Вибрационный гидравлический станок

 

Изобретение относится к виброабразивной и виброударной обработке деталей. Целью изобретения является снижение энергетических затрат и повьшение производительности. Генератор 1 колебаний связан с исполнительным механизмом 2. Колебательный кон- 1тур включает плунжеры 3, маятниковый рычаг 4 с грузом 5, установленный с возможностью изменения положения оси 10 качания. Упоры 9 винтовыми механизмами можно перемещать вдоль оси, изменяя объемы полостей плунжеров 3 и управляя ха15актеристиками..колебательного контура. При работе в резонансном режиме плунжеры 3 доходят до своих крайних положений, и колебательный контур вьщает большую порцию Ж1здкости в исполнительный механизм 2. Эта порция жидкости суммируется с порцией жидкости, подаваемой генератором 1, и увеличивает амплитуду колебаний исполнительного механизма 2. 4 ил. с & (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 06 В 1 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

kE," v. УЗ

3 (,! с

L ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4013646/24 — 28 (22) 21. 01. 86 (46) 07.06. 87. Бюп. У 21 (72) Л.Г.Одинцов, В.А.Кузьмин, П.Я. Крауиньш, Н.И. Тимохин и О.Ф.Варич (53) 534. 232(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1I- 219828, кл. В 06 В 1/18, 1966.

I (54) ВИБРАЦИОННЫЙ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ

СТАНОК (57) Изобретение относится к виброабразивной и виброударной обработке деталей. Целью изобретения является снижение энергетических затрат и повьппение производительности. Генератор 1 колебаний связан с исполнитель„„SU„„ 15 1 ным механизмом 2. Колебательный кон,, тур включает плунжеры 3, маятниковый рычаг 4 с грузом 5, установленный с возможностью изменения положения оси

10 качания. Упоры 9 винтовыми механизмами можно перемещать вдоль оси, изменяя объемы полостей плунжеров 3 и управляя характеристиками колебательного контура, При работе в резонансном режиме плунжеры 3 доходят до своих крайних положений, и колебательный контур выдает большую порцию жидкости в исполнительный механизм 2. Эта порция жидкости суммируется с порцией жидкости, подаваемой генератором 1, и увеличивает амплитуду колебаний исполнительного ме- 2 ханизма 2. 4 ил.

1315031 где Р„

А ре

r С

Ю=

Р" ш.пр

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где применяется виброабразивная виброударная отделочная и упрочняю- 5 щая обработка деталей, а также в качестве вибрационного стенда для испытаний машин и механизмов.

Цель изобретения — снижение энер-. гетических затрат путем настройки сис- 0 темы на резонанс и повышение производительности путем распределения диапазона регулирования амплитуды коле-. баний.

На фиг. 1 изображен станок, общий вйд; на фиг. 2 — график баланса гидравлических объемов механизмов в векторной форме; на фиг. 3 — амплитудночастотный rодограф сложения гидравли. ческих объемов при резонансном режиме, на фиг.. 4 — амплитудно-частотная характеристика станка, Станок содержит генератор 1 колебаний, связанный с ним исполнительный 25 механизм 2 и колебательный контур, включающий плунжеры 3, маятниковый рычаг 4 с грузом 5, ползун б, пру-.-. жины 7, винт 8, упоры 9 и ось 10 качания, имеющую возможность измене-. ния ее положения. Упоры 9 винтовыми механизмами можно перемещать вдоль оси, изменяя объемы полостей плунжеров 3 и управляя характеристиками колебательного контура. Полости плунжеров 3 соединены с исполнительным механизмом 2.

Станок работает следующим образом.

При включении генератора 1 колебаний исполнительный механизм 2 и плунжеры 3 совершают возвратно-поступательное движение. Плунжеры 3 толкают маятниковый рычаг 4 с грузом 5, заставляя его качаться относительно оси 10. Собственная частота (д колеба- 4 тельного контура определяется по формуле где г — длина плеча от оси 10 до точки контакта плунжеров 3 с рычагом 4;

R — длина плеча от оси 10 до

55 центра массы рычага с грузом

5" э

С„ — приведенная жесткость, определяемая жесткостью пру2 жин 7 и жесткостью гидравлической пружины;

m — приведенная масса подвижных частей маятникового рычага

4, груза 5 и плунжеров 3.

Перемещением при помощи винта 8 оси 10 качания изменяется величина г2 отношения — у-, а значит и собственная частота И колебательного контура

Можно совсем удалить рычаг 4 с грузом 5,, тогда ш „ равняется массе . плунжеров 3, которая может быть близкой к нулю.

Уравнение баланса объема жидкости в системе может быть составлено следующим образом.

Генератор 1 подает в систему пульсирующий объем W«„частотой а и амплитудой 1

Этот пульсирующий объем или баланс объемов в векторной форме распределяется следующим образом:

1 ген Ww«n + 1 рею + сонм где W „„— объем жидкости, поступающий на долю исполнительного механизма, представляющего собой гидроцилиндр, — площадь гидроцилиндра; — амплитуда колебаний гидроцилиндра — объем жидкости, поступающий на долю регулятора, т.е. на перемещение плунжеров 3, где Й„- площадь плунжера; —. длина хода (амплитуда колебаний плунжера);

Ч „„ — объем, идущий на упругую деформацию жидкости.

Можно принять, что W „ О. Графически это выражение изображено в виде векторов (фиг. 2).

Подобная картина векторного суммирования (разложения) объемов будет в том случае, когда собственные частоты исполнительного механизма 2

1315О31 4 о- На фиг. 4 кривая а соответствует амплитудно-частотной характеристике станка без колебательного контура, кривая 3 — то же с колебательным контуром, работающим не в резонансе (амплитуда будет меньше на величину йА), кривые в и г соответствуют режимам, когда частоты а, и ц исполса нительного механизма 2 не равны его о- 1" резонансной частоте, а колебательз) ный контур настраивают на собственную резонансную частоту, которую деа лают равной ц, и а, . В результате амплцтуда увеличивается на величину

15 А, Кривая у является амплитудноый частотной характеристикой режима, в при котором собственная частота колебаний колебательного контура настрое),20 на на собственную частоту исполнительного механизма 2. В этом случае имеется многократное увеличение амплитуды колебаний.

Формула изобретения

Вибрационный гидравлический станок, содержащий генератор колебаний и связанный с ним исполнительный механизм, отличающийся тем, что, с целью снижения энерге" тических затрат и повьппения производительности, он снабжен колебательным контуром, выполненным в виде ма35 ятникового рычага с грузом, установленного с воэможностью изменения

Q и регулятора ц больше част о исп. ег. ты возбуждения Я

Картина резко изменится, если по средством изменения соотношения

r — — изменить собственную частоту

Иорес и сделать ее равной Q, т.е Орес °

Будет наблюдаться явление резонан по колебательному контуру. Это прин дит к увеличению (примерно до 1G ра амплитуды колебаний плунжеров 3, и приводит также к фазовому сдвигу (з паздывание на 90 ) амплитуды колеба о ний плунжеров 3 относительно амплитудного значения И„щ .

Выражение, определяющее. векторн баланс объемов, оставется верным и этом случае, однако графическое изображение векторов другое (фиг. 3

Из фиг. 3 видно, что значение ам плитуды пульсирующего объема перераспределяется таким образом, что и на долю исполнительного механизма

2,(гидроцилиндра) приходится уже гораздо большая составляющая Wö„,, чем на фиг. 2.

Физически это выражается в том, что плунжеры 3 доходят до своих крайних положений, и колебательный контур выдает большую порцию жидкости в исполнительный механизм 2. Эта порция жидкости суммируется с порцией жидкости, подаваемой генератором 1, и увеличивает амплитуду колебаний исполнительного механизма 2. При работе не в резонансном режиме наоборот из жидкости, подаваемой генератором 1, вычитается порция жидкости, идущая в колебательный контур, а 40 оставшаяся часть обеспечивает получение исполнительным механизмом 2 некоторой амплитуды колебаний А. положения оси качания, и предназначенных для взаимодействия с маятниковым рычагом двух подпружиненных к нему плунжеров с регулируемыми объемами их полостей, а последние соединены с исполнительным механизмом.

4/ген

1315031

Составитель Н., Вартанава

Редактор Е.Папп Техред Л.Олийнык

Корректор Е.Рашко, Заказ 2233/4 Тираж 437 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4