Устройство для вибрационной обработки деталей

 

устройство ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, содержащее рабочую камеру, смонтированную на упругоподвешенной а основаив и свабженной вибратором виброппошадте с раоположеннымн по окружяостл смеянымв упругими элементами, отличающееся тем, что, с целью иитенсифюипии процесса о ботки, рабочая камера выполнена составной из внутреннего и наружного колец, связанных между собой и виброплощадкой кольцевой вставкой из эластичного материала, при этом нарружное кольцо выполнено вз отдельных секторов, соединенных между собой р диально расположенными вставками вз эластичного материала, причем каждый из секторов присоединен к сменному упругому элементу. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

/ (19) Wlf (1!) з(50 B 24 В 31/О6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЬЙ (2l) 3568715/25-08 (гг) зо.оз.8з (46) 28.02.84. Бюл. ¹ 8 (72) Ю. М. Самодумский, В. Б. Трунин, В. Г. Санамян, Н. И. Бондарь и В. Г. Кравчик (7 l) Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Ъиамени институт сея скохозяйственного машиностроения и

Ростовский-на-Дону завод«ВТУЗ при заводе "Ростсельмаш (53) 621.9.048.6.06(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 210693, кл. В 24 В 31/06, 1966 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОА ОБРАБОТКИ QETA/IEA содержа ее рабочую камеру, смонтированную на упруго подвешенной на основании и снабФ положенными по окружности смешными упругими элементами, о т л и ч а ю m eе с я тем, что, с целью интенси икации процесса обработки, рабочая камера выполнена составной из внутреннего и наружного колец, связанных между собой и виброплощадкой кольцевой вставкой из эластичного материала, цри этом наружное кольцо выполнено из отдельных секторов, соединенных между собой радиально расположенными вставками из эластичного материала, причем каждый из сеигоров присоединен к сменному упругому элементу.Изобретение относится к вибрационной обработке деталей в среде свободного абразива, металлических и неметаллических наполнителей и может быть использовано в различных отраслях машино- 5 строения для очистки, шлифования, финишной отделки и упрочняющей обработки деталей.

Известно устройство для вибрационнОй Обработки деталейр содержатцее рабочую10 камеру, смонтированную на упруго подвешенной на основании и снабженной вибратором виброплощадке с расположенными по окружности сменными упругими енеменгами (1) .

Недостатком известного устройства является низкая интенсивность обработ ки при использовании рабочей камеры тороидальной формы, обусловленная тем, что воздействие на рабочую среду ока- 20 зывается только лишь от вибрирующих стенок цельной рабочей камеры.

Цель изобретения - интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается тем, 26 что в устройстве для вибрационной об» работки деталей, содержащем рабочую камеру, смонтированную на упруго подвешенной на основании и снабженной вибратором виброплошадке с расположенными по окружности сменными упругими элементами, рабочая камера выполнена составной из внутреннего и наружного колец, связанных между собой и виброплошадкой кольцевой вставкой из эластичного материала, цри этом наруж ное кольцо выполнено из отдельных секторов, соединенных между собой ради-ально расположенными вставками из материала rrpmev каждый 40 из секторов присоединен к сменному упругому элементу.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид на фиг. 2рабочая камера, сверху; на фиг. 3частичные сечения рабочей камеры для лучшего показа отдельных фаз движения подвижной и неподвижной секций.

Устройство состоит из основания 1, на бобышках 2 которого установлены пру 0 . жины 3. На верхнюю часть пружин 3 опирается виброцлощадка 4à на которой установлена рабочая камера тороидальиОй фОрмы сОстоящая из упруго соеди ненных между собой внутреннего непод- 55 вижного 5 и. наружного подвижного

6 колец, соединенных упругим материалом 7. Причем подвижнее кольцо 6 выполнено из секторов 8, соединенных упругим материалом. Сектора 8 подвижного кольца 6 с помощью заплечиков 9 и сменных упругих элементов 10 опираются на виброплощадку 4. Жесткость упругих элементов 10 регулируется с помощью винтовой пары 11. В центре основания 1 установлен электродвигатель 12, вращающий дебалансный вибратор 13 через упругую музгу 14.

Устройство работает следующим образом.

Обрабатываемые детали и Обрабатывающие тела наполнителя (абразив, металлические шары, ролики, звездочки и др.) загружаются в рабочую камеру устройства, которой передактся круговые низкочастотные колебания от двигателя

12, через упругую муфту 14 с помощью дебалансного вибратора 13. Под действием круговых низкочастотных вибраций виброплошадка 4, установленная на пружинах 3, и неподвижное кольцо 5 рабочей камеры, установленные на ней, совершают колебания с частотой и амплитудой, равной частоте вращения двигателя и определяемой углом развода несбалансированных грузов вибратора. Под действием круговых низкочастотных колебаний обрабатываемые детали и обрабатывающие тела наполнителя совершают сложное движение: вращательное относительно продольной (круговой) оси рабочей камеры и поступательное - вдоль этой Оси. В процессе относительного перемещения тел наполнителя относительно поверхности обрабатываемых деталей, их взаимного трения (например, абразивного в абразивных наполнителях), ударного их взаимодействия осушествл ется обработка деталей. Амтититуднэчастотной характеристикой процесса вибрационной обработки можно управлять в широких пределах через систему сменных упругих элементов 10, например, винтовых пружин (путем подбора их исходной жесткости, путем замены и изменения исходной жесткости с помощью винтовых цар 11). Жесткость каждого из упругих элементов 10 регулируется винтовыми парами ll за счет перемещения бобышек 2. Вся подвижная система: подвижное кольцо 6 рабочей камеры и ее сектора 8, заплечики 9, сменные упругие элементы 10, установленные на виброплошадке 4, представляют собой резонансную систему (виброусилитель), которая совершает

107 6266 резонансные колебания с амплитудой значительно большей (в 1,5 - 5 раэ и более) в сравнении с установившейся . амплитудой колебания виброплощадки, а период собственных колебаний всей подвижной системы, установленной на виброплощадке, устанавливается равным или близким частоте вращения электродвигателя 12.

Соответствующим расчетом и подбором, 1О жесткости сменных упругих элементов

10 подвижной системъ, массы подвижных элементов конструкции устройства, величины возмущающей силы дебаланснсьго вибратора 13 можно обеспечить получение различных по величине амплитуд колебаний неподвижного (относительно виброплощадки) кольца 5 и подвижного кольца 6 и всех отдельных секторов 8, причем характер колебаний каждого из отдельных частей можно изменять поразному.

Предлагаемая схема устройства имеет неограниченное число степеней свободы, однако движение ее колец и секторов совершается и направлении действия неуравновешенных сил. В результате подвижное кольцо, его сектора, соединенные с неподвижным кольцом с помощью упругого элемента, совершает вслед эа движением 30 неподвижного кольца плоско-параллельное движение: поступательное в двух взаимно перпендикулярных направлениях совместно с виброплощадкой и некоторое поворотное движение относительно упругого матери- 35 ала 7, принимая периодически положения 1 и П (фиг. 3) с частотой, равной частоте колебания системы. Размах колебаний подвижного кольца 6 и его сектора 8 определяется амплитудно-часточ 4п ной характеристикой, и главным образом

В Э жесткостью сменных упругих элементов

10 и упругого материала 7. С целью сохранения свободы перемещения массы загрузки упругий материал 7 выполнен 45 по форме поперечного сечения камеры и обеспечивает герметичность стыков. Разным характером колебаний отличаются и движения всех отдельных секторов 8 подвижного кольца 6 и определяются So жесткость упругих элементов 10. Следует при этом отметить, что в период каж дого колебания устройства, за счет поворо. та упруго соединенных секторов 8 подвиж ного кольца 6 относительно упругого ма- териала 7 периодически изменяется поперечное сечение рабочей камеры (особенно в верхней своей части (фиг. 3), поочередно от одного сектора. 8 подвижНого кольца к другому по zp . В том положении, как показано на фиг. 3 справа, сектор 8 подвижного кольца 6 смещен к центру рабочей камеры (положение П) и масса обрабатываемых деталей и тел наполнителя уплотняется (сжимается), а их общий уровень расположения в рабочей камере повышается. В . этом положении возрастает внутреннее давление в массе загрузки (детали, наполнитель) рабочей камеры и повышается их взаимное трение, контактные давлекия в зоне их ударного взаимодействия, обеспечивая повышение производительности процесса (металлосъем) при абразивной обработке, улучшение качества поверхностного слоя: снижение шероховатости поверхности, повышение микротрещин и др. В том положении, как показано на фиг. 3 слева, сектор 8 подвижного кольца 6 смещен от центра рабочей камеры (положение П), масса загрузки рабочей камеры находится в разрыхленном состоянии, внутреннее давление снижается, а уровень расположения ее в камере. понижается. Таким образом, за один оборот дебалансного вибратора 13 процессы периодического плотнения и разрыхления массы-загрузки наблюдаются поочередно на каждом из участков расположения оч = дельных упруго соединенных секторов 8 подвижного кольца 6. Нельзя при этом отметить, что в период чередующихся уплотнений и разрыхлений в массе aar руэки наблюдается ее прециссирующее движенпие, изменение внутреннего давления, интенсификация взаимного трения и контактных давлений в зонах взаимодействия обрабатывающих тел наполннтеля и обрабатываемых деталей.

Этому же способствует и создание специфической структуры движения турбулентного потока компонентов ear рузки. Специфическая структура создается в связи со слиянием и пересечением двух качественно отличающихся потоков массы загрузки, один иэ них, так называемый внутренний, колеблется с амплитудой, равной амплитуде колебаний неподвижного кольца, т.е. с амплитудой колебаний виброплощадки 4 и располагается ближе к центру (фиг. 3 заштрихован), другой — наружный, располагается ближе к периферии рабочей камеры, колеблется с резонансной амплитудой в несколько раэ большей, чем амплитуда колебания внутреннего потока.

107 6266

В связи с тем, что масса загрузки совершает сложное турбулентное движе-. ние, пересечение качественно отличаюшихся по структуре и динамике потоков также обуславливает повышение sHyrpeBнего контактного давления, трения в зонах ударного взаимодействия обрабатываемых тел наполиителя и обрабатываемых деталей, способствуя этим саMblM поведению производительности процесса обработки и улучшению качества обрабатываемык деталей.

Таким образом, предлагаемое устройство для вибрапнонной обработки деталей позволяет повысить металлосъем при виброабразивной обработке деталей из стали 45 на очистных операинях на 80-82%, снизить продолжительность процесса в l,6-1,7 раза, повысить микро10 твердость обрабатываемых деталей из ста» ли 45 (закаленные HP =40-42) на 70-72l07 6266 э Ъ

° «р

° ю

Составитель Н. Фжн редактор g). Середа Тетерей Л. Пилипеико Корректор 1 Or ap

Закаа 804/1 4 Тираж 737 Подписное

ВЦИИПИ государственного колд1т ур@ СССР

mo делам изобретений и открытий

113036, Москва, Ж38, Раушскаа иаб., д. 4/5

Фищщл ППП «Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4