Устройство для вибрационной обработки резонансного типа

 

Изобретение относится к вибрационным машинам, предназначенным для вибрационной обработки крупногабаритных деталей, и может быть использовано в майиностроении. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения оптимальных условий для упрочнения поверхности обрабатываемых деталей. Устройство содержит рабочий контейнер 1-е источником колебаний в виде кривошипно-шатунного механизма 6, а также систему автоматизированного управления 23. Система автоматизированного управления 23- снабжена блоками управления резонансным режимом, датчиком времени насыщения упрочненного слоя, блоком сравнения с верхней и нижней границами коэффициента восстановления скорости частиц рабочей среды, а также датчиками динамики рабочей среды. 2ил. с 2 СО (Z

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

5 А1 (19) (11) (S1)4 В 24 В 31/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3940511/40-08 (22) 06.08.85 (46) 07.06,87, Бюл. Н 21 (72) М.С. Афанасьев, P.Ñ. Алеева, М.Х. Апеев и А.З. Шапиро (53) 621.924.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

8 450702, кл. В 24 В 31/06, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ РЕЗОНАНСНОГО ТИПА (57) Изобретение относится к вибрационным машинам, предназначенным для вибрационной обработки крупногабаритных деталей, и может быть использовано в майиностроении. Целью изобретения является расширение технологических. возможностей устройства путем обеспечения оптимальных условий для упрочнения поверхности обрабатываемых деталей. Устройство содержит рабочий контейнер 1. с источником колебаний в виде кривошипно-шатунного механизма 6, а также систему автома.тизированного управления 23. Система автоматизированного управления 23снабжена блоками управления резонансным режимом, датчиком времени насьпцения упрочненного слоя, блоком сравнения с верхней и нижней границами коэффициента восстановления скорости частиц рабочей среды, а также датчиками динамики рабочей среды. 2ил.

1315255 ?

55

Изобретение относится к вибрационным машинам, предназначенным для вибрационной обработки крупногабаритных деталей и может быть использовано в машиностроении для упрочнения поверхностного слоя обрабатываемых деталей.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения оптимальных условий для упрочнения поверхности обрабатываемых деталей.

На фиг. 1 изображено устройство для вибрационной обработки резонансного типа, общий вид; на фиг. 2 блок-схема системы управления.

Рабочий контейнер 1 с закрепленной в нем обрабатываемой деталью 2 посредством пневмоупругих амортизаторов 3 связан с основанием 4. На последнем установлен электродвигатель

5, который через кривошипно-шатунный механизм б связан с рабочим контейнером 1.

Внутренние полости пневмоупругих амортизаторов 3 через воздухопровод, Соединенный в свою очередь с источником 7 повышенного давления, связаны с электровоздушным краном 8. Последовательно с внутренними полостями пневмоупругих амортизаторов 3 включен манометр 9 ° На валу электродвигателя 5 укрейлен тахометр 10. На внутренней поверхности рабочего контейнера 1 закреплены датчики 11 динамики рабочей среды, подсоединенные к блоку 12 сравнения. Датчик 13 времени насыщения установлен внутри рабочего контейнера 1 и подключен к усилителю 14, выходы которого соединены с первым реле.15. На кривошипношатунном механизме б закреплен датчик 1б контроля резонанса, который через дифференцирующий блок 17 и блок 18 сравнения с нулем соединен с трехпозиционным электровоздушным краном 8. Выходы блока 12 сравнения подключены к второму реле 19. Выход одного из датчиков 11 динамики рабочей среды соединен с первым входом блока 20 сравнения с нижней и верхней границей коэффициента восстановления, к второму и трет:ьему входам которого подключены реостаты 21 и 22 соответственно нижней и верхней границ коэффициента восстановления скорости частиц рабочей среды. Выход блока 20 сравнения через нормально замкнутые контакты реле 15 и 19 подключен к электродвигателю 5. На фиг. 1 система автоматизированного управления обозначена позицией 23, Работа устройства основана на поддержании в процессе обработки оптимальной величины коэффициента восстановления скорости частиц рабочей среды в условиях динамического равновесия в контейнере, обеспечивающей заданное качество обработки.

Коэффициент восстановления скорости частиц рабочей среды является функцией следующих параметров: зазора между крышкой контейнера и рабочей средой, амплитуды колебаний,частоты колебаний и массы рабочей среды.

На датчики динамики рабочей среды воздействуют частицы рабочей среды.

Датчики представляют собой металлические пластины толщиной, равной

15-20 упрочненным слоям, на обратные стороны которых наклеены тензодатчики. При наличии в контейнере хаотически движущихся частиц рабочей среды сигналы датчиков динамики представляют собой равномерный шум. Сигналы эти сравниваются в блоке 12 сравнения. В случае, если сигналы отличаются друг от друга, т.е. частицы рабочей среды двигаются не хаотически, а единой массой, срабатывает второе реле 19. и своими контактами размыкает цепь питания электродвигате; ля. Это позволяет уменьшить вероятность получения бракованных деталей.

Кроме того, сигнал с выхода датчика

11 динамики рабочей среды пропорционален коэффициенту .восстановления или силе удара частиц рабочей среды о деталь. Этот сигнал в блоке 20 сравнения сравнивается с заранее вычисленными значениями нижней и верхней границ коэффициента восстановления, установленными при помощи реостатов

21 .и 22. Сигнал с выхода блока 20 сравнения управляет оборотами электродвигателя 5 так, чтобы величина коэффициента восстановления рабочей среды в процессе обработки находилась между установленных границ. Датчик 16 контроля резонанса представляет собой тензодатчик, наклеенный на кривошип, и контролирует нагрузку на вал электродвигателя 5. Сигнал с выхода тензодатчика дифференцируется в дифференцирующем блоке 17 и производная его сравнивается ь блоке 18 сравне3 13152 ния с нулем. Прн положительном знаке производной блок 18 сравнения открывает электровоздушный кран 8 в положение "Стравливание", при отрицательном знаке производной электровоздушный кран 8 устанавливается в положение "Подкачка", при значении производной, равной нулю, кран 8 закрыт.

Таким образом, жесткость пневмоупругих амортизаторов 3 устанавливается 10 такой, что собственная резонансная частота контейнера 1 совпадает с частотой вращения электродвигателей.

При этом нагрузка на электродвигатель 5 минимальна. Датчик 13 времени 15 насыщения представляет собой тонкую контрольную металлическую пластину толщиной 2 мм, на обратную сторону которой наклеен тензодатчик. В процессе обработки пластина деформирует- 20 ся и при достижении деформации необходимой величины срабатывает первое реле 15 и отключает электродвигатель

5. Процесс обработки заканчивается.

Формула изобретения

Устройство для вибрационной обработки резонансного типа, содержащее замкнутый рабочий контейнер с источ- 30 ником колебаний, связанный с основа-, нием посредством пневмоупругих амортизаторов, а также систему автоматизированного управления, включающую

55 блок управления резонансным режимом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения оптимальных условий для упрочнения поверхности обрабатываемых деталей, источник колебаний выполнен в виде вертикально расположенного кривошипно-шатунного механизма с электродвигателем,при этом система автоматизированного управления дополнительно снабжена установленным внутри контейнера и подключенным к усилителю выходом датчиком времени насыщения упрочненного слоя, блоком сравнения с верхней и нижней границами коэффициента восстановления скорости частиц рабочей среды с тремя входами, и выходом, а также равномерно установленными на внутренней поверхности контейнера датчиками динамики рабочей среды, подключенными к первому входу блока сравнения, при этом второй и третий входы. блока сравнения соединены с введенными в устройство реостатами задания соответственно нижней и верхней границ коэффициента восстановления скорости частиц рабочей среды, а выход усилителя датчика времени насыщения упрочненного слоя и выход блока сравнения последовательно соединен . с электродвигателем посредством реле с нормально замкнутыми контактами.

1б

Составитель А. Букатов

Редактор И.Николайчук Техред Л.Олийнык Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2255/ 15 Тираж 715 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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