общий диапазон размеров отверстий и индукторов, предусмотренных настоящим изобретением. FIG. 4 is a graph showing the general range of bore and inductor sizes contemplated by the present invention. Ссылаясь теперь на чертежи, на которых они показаны только с целью иллюстрации предпочтительного варианта осуществления изобретения, а не с целью его ограничения, на фиг. 1 показан нагревательный аппарат А для обработки ствола ружья В, изготовленного из стали или другого закаливаемого металла и имеющего удлиненный канал 10 с в основном цилиндрической внутренней поверхностью 12. Этот канал ствола является стандартным стволом ружья или винтовки и может быть либо гладким, как показано на фиг. 1, или нарезной. Отверстие 10 имеет внутренний диаметр а и длину по меньшей мере приблизительно 20-25 дюймов, проходящую между разнесенными в осевом направлении концами 20, 22. Аппарат А используют для нагрева путем комбинированного индукционного и резистивного нагрева примыкающей к металлу поверхности 12 на глубину, обычно соответствующую эталонной глубине части операции индукционного нагрева. Нагретый металл схематично показан в виде участка с двойным поперечным сечением на фиг. 3 и обозначен r. Referring now to the drawings wherein the showing are for the purpose of illustrating a preferred embodiment of the invention only and not for the purpose of limiting same, FIG. 1 shows a heating apparatus A for processing a gun barrel B formed of steel or other quench hardenable metal and having an elongated bore 10 with a generally cylindrical inner surface 12. This bore is a standard shotgun or rifle bore and is either smooth, as shown in FIG. 1, or rifled. Bore 10 includes an internal diamter a and has a length of at least approximately 20-25 inches extending between axially spaced ends 20, 22. Apparatus A is used to heat, by combined induction and resistance heating, the metal adjacent surface 12 to a depth generally corresponding to the reference depth of the induction heating portion of the operation. The heated metal is schematically illustrated by the double cross sectioned portion in FIG. 3 and is designated r. Для нагревания близко прилегающей металлической поверхности 12 предусмотрен индуктор 30, изготовленный из меди или другого высокопроводящего металла и имеющий разнесенные концы 32, 34. Этот индуктор имеет внутренний канал 36 для охлаждающей жидкости и внешнюю цилиндрическую поверхность 40, совпадающую с внутренней поверхностью 12 отверстия 10. Поверхность 40 имеет внешний диаметр b, который лишь немного меньше диаметра а для создания воздушного зазора с индукционного нагрева, который в предпочтительном варианте находится в общем диапазоне 0,035-0,180 дюйма. Некоторые репрезентативные соотношения размеров, показанные на фиг. 2 изложены ниже. Когда а = 0,22 дюйма, с = 0,035-0,050 дюйма. Когда а = 0,75 дюйма, с = 0,100-0,180 дюйма, а находится в общем диапазоне 0,22-0,80 дюйма. c находится в общем диапазоне 0,035-0,180 дюйма. To cause the heating of the metal closely adjacent surface 12, there is provided an inductor 30 formed from copper, or other highly conductive metal, and having spaced ends 32, 34. This inductor has an internal coolant passageway 36 and an outer generally cylindrical surface 40 matching internal surface 12 of bore 10. Surface 40 has an external diameter b which is only slightly less than the diameter a to produce an induction heating air gap c which, in the preferred embodiment, is within the general range of 0.035-0.180 inches. Some representative relationships of the dimensions shown in FIG. 2 are set forth below. When a = 0.22 inches, c = 0.035-0.050 inches. When a = 0.75 inches, c = 0.100-0.180 inches.a is in the general range of 0.22-0.80 inches. c is in the general range of 0.035-0.180 inches. Отношение а/2с обычно находится в диапазоне примерно 2-3, как показано на фиг. 4. Эти взаимосвязи обеспечивают желаемый комбинированный индукционный и резистивный нагрев примыкающей к металлу поверхности 12. Отмечено, что диаметр а находится в общем диапазоне винтовки 22-го калибра и дробовика 12-го калибра. Когда ствол предназначен для оружия малого калибра, такого как винтовка 22 калибра, индуктор 30 может находиться вблизи нижних пределов зазора c. Даже если используется этот небольшой размер, индуктор должен иметь длину, соответствующую длине ствола. Эта длина обычно превышает 20-25 дюймов. Кроме того, индуктор должен быть относительно прямым и жестким, чтобы можно было поддерживать воздушный зазор с вокруг поверхности 12 и по всей длине обрабатываемого отверстия 10. Хотя обычно предполагается, что индуктор будет использоваться для стволов ружей, винтовки также могут быть обработаны. Небольшие выступы нарезов не будут влиять на общую работу, так как гребень этих выступов будет индукционно нагреваться для последующей закалки индуктором 30. The ratio of a/2c is in the general range of about 2-3 as shown in FIG. 4. These relationships produce the desired combined induction and resistance heating of the metal adjacent surface 12. It is noted that diameter a is in the general range of a 22 caliber rifle and a 12 gauge shotgun. When the barrel is for a small caliber gun, such as a 22 caliber rifle, inductor 30 may be near the lower limits of the gap c. Even if this small size is used, the inductor must have a length corresponding to the length of the barrel. This length is generally in excess of 20-25 inches. In addition, the inductor should be relatively straight and rigid, so that the air gap c can be maintained around surface 12 and over the total length of the processed bore 10. Although it is generally anticipated that the inductor will be used for shotgun barrels, rifles can also be processed. The small rifling ridges will have no effect on the general operation, since the crest of these ridges will be inductively heated for subsequent quench hardening by inductor 30. Закалка нагретого металла происходит за счет передачи тепла металлу вокруг нагретого металла. Большая часть металла бочки B остается относительно холодной во время операции нагрева. После операции нагрева холодный металл бочки B быстро охлаждает нагретый металл за счет массовой закалки. Это упрочняет прилегающую к металлу поверхность 12. Конечно, такое же расположение могло быть использовано для более коротких стволов ручного оружия, такого как револьверы и автоматы. The quench hardening of the heated metal is by conduction of heat to the metal around the heated metal. Most of the metal of barrel B remains relatively cool during the heating operation. After the heating operation, the cool metal of barrel B rapidly quenches the heated metal by mass quenching. This hardens the metal adjacent surface 12. Of course, this same arrangement could be used for shorter barrels of hand-held guns, such as revolvers and automatics. Индуктор 30 образует существенную часть аппарата А и должен быть соединен своими противоположными концами с цилиндром так, чтобы индуктор и цилиндр были соединены электрически последовательно для операции нагрева. Для этого необходимо использовать электрические разъемы рядом с двумя концами ствола B. Для этой цели можно использовать различные конструкции; однако в проиллюстрированном варианте осуществления изобретения электрические соединители 50, 52 используются на противоположных концах отверстия 10 для замыкания электрической цепи, необходимой для индукционного нагрева поверхности 12. Inductor 30 forms the essential part of apparatus A and must be connected at its opposite ends to the barrel so that the inductor and barrel are in electrical series for the heating operation. To accomplish this, electrical connectors must be employed adjacent the two ends of barrel B. A variety of structures could be used for this purpose; however, in the illustrated embodiment of the invention, electrical connectors 50, 52 are used at opposite ends of bore 10 for completing the electrical circuit required in induction heating of surface 12. Что касается сначала электрического соединителя 52 на конце 22 отверстия 10, то этот соединитель включает в себя фланец 60, выполненный как единое целое с индуктором 30 или прикрепленный к нему. Фланец 60 крепится к изолированному блоку 62 множеством зажимов 64. Для обеспечения правильного расположения поверхности 40 относительно поверхности 12 фланец 60 снабжен обращенной наружу цилиндрической центрирующей или установочной поверхностью 66, имеющей наклонную носовую часть 68. Контактная поверхность 70 предусмотрена на фланце 60 и обычно перпендикулярна центру поверхности 40. Поверхность 70 взаимодействует с торцевой поверхностью 72 ствола В, обеспечивая плоскую поверхность электрического контакта между фланцем 60 и стволом орудия. Фланец 60 изготовлен из материала с хорошей электропроводностью, который в предпочтительном варианте представляет собой тот же материал, что и индуктор 30. Блок 62 закреплен на соответствующей опорной раме 74, что не является существенным для понимания настоящего изобретения. Referring first to the electrical connector 52 at end 22 of bore 10, this connector includes a flange 60 formed integrally with or secured to inductor 30. Flange 60 is fastened to insulated block 62 by a plurality of clamps 64. To assure proper location of surface 40 with respect to surface 12, flange 60 is provided with an outwardly facing cylindrical centering, or locating, surface 66 having an inclined nose portion 68. A contact surface 70 is provided on flange 60 and is generally perpendicular to the center of surface 40. Surface 70 coacts with end surface 72 of barrel B to provide a flat electrical contact area between flange 60 and the gun barrel. Flange 60 is formed from a good electrically conductive material which, in the preferred embodiment, is the same material used for inductor 30. Block 62 is secured onto an appropriate support frame 74 which is not essential to the understanding of the present invention. Что касается второго электрического соединителя 50, расположенного на конце 20 отверстия 10 ствола, то для этого соединителя могут быть использованы различные конструкции, которые устанавливают электрическую цепь между стволом и индуктором и подают переменный ток высокой частоты через эту последовательную цепь. В соответствии с показанным вариантом осуществления электрический соединитель 50 содержит поршень 80 кольцевого давления, расположенный в кольцевом цилиндре 82, образованном крышкой 84 и втулкой 86, имеющей удерживающее ребро 88. Поршень 80 включает кольцевую головку 90 с концентрическими уплотнениями 92, 94 и фиксирующую головку 96 с обращенной наружу центрирующей поверхностью 100 и наклонной частью 102. Изоляционная втулка 110 расположена между втулкой 86 и поверхностью 40 индуктора 30 для предотвращения электрического контакта между индуктором и корпусом, за исключением соединительных средств, которые включают в себя электрический ввод, который будет описан ниже. Устройство для перемещения части соединителя 50, описанное выше, может иметь различные конструктивные формы; однако в соответствии с проиллюстрированным вариантом осуществления изобретения по периферии колпачка 84 предусмотрено множество обычно неподвижных цилиндров 130, из которых показан только один. Referring now to second electrical connector 50 located at end 20 of barrel bore 10, a variety of structures could be used for this connector which establishes an electrical circuit between the barrel and inductor and applies a high frequency alternating current through this series circuit. In accordance with the illustrated embodiment, electrical connector 50 includes an annular pressure piston 80 located in an annular cylinder 82 formed by cap 84 and sleeve 86 having a retaining rib 88. Piston 80 includes annular head 90 with concentric seals 92, 94 and a locating nose 96 with an outwardly facing centering surface 100 and an inclined portion 102. Insulation sleeve 110 is located between sleeve 86 and surface 40 of inductor 30 to prevent electrical contact between the inductor and the barrel, except through the connector means which includes an electrical input to be described later. An arrangement for moving the portion of connector 50 so far described may take a variety of structural forms; however, in accordance with the illustrated embodiment of the invention, a plurality of generally fixed cylinders 130, only one of which is shown, are provided around the periphery of cap 84. Каждый цилиндр включает шток 182, соединенный с крышкой 84 кронштейном 134. Конечно, цилиндры 130, как правило, неподвижно закреплены относительно опорной рамы 74 и могут перемещаться от цилиндра B на расстояние, позволяющее снять цилиндр с индуктора 30. Таким образом, в проиллюстрированном варианте осуществления штоки 132 должны иметь ход, превышающий приблизительно удвоенную длину обрабатываемого ствола В. После того, как цилиндры 130 переместят крышку 84 и поддерживаемую ею конструкцию в положение, показанное в целом на ФИГ. 1 и 3, стержни 132 удерживаются на месте, и воздух вводится в пространство 140 через ниппель 142. Это прикладывает давление между контактными поверхностями 70, 72, как описано ранее, и между контактными поверхностями 120, 122, которые сформированы на поршне 80 и цилиндре B соответственно. Это давление воздействует на стержни 132, которые закреплены относительно рамы 74 до подачи воздуха в пространство 140. Таким образом, между контактными поверхностями на обоих концах ствола B устанавливается хороший электрический контакт. Each cylinder includes a rod 182 connected onto cap 84 by a bracket 134. Of course, cylinders 130 are generally secured fixedly with respect to support frame 74 and are movable away from barrel B a distance to allow removal of the barrel from inductor 30. Thus, in the illustrated embodiment, rods 132 must have a travel in excess of approximately twice the length of the processed barrel B. After cylinders 130 shift cap 84 and the structure supported thereby into the position shown generally in FIGS. 1 and 3, the rods 132 are held in place and air is introduced into space 140 through a nipple 142. This applies pressure between contact surfaces 70, 72, as previously described, and between contact surfaces 120, 122 which are formed on piston 80 and barrel B, respectively. This pressure acts against rods 132 which are fixed with respect to frame 74 before air is introduced into space 140. Thus, good electrical contact is established between the contact surfaces at both ends of barrel B. Как было описано выше, имеется электрический контакт между индуктором 30 и корпусом В на одном конце аппарата А. Кроме того, имеется электрический контакт между поверхностями 120, 122 на другом конце корпуса В. Это помещает индуктор и корпус в электрическое последовательная цепь, которая подключена к высокочастотному источнику питания 150 с помощью электрического соединителя 50. Этот высокочастотный источник питания создает переменную частоту в диапазоне 10-450 кГц, а предпочтительно выше примерно 100 кГц. При использовании этой высокой частоты эталонная глубина относительно мала, так что прилегающая к металлу поверхность 12 нагревается индукционной частью на очень малую глубину. В части резистивного нагрева ток протекает, как показано стрелками на фиг. 1 и 3. Поскольку этот поток тока создает противоположные направления потока в цилиндре и индукторе, эффект близости концентрирует поток тока вблизи поверхностей обоих элементов. Таким образом, как индукционный, так и резистивный нагрев происходит в металле вплотную примыкающей поверхности 12. As so far described, there is electrical contact between inductor 30 andbarrel B at one end of apparatus A. In addition, there is electrical contact between surfaces 120, 122 at the other end of barrel B. This places the inductor and barrel in an electrical series circuit which is connected across a high frequency power source 150 by the electrical connector 50. This high frequency power source produces an alternating frequency in the range of 10-450 K hertz, and preferably greater than about 100 K hertz. By using this high frequency, the reference depth is relatively small so that metal adjacent surface 12 is heated by the induction portion to a very shallow depth. In the resistance heating portion, current flows as indicated by the arrows of FIGS. 1 and 3. Since this current flow produces opposite flow directions in the barrel and inductor, the proximity effect concentrates current flow adjacent the surfaces of both elements. Thus, both the induction heating and the resistance heating is in the metal closely adjacent surface 12. Остальная часть ствола не нагревается, чтобы создать большой теплоотвод для быстрой закалки при прекращении операции нагрева. The remainder of the barrel is unheated to produce a large heat sink for rapid quench hardening when the heating operation is discontinued. В соответствии с проиллюстрированным вариантом осуществления изобретения источник 150 питания включает в себя выходы 152, 154, подключенные к выводам 152а, 152b и 154а, 154b соответственно. Эти выводы образуют дополнительную часть электрической цепи, образованной соединителем 50, и прикреплены к конструкции, лучше всего показанной на фиг. 2 и 3 клеммами 160, 162, 164 и 166. Клеммы 164 и 166, в свою очередь, соединены с V-образными блоками 170, 172 на концах зажимных рычагов 180, 182 соответственно. Эти рычаги поворачиваются вокруг штифта 184 с помощью соответствующего устройства, такого как цилиндр 186. Это зажимное устройство образует оставшуюся часть соединителя 50, поскольку блоки 170, 172 электрически контактируют с внешней поверхностью 40 индуктора 30. Это создает последовательную цепь, включающую источник питания 150, катушку индуктивности 30 и цилиндр B. In accordance with the illustrated embodiment of the invention, the power source 150 includes outputs 152, 154 connected onto leads 152a, 152b and 154a, 154b, respectively. These leads form a further portion of the electrical circuit created by connector 50 and are attached to the structure best shown in FIGS. 2 and 3 by terminals 160, 162, 164 and 166. Terminals 164 and 166 are, in turn, connected to V-blocks 170, 172 at the ends of clamping arms 180, 182, respectively. These arms are pivoted about pin 184 by an appropriate arrangement, such as a cylinder 186. This clamping arrangement forms the remainder of connector 50 since blocks 170, 172 electrically contact outer surface 40 of inductor 30. This establishes a series circuit including power supply 150, inductor 30 and barrel B. При работе цилиндр 186 отводит блоки 170, 172 в положение снаружи от крышки 84. После этого ствол В помещают на поверхность 70 и центрируют по поверхности 66, как показано на фиг. 1. Затем цилиндры 130 сдвигают крышку 84 в положение, показанное на фиг. 3 с поверхностями 120, 122, находящимися в непосредственной близости или в фактическом контакте. Втулка 110 может переноситься втулкой 86 или помещаться вручную между этой втулкой и индуктором 30. После этого стержни 132 жестко закрепляют и через ниппель 142 вводят воздух. Это создает электрическое контактное давление между поверхностями 70, 72 и поверхностями 120, 122. В то же время цилиндр 186 приводит блоки 170, 172 в электрический контакт, как показано на фиг. 2 и 3, чтобы замкнуть электрическую цепь на индуктор 30. В этом положении на источник питания 150 подается питание для подключения высокочастотного тока через цепь, включающую индуктор 30 и ствол B. Из-за эффекта близости и эталонной глубины частоты переменного тока ток поддерживается только в кожной части. отверстия 10. In operation, cylinder 186 retracts blocks 170, 172 to a position outboard of cap 84. Thereafter, barrel B is placed against surface 70 and centered by surface 66, as shown in FIG. 1. Then, cylinders 130 shift cap 84 into the position shown in FIG. 3 with surfaces 120, 122 in close proximity or in actual contact. Sleeve 110 can be carried by sleeve 86 or manually placed between this sleeve and inductor 30. Thereafter, rods 132 are fixedly secured and air is introduced through nipple 142. This creates electrical contact pressure between surfaces 70, 72 and surfaces 120, 122. At the same time, cylinder 186 brings blocks 170, 172 into electrical contact, as shown in FIGS. 2 and 3, to complete the electrical circuit to inductor 30. When in this position, power source 150 is energized to connect high frequency current through the circuit including inductor 30 and barrel B. Because of the proximity effect and reference depth of the frequency of the alternating current, current flow is maintained in only the skin portion of bore 10. Другими словами, только материал, непосредственно прилегающий к поверхности 12, нагревается током, протекающим от источника питания 150. По истечении заданного времени примыкающую к металлу поверхность 12 нагревают до температуры закалки и отключают электропитание 150. Непосредственно после этого металл ствола В, который является относительно ненагретым, охлаждается за счет теплопроводности ранее нагретой металлической смежной поверхности 12, чтобы закалить ее. Конечно, при желании можно использовать подходящее устройство для жидкостной закалки. Однако это сделало бы устройство более сложным в эксплуатации и конструкции. In other words, only material closely adjacent to surface 12 is heated by the current flow from power supply 150. After a preselected time, the metal adjacent surface 12 is raised to the hardening temperature and power supply 150 is disconnected. Immediately thereafter, the metal of barrel B which is relative unheated quenches, by conduction, the previously heated metal adjacent surface 12 to quench harden the same. Of course, an appropriate arrangement could be used for liquid quench hardening if desired. However, this would make the apparatus more complex in operation and structure. Поскольку диаметр а обычно меньше примерно 0,80 дюйма, а длина отверстия 10 обычно больше примерно 20-25 дюймов, использование индуктора для формирования только части контура индукционного нагрева является очень выгодным. Удлиненный прямой цилиндрический индуктор, полый или сплошной, может быть изготовлен довольно легко и может поддерживаться противоположными концами в центральном положении. Если бы петлю нужно было протянуть через небольшое длинное отверстие, потребовалась бы сложная опорная и подвижная конструкция. Since diameter a is generally less than about 0.80 inch and since the length of bore 10 is generally greater than about 20-25 inches, the use of an inductor to form only a part of the induction heating loop is very beneficial. An elongated, straight cylindrical inductor, hollow or solid, can be manufactured quite easily and can be supported at opposite ends in a centered position. If a loop were to be extended through a small, long bore, a complicated supporting and moving structure would be required. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления внутренний канал 36 заканчивается на входе 190 для хладагента и на выходе 192 для хладагента. Соответствующий хладагент, такой как вода, нагнетается через проход 36 во время операции нагрева для поддержания низкой температуры в высокопроводящем индукторе 30 формования металла. Таким образом, только часть индукционного контура фактически охлаждается хладагентом. Оставшаяся часть является частью заготовки и должна нагреваться током. In accordance with the preferred embodiment, the internal passageway 36 terminates at coolant inlet 190 and coolant outlet 192. An appropriate coolant, such as water, is forced through passageway 36 during the heating operation to maintain a low temperature in a highly conductive metal forming inductor 30. In this manner, only a portion of the inductive loop is actually cooled by the coolant. The remaining portion is part of the workpiece and is to be heated by the current flow.

Please, introduce the following text in the box below Correction Editorclose Original text: English Translation: Russian

Select words from original text Provide better translation for these words

Correct the proposed translation (optional) SubmitCancel

Соседние файлы в папке новая папка