Устройство для вибрационного снятия напряжений и стабилизации размеров

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для снижения уровня остаточных напряжений и стабилизации размеров отливок блок-картеров, конструктивно выполненных с неразъемными отверстиями для установки коренных опор коленвала. Цель изобретения - повышение эффективности процесса вибрационной обработки отливок с неразъемными отверстиями и расширение возможностей контроля параметров процесса вибронагружения. Станок дополнительно содержит по контуру корпуса дебалансного вибратора кольцевой распорный механизм 12, выполненный в виде двух полукольцевых щек 13, связанных с гидроцилиндром 15 зажима, и блок динамической регистрации статического момента масс дебалансов вибратора , первый вход которого связан с выходом датчика мощности, а второй вход связан с выходом датчика частоты вибратора . 2 з.п. ф-лы, 5 ил. $ сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1373732 (51) 4 С 21 П 1/04 // В 24 В 31/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ; Л,, ьН as Н

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3991256/31-08 (22) 16. 12. 85 (46) 15.02. 88. Бюл. 11 6 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) П.В. Русаков, В. Г. Коструба, В. Г. Горенко, О. И. Шин ский, И. И. Горбань, Г.Н.Волков, Е.M.Îôèöåðîâ и В.А.Терехин (53) 621.746.58:669.13(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1196384, кл. С 21 D 1/04, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОГО

СНЯТИЯ НАПРЯЖЕНИЙ И СТАБИЛИЗАЦИИ РАЗМЕР08 (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для снижения уровня остаточных напряжений и стабилизации размеров отливок блок-картеров, конструктивно выпол— ненных с неразъемными отверстиями для установки коренных опор коленвала. Цель изобретения — повышение эффективности процесса вибрационной обработки отливок с нераэъемными отверстиями и расширение воэможностей контроля параметров процесса вибронагружения. Станок дополнительно со— держит по контуру корпуса дебалансного вибратора кольцевой распорный ме— ханизм 12, выполненный в виде двух полукольцевых щек 13, связанных с гидроцилиндром 15 зажима, и блок динамической регистрации статическо— го момента масс дебалансов вибратора, первый вход которого связан с вы- с

® ходом датчика мощности, а второй вход связан с выходом датчика частоты вибратора. 2 з. п. ф-лы, 5 ил, С:

1373732

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для снижения уровня остаточных напряжений и стабилизации размеров от5 ливок блок-картеров, конструктивно выполненных с нераэъемными отверстиями для установки коренных опор коленвала.

Цель изобретения — расширение 10 технологических возможностей путем обеспечения обработки крупногабаритных отлинок с отверстиями.

На фиг.1 изображен станок, общий вид; на фиг.2 — конструкция вибратора; на фиг.3 — структурная схема управления вибратором; на фиг.4 диаграмма изменения суммарного статического момента масс дебалансов осциллограммы диагностики состояния 20 подшипников вибратора; на фиг.5 диаграммы, полученные динамической регистрацией статического момента масс дебалансов нибратора.

Станок состоит иэ дебалансного 25 вибратора 1, стола 2, пульта 3 управления, гидростанции 4.

Дебалансный вибратор 1 состоит из цилиндрического корпуса 5, в котором на подшипниках 6 установлен 30 вал 7. На валу 7 расположены жестко сняэанные с ним два секторных дебаланса 8, между которыми расположен третий дебаланс 9, установленный с воэможностью изменения положения относительно дебалансов 8 для создания требуемого по величине суммарного статического момента массы дебалансов. К корпусу 5 посредством фланцевого соединения закреплен привод- 40 ной электроднигатель 10, кинематически связанный с валом 7, который в свою очередь кинематически связан с датчиком 11 частоты вибрации.

С наружной части корпуса вибрато- 45 ра установлен кольцевой распорный механизм 12, состоящий из двух симметричных полукольценых щек 13, прикрепленных к корпусу 5 посредством осей 14 и соединенных между собой гидроцилиндром 15.

Для установки вибратора 1 в полость блок-картера 16 служит хвостоник 17.

Питание электродвигателя 10 осуществляется от регулятора 18 частоты вибратора, имеющего обратную снязь по частоте от датчика 11 частоты вибрации. Кроме того, сигналы от регулятора 18 частоты вибратора по напряжению и току, потребляемому вибратором 1, поступают на датчик 19 мощности, выход которого связан с первым входом блока 20 динамической регистрации статического момента масс дебаланса вибратора, а второй вход блока 20 динамической регистрации статического момента масс дебалансов вибратора связан с выходом датчика 11 частоты.

Блок 20 динамической регистрации статического момента масс дебалансов вибратора содержит первый 21 и второй 22 делители данных и их регистратор 23. Первый вход первого делителя 21 (рис.3) связан с выходом датчика 19 мощности и является первым входом блока 20 динамической регистрации статического момента масс дебалансов, а второй вход первого делителя 2 1 связан с выходом датчика 11 частоты вибратора и является вторым входом блока 20 динамической регистрации статического момента масс дебалансов, а второй вход первого делителя 21 связан с выходом датчика

11 частоты вибратора и является вторым входом блока 20 динамической регистрации статического момента масс, выход первого делителя 2 1 связан с первым входом второго делителя 22, второй вход которого связан с вторым входом первого делителя 21 по частоте, а вход второго делителя 22 связан с входом регистратора 23 данных.

Станок работает следующим образом.

Вибратор 1 вводят в полость блоккартера 16, располагаемого на столе

2, где фиксируют его положение относительно одной из опор коленвала и включением гидростанции 4 закрепляют кольцевым распорным механизмом

12 вибратор 1 в одной из опор для установки коленвала. Закрепление вибратора 1 в оне расположения коленнала обеспечивает непосредственную передачу динамических нагрузок на постели (опоры коленвала) под установку коренных подшипников, минуя . промежуточные передающие элементы, что значительно повышает эффективность вибронагружения и передачи вектора нагрузки по контуру защемления вибратора, так как прижим нибратора осуществлен по контуру отверстия и создает наилучшие условия передачи динамических условий периферийным

Up

КПшг

3 13737 частям блок-картера. При этом наивыгоднейший режим стабилизации гео— метрических размеров достигается при расположении оси вращения дебалансов соосно с осью вращения коленвала, вызывающего из-за наличия остаточных напряжений в процессе эксплуатации двигателя нарушение геометрии и соосности расположения отверстий под 10 коренные подшипники.

После закрепления вибратора 1 регулятором 18 частоты устанавливается требуемый режим работы вибратора 1, а с помощью блока 20 динамической регистрации статического момента масс дебалансов вибратора 1 наблюдают за ходом процесса вибронагружения. Информационные сигналы по напряжению и току от электродвигателя 10 поступают в датчик 19 мощности, где происходит их преобразова ние в сигнал U, пропорциональный произведению сигнала U и на сигнал

Выходной сигнал U, снимаемый 25 с датчика 19 мощности, пропорционален произведению статического момента массы М дебалансов на квадрат частоты ы согласно выражению

U р = КМу . Статический момент мас- 30 г сы дебалансов M является суммарным моментом и зависит в каждом конкретном случае от взаимного расположения дебалансов 8 и 9. Определение статического момента М производится блоком 20 динамической регистрации статического момента непосредственно в процессе работы, что повышает эффективность контроля параметров виброобработки. Вычисление М произво- 4р дится, исходя из зависимости где К вЂ” масштабный коэффициент для чего на первый и второй вход первого делителя 21 поступают соответственно сигналы U u U о, и происходит пе вое вычисление а ез льтат делеP р у

Up ния --- поступает на первый вход втоU рого делителя 22, где происходит повторное деление на U г, и результат () У

Up деления --- является величиной, проП„г порциональной М, и поступает на вход

32 4 регистратора 23 данных для визуального наблюдения и записи.

При работе на установившейся частоте (фиг. 4) отклонение фактического статического момента масс от заданного М,, свидетельствует об отклонении суммарного статического момента масс от нормы, и для исправления положения необходимо перепроверить установку взаимного положения отдельных дебалансов. При диагностировании состояния подшипников вибратора 1 с помощью блока 20 динамиче ской регистрации статического момента масс записывают изменения статического момента масс за один период.

Отклонения кривой 24 от нормального состояния (фиг.5, кривая 25) свидетельствует о возникновении люфтов в подшипниках вибратора и о необходимости их замены.

Простота конструкции станка обеспечивает ему высокую эффективность для виброобработки блок-картеров. Наличие блока динамической регистрации статического момента масс дебалансов вибратора позволяет в процессе работы производить оценку стати— ческого момента масс дебалансов, а также диагностирование состояния износа подшипников вибратора. формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для вибрационного снятия напряжений и стабилизации размеров, содержащее дебалансный вибратор, кинематически связанный с электродвигателем, систему управления режимами вибрации с датчиками частоты вибрации и мощности, потребляемой вибратором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения обработки крупногабаритных отливок с отверстиями, устройство снабжено смонтированным на корпусе вибратора распорным механизмом, выполненным в виде шарнирно соединенных с корпусом двух полукольцевых щек, кинематически связанных с введенным в устройство силовым цилиндром.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что система управления режимами вибрации снабжена блоком динамической регистрации статического момента масс дебалансов вибра1373732 тора с двумя входами, при этом первый вход связан с выходом датчика мощности, потребляемой вибратором, а второй вход связан с выходом датчика частоты вибратора.

3. Устройство по пп, 1 и 2, о тл ич ающе е с я тем, что блок динамической регистрации статического момента масс дебалансов вибратора выполнен в виде двух делителей и регистратора данных с входом, при этом каждый иэ делителей снабжен двумя входами и выходом, причем первый и второй входы первого делителя, соединены с первым и вторым входом блока динамической регистрации статического момента масс дебалансов, а выход первого делителя связан с первым входом второго делителя,второй вход которого связан с вторым входом первого делителя, а выход второго делителя связан с входом регистратора данных.

1373732

Составитель А. Букатов

Редактор М. Недолуженко Техред Л.Олейник Корректор А.Тяско

Тирах 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобрЕтений и открытий

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

Заказ 536/20

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