Використання: відноситься до автомобілебудування, зокрема до поворотним колам автомобільних і тракторних причепів. Суть винаходу: поворотний круг причепа містить верхнє 1 і нижню 2 кільця з біговими доріжками, що утворюють канал, в якому розміщені тіла 3 кочення, які взаємодіють з зміцненим ділянками бігових доріжок. Кожна бігова доріжка має серповидний зміцнений ділянку з максимальною товщиною на лінії початкового кута контакту. Найбільш навантажений ділянку має найбільшу твердість поверхні HRC 40.45, а середина даної ділянки збігається з лінією первісного кута контакту. В результаті застосування серповидної форми зміцненого ділянки бігові доріжки кілець зношуються рівномірно за профілем. Найбільш навантажений зміцнений ділянка розташована на відстані 3-3,5 мм від краю бігової доріжки. При дії статичного навантаження кулька контактує з біговими доріжками в серединах найбільш навантажених зміцнених ділянок. При русі причепа під дією радіальних навантажень точка контакту кульки з біговою доріжкою зміщується до радіальної осі, де величина зміцненого шару зменшується. 2 мул.
Винахід відноситься до автомобілебудування, зокрема до поворотним колам автомобільних і тракторних причепів.
Найбільш близьким технічним рішенням є поворотний круг причепа, що містить верхнє і нижнє кільця з біговими доріжками, що утворюють канал, в якому розміщені тіла кочення, які взаємодіють з зміцненим ділянками бігових доріжок. Причому кожна бігова доріжка виконана круглої форми з двома зміцненими ділянками у вигляді смуг, розташованих симетрично щодо центру тіла кочення по різні боки від лінії, що визначає кут контакту із забезпеченням подвійного контакту доріжки з тілами кочення.
Недоліком даного поворотного круга є досить висока складність виготовлення, так як зміцнені смуги на бігових доріжках можна отримати тільки лазерним променем.
Пропонований поворотний круг причепа містить верхнє і нижнє кільця з біговими доріжками, що утворюють канал, в якому розміщені тіла кочення, які взаємодіють з зміцненим ділянками бігових доріжок. Причому кожна бігова доріжка має серповидний зміцнений ділянку з максимальною товщиною на лінії початкового кута контакту. Епюра розподілу навантажень в бігових доріжках поворотного круга має максимум в зоні, розташованій між вертикальною віссю бігової доріжки і напрямком початкового кута контакту з подальшим зменшенням в бік горизонтальної осі бігової доріжки з переходом від осьового навантаження в радіальну. Серповидна форма зміцненого ділянки обгрунтована епюр статичного розподілу навантажень за профілем бігової доріжки. При виготовленні кілець поворотного круга дана форма виходить автоматично. Так при використанні плазмового термоупрочнения, сопло плазмотрона направлено по лінії початкового кута контакту. При обертанні кільця за один оборот відбувається зміцнення поверхні бігової доріжки, причому найбільш навантажений ділянку d має найбільшу твердість поверхні HRC 40.45, а середина даної ділянки збігається з лінією первісного кута контакту. На ділянках b і f поверхня має проміжне значення твердості, що пов'язано з відведенням тепла від ділянки d, причому товщина і твердість шару будуть плавно зменшуватися від свого максимального значення до величини твердості в стані поставки спеціального профілю кільця. Величина твердості HRC 40.45 є оптимальною для твердості бігової доріжки з точки зору їх зносостійкості і міцності кілець. Так, при зменшенні твердості нижче HRC 40 відбувається зменшення зносостійкості бігових доріжок. При збільшенні твердості понад верхньої межі відбувається зменшення пластичних властивостей і, як наслідок, крихке руйнування. Відхилення значення твердості як в сторону зменшення, так і збільшення супроводжується зниженням міцності кілець. В результаті застосування серповидної форми зміцненого ділянки бігові доріжки кілець зношуються рівномірно за профілем. Найбільш навантажений зміцнений ділянка розташована на відстані b 3-3,5 мм від краю бігової доріжки. Зменшення цієї відстані менше 3 мм призводить до оплавлення крайок бігових доріжок що, в свою чергу, перешкоджає нормальній зборці поворотного круга. Крім цього, ця величина є мінімальним відступом від краю для вимірювання твердості за методом Роквелла. Збільшення відстані понад 3,5 мм зменшує величину зміцненого ділянки бігової доріжки, на якому відбувається контакт з кулькою.
Використання зміцнення поверхневого шару для підвищення зносостійкості деталей машин відомо з технічної літератури. При цьому в межах ділянки контакту твердість і товщина шару знаходяться в певних, досить вузьких межах (в межах 4-5 одиниць HRC і 0,2-0,3 мм по товщині шару). Перехід від зміцненого до незміцнене ділянці як по поверхні, так і по глибині деталі носить плавний характер. Перехідні ділянки зі змінною (зменшується) твердістю і глибиною зміцненого шару в контакті деталей, не беруть участі.
Таким чином, виробляють місцеве зміцнення деталей складної форми, отримання строго заданої межі зміцненого шару.
Одночасне використання основний (найбільш навантаженою) і перехідної зон у вигляді єдиного серпоподібного ділянки з плавним зміною твердості і товщини з контактом деталей, в межах всього серпоподібного ділянки з патентних та технічних джерел невідомо, тому ці ознаки є новими.
На фіг.1 зображений пропонований поворотний круг, розріз; на фіг.2 контакт кульки з біговими доріжками в збільшеному масштабі.
Поворотний круг містить верхнє 1 і нижню 2 кільця, з'єднані за допомогою кульок 3. На біговій доріжці 4 верхнього кільця 1 і на біговій доріжці 5 нижнього кільця 2, що мають круглу форму, зміцнені серпоподібні ділянки з максимальною товщиною на лінії початкового кута контакту. Найбільш навантажений зміцнений ділянку d, що має твердість HRC 40.45 при глибині шару ho 0,6.0,8 мм, середина якого збігається з лінією первісного кута контакту, розташований на відстані b 3 мм від краю бігової доріжки.
Зусилля F від вантажу передається з верхнього кільця 1 на нижнє кільце 2 через кульки 3 під кутом контакту. При дії статичного навантаження кулька контактує з біговими доріжками 4 і 5 в серединах найбільш навантажених зміцнених ділянок d. При русі причепа під дією радіальних навантажень точка контакту кульки з біговою доріжкою зміщується до радіальної осі, де величина зміцненого шару зменшується. При дії динамічних ударних навантажень контакт кульки з біговими доріжками відбувається по ділянках f. Оскільки форма зміцненого шару близька до епюрі розподілу навантажень, то знос бігової доріжки відбувається рівномірно по її профілю.
ПОВОРОТНИЙ КРУГ ПРИЧЕПА, що містить верхнє і нижнє кільця з біговими доріжками, що утворюють канал, в якому розміщені тіла кочення, які взаємодіють з зміцненим ділянками бігових доріжок, що відрізняється тим, що зміцнений ділянку кожної бігової доріжки в нормальному перетині виконаний у вигляді серпа, причому найбільш навантажується зона кожного зміцненого ділянки розташована на відстані 3 3,5 мм від краю бігової доріжки і має твердість HRC 40 45, а середина найбільш навантаженої зони має максимальну величину зміцнення і розташована на лінії початкового кута контакту.