Устройство для вибрационной обработки
Изобретение относится к машинои приборостроению и может быть использовано для вибрационной обработки деталей-машин h приборов гранулированной средой. Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет исключения угловых колебательных движений вертикального вала. Тороидальный контейнер 2 упруго установлен на основании 1. -Вибратор устройства выполнен в виде связанного с приводом вращения вертикального вала 4 с установленной на его верхнем конце втулкой 8, кинематически связанной с контейнером посредством подшипников 10. Размещение втулки 8 на валу с эксцентриситетом, а также выполнение ее наружной поверхности в виде цилиндра , ось которого наклонена к оси вращения вала 4 под острым углом, позволяет сообщить контейнеру пространственные колебания при строго вертикальном положении вала 4. Этим самым снижаются нагрузки на вал и соответственно повышается-надежность устройства . 4 ил. S (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
А1 (5D 4 В 24 В 31 073
1 Г
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4019538)30-08 (22) 31.01.86 (46) 15.01.88. Бюл, Ф 2 (71) Винницкий филиал Украинской сельскохозяйственной академии (72) П.С. Верник (53) 621 9,048.6,04(088.8), (56) Авторское свидетельство СССР
N- 1222510, кл. В 24 В 31/073,1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к машинои приборостроению и может быть использовано для вибрационной обработки деталей-машин и приборов гранулированной средой. Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет исключения угловых колебательных движений вертикального вала.
Тороидальный контейнер 2 упруго установлен на основании 1. Вибратор устройства выполнен в виде свя .занного с приводом вращения вертикального вала
4 с установленной на его верхнем конце втулкой 8, кинематически связанной с контейнером посредством подшипников
10. Размещение втулки 8 на валу с эксцентриситетом, а также выполнение ее наружной поверхности в виде цилиндра, ось которого наклонена к оси вращения вала 4 под острым углом, позволяет сообщить контейнеру пространственные колебания при строго вертикальном положении вала 4, Этим самым снижаются нагрузки на вал и соответственно повышается. надежность устройства. 4 ил.
Уравнение движения произвольной k точки контейнера в декартовых коорди55 натах можно записать в следующем виде.
Для удобства записи точку расположим на оси ОХ неподвижной системы координат XOYZ (см. фиг. 4) 1 1366370 2
Изобретение относится к машино- и радиус которой равен величине эксценприборостроению и может быть исполь- триситета е внутренней поверхности зовано для вибрационной обработки втулки относительно оси вращения гранулированной средой. вала 4. Пружины 3 ограничивают повоЦель изобретения — повышение на- рот контейнера вокруг своей оси. дежности устройства эа счет исключе- Так как ось наружной поверхности ния угловых колебательных движений втулки наклонена относительно оси ее вертикального вала. внутренней поверхности на угол Q, то
На фиг. 1 изображена схема устрой- 10 наружные кольца подшипников будут соства, продольный разрез; на фиг. 2 — вершать качательные движения в верузел I на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение тикальной плоскости. Величину угла Q вала и расположение противовесов от- определяют расчетным путем. Если, наносительно эксцентриситета, вид свер- пример, необходимо задать вертикальху; на фиг. 4 — траектория колебания 1г ную составляющую колебаний контейнепроизвольной точки контейнера и рас- ра А, равную 5 мм, и при этом радиус положение нормального поперечного средней окружности равен 500 мм (см. ( сечения цилиндра относительно оси А вращения в изометрии. фиг, 1), то по формуле tg — находим, t
А
На основании 1 установлен торо- 2р что — = 0,01, а угол Q = 0 35. идальный контейнер 2. Его положение
Благодаря предлагаемому расположев пространстве фиксируется с помощью нию наружной и внутренней поверхноспружин 3 и вертикального вала 4,устатей втулки относительно оси вращения новленного в упорных подшипниках 5. вала 4, т.е. за счет того, что линия
Вал связан через клиноременную пере- 25 эксцентриситета ОХ (см. фиг. 47 обрадачу 6 с электродвигателем 7, В верхзует с. осью симметрии 0< прямой угол, ней консольной части вала установлена 7! втулка 8, которая через шпонку 9 вос» а ось симметРии 0,(, в свою очередь образует угол 0 с вертикалью, траекпринимает крутящий момент от вала 4. тория колебаний контейнера представНа наружную поверхность втулки наляет собой пространственную замкнутую прессованы два радиально-упорных подлинию кольцевого типа. шипника 10. Гайка 11 прижимает подшип Когда точка I (см, фиг. 4) плосники один к другому. Наружные кольца кости сечения втулки при вращении порадиально-упорных подшипников посредством двух фланцев 12 присоединены к падает на прямую, соединяющую i точконтейнеру. На вертикальном валу усваду ус З ку контейнера с осью вращения, то эта тановлены также два противовеса 13. точка на тра точка на т аектории колебаний занимает самое близкое к оси вращения
Нижний противовес прижат к валу втулположение — крайнее левое. Это полоков 8, а верхний противовес — гайжение на траектории отмечено цифрой кой 14.
1, Когда точка II плоскости сечеУстройство для вибрационной обрания втулки попадает на прямую, соедиботки работает следующим образом. няющую ту же д точку контейнера с
При включении электродвигателя 7 . осью вращения ОЕ, то она занимает через клиноременную передачу 6 пересамое низкое положение на траектории дается крутящий момент на вал 4 и через шпонку 9 — на втулку 8. Внут1ТТ плоскости сечения втулки попадает ренние кольца радиально-упорных подшипников напрессованы на втулку и пото точка контейнеа занимает самое отдаленное от оси этому вращаются одновременно с ней. ра занимает само о д в ащения положение — цифра. III . ТочНаружные кольца подшипников 10, а за- вращения полож н одно с ними фланцы 12 и контейнер 2 ложение i точки контейнера — VI не воспринимают вращение со стороны внутренних колец, а только перемещения в радиальном и вертикальном направлениях. В горизонтальной плоскости наружные кольца и контейнер будут совершать гирационное движение, т.е. все точки контейнера будут двигаться поступательно по круговой траектории, 1366370
Х„= R — icos(u t);
Yk (sin(t);
zk = Rk яхп(Явхп(и с));
Для различных значений времени t построена таблица положений траектории k точки. в =0 Xk=Rk- e Yk=O Zk = О
at= â Xk=Rk !
Yk=e Zk=Rk sin Q яс=7 Х1с=Ис+е Yk=O Zk = О (Dt = -7 Xk=Rk Yk= -е Zk=-Rk sin Q
Из таблицы видно, что в вертикальной плоскости максимальный размах колебаний равен 2Rk sin Q, а в горизонтальной плоскости — 2е. При 2R = 2e траектория колебаний представляет собой эллипс, большая ось которого равна 2e42, а меньшая ось равна 2е. Регулировка формы и амплитудных значений составляющих колебаний осуществляется дискретно, путем замены втулки 8. Имея набор втулок с различными параметрами угла Q и эксцентриситета е ; можно задавать необходимые параметры вибрации, исходя из требований технологии обработки. При этом где Rj — расстояние от k точки до оси симметрии втулки;,U — угловая скорость вращения вала; — время. необходимо также менять противовесы с учетом измененного эксцентриситета, В предлагаемой конструкции отсутствуют узлы трения. Благодаря большему количеству роликов значительно меньше удельные контактные напряжения по сравнению с известным устройством для вибрационной обработки, а 10 наличие противовесов значительно уменьшает колебания опорной рамы. Траектория колебаний в процессе обработки неизменна. Форма колебаний оптимальна, что существенно повышает 1б интенсивность и качество процесса. Формула изобретения Устройство для вибрационной обра20 ботки, содержащее упруго установленный на основании тороидальный контейнер и вибратор, состоящий из смонтированного в жестко закрепленном на основании подшипниковом узле вертикального вала, связанного с приводом вращения, и установленной на верхнем конце вала втулки, связанной с контейнером посредством жестко закрепб ленного в его центральной части ЗО фланца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет исключения угловых колебаний движений вертикального вала, втулка кинематически связана с З5 фланцем посредством расположенного между ними подшипника, а с валом— посредством шпоночного соединения, при этом втулка установлена на валу эксцентрично, а ось ее наружной ци4р линдрической поверхности расположена под углом к оси ее внутренней поверхности, 1366370 1366370 Составитель А. Букатов Техред Л. Сердюкова Корректор А. Тяско Редактор А. Долинич Заказ 6738/16 Тирах 677 Подпиское ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ухгород, ул. 11роектная, 4
