Разгрузочное устройство для стабилизирующей обработки деталей

 

Изобретение относится к области обработки металлов при помощи вибрации и может быть использовано в технологических процессах для снятия остаточных напряжений в деталях. . .1110 . Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем стабилизации жестких деталей и упрощение конструкции. Устройство имеет закрепляемый или фиксируемый неподвижный гидроузел 1 с поршнем 2, соединенный через шток 3 с фланцем 4. Гидроузел для нагружения и перемещения штока (вниз и вверх) подключен к трубопроводам 5 и 6 для подачи и удаления жидкости, которая постоянно заполняет часть объема

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 21 D 1/04

Ю

4 (11

RKSЛ т ."."

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3938279/23-02 (22) 11.06.85 (46) 15.04.88. Бюл. Ф 14 (71) Харьковский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института литейного машиностроения, литейной технологии, автоматизации литейного производства (72) В,Г,Алешинский, Э.Л.Бутовский, В.И.Каплун, И.С.Нетеса и Д.Е.Фурман (53) 621 ° 785.79.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 914937, кл. В 23 В 25/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 1268622, кл. С 21 D 1/04, 1984. (54) РАЗГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

СТАБИЛИЗИРУНМЦЕЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к области обработки металлов при помощи вибрации и может быть использовано в технологических процессах для снятия остаточных напряжений в деталях.

„,SU, 1388439 А1

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем стабилизации жестких деталей и упрощение конструкции. Устройство имеет закрепляемый или фиксируемый неподвижный гидроуэел 1 с поршнем 2, соединенный через шток 3 с фланцем

4. Гидроузел для нагружения и перемещения штока (вниз и вверх) подключен к трубопроводам 5 и 6 для подачи и удаления жидкости, которая постоянно заполняет часть объема (7) гидроцилиндра над поршнем. В верхней части гидроузла имеется полость 8, полностью или частично заполненная . газом, подаваемым через трубопровод 10, который перекрывается пневмозамком 9. Подачей масла в гидроузел 1 через трубопровод 5 производят перемещение штока 3 до соприкосновения фланца 4 с деталью и ее нагружение. Объем газа в. порш не отделен от объема жидкости эластичной мембраной 13. 1 ил.

1388439

20

Изобретение относится к обработке металлов.при помощи вибрации и может быть использовано в технологических процессах для снятия остаточных напряжений в деталях.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем стабилизации жестких деталей и упрощение конструкции.

На чертеже представлена схема устройства.

Установка состоит из закрепляемого или фиксируемого неподвижного гидроузла 1 с поршнем 2,, соединенного через шток 3 с фланцем 4.

Гидроузел для нагружения и перемещения штока (вниз и вверх) подключен к трубопроводам 5 и 6 для подачи и удаления жидкости, которая постоянно заполняет часть объема (7) гидроцилиндра над поршнем. В верхней части гидроузла имеется полость 8, / полностью или частично заполненная газом, подаваемым через трубопровод, В опорах размещают деталь (не показана). Подачей газообразной среды (например воздуха) через трубопровод 10 производят заполнение им полости

8 (трубопровод 5 при этом соединяется с внешней средой). После этого пневмозамком 9 трубопровод 10 перекрывается. Подачей масла в гидроузел 1 через трубопровод 5 производят перемещение штока 3 до соприкосновения фланца 4 с деталью и ее нагружение ° Затем, открывая пневмозамок 12 на определенное время (необходимое для импульсного удаления газообразной среды), производят удаление газообразной среды или (при допустимости не полной разгрузки) ее части из объема гидроузла 1, что обеспечивает возникновение незаполненного пространства внутри гидроузла, а следовательно и разгрузку. После этого открывают трубопровод 5, а через трубопровод 10 производят повторное заполнение газом полости 8, подачей жидкости через трубопровод

5 производят нагружение детали и процесс повторяется до проведения необходимого количества циклов.

При необходимости увеличения времени, в течение которого деталь находится в состоянии разгрузки (а также при большом проходе трубопровода 5 относительно трубопровода), трубопровод 5 перед разгрузкой — выпуском газа может полностью или частично перекрываться. Объем газа в поршне отделен от объема жидкости эластичной мембраной 13.

Для уменьшения потерь энергии,запасенной деталью, и увеличения скорости разгрузки перед разгрузкой в находящуюся под поршнем нижнюю часть гидроузла через трубопровод 6 может подаваться жидкость или газ под давлением.При этом на такую же величину должно быть увеличено давление над поршнем подачей жидкости через трубопровод.

Пример. Пусть давление в гидросистеме равно 6 атм. В этом случае плотность воздуха в полости 8 равна примерно 7,5 кг/м, что примерэ. но в 100 раз меньше пло ности гидросреды. Поскольку скорость истечения среды обратно пропорциональна корню квадратному ее плотности, то при том же давлении скорость истечения объема газа в 10 раз больше, чем того же объема гидросреды. Если газ занимает только часть объема и удаляется полностью, давление падает до нуля (в отличии от случая, когда гаэ занимает весь объем гидроузла 1) .

Увеличение скорости истечения среды из.объема 8 и 10 раз означает, что и время ее удаления будет соответственно меньшим. В то же время, поскольку время разгрузки зависит не только от времени удаления заданной части объема среды, но и от таких факторов, как, например, открытие пневмо(гидро)замка, общий эффект будет несколько меньший. Эффект уменьшается и при увеличении давления в гидроуэле (в виду увеличения плотности газа). Создание противодавления через трубопровод 6 увеличивает скорость разгрузки.

В общем случае время разгрузки заявляемого технического решения с гидроузлом, содержащим газовую полость, в несколько раз меньше времени разгрузки устройства прототипа.

В предлагаемом устройстве время разгрузки эав лсит как от давления среды, так и от объема, заполняемого газом. Поскольку амплитуда колебания детали обычно не превышает 1 мм, заполняемый газом объем полости 8 в большинстве случаев не превышает не" скольких процентов от полного объе1388439 ш = bhl, Т 14 6 1 10

4 h

Т % ml

4 20 Elz где m—

Е

I

50 ма жидкой среды в гидроузле 1 ° В этом случае время разгрузки порядка 10 с легко обеспечивается.

При необходимости увеличения ко5 личества циклов в единицу времени в гидроузле 1 может быть установлено дополнительно с трубопроводами

10, 11 и пневмозамками 9, 12 несколько полостей 8, заполняемых газом. В 10 отличие от первой полости 8 каждая из этих дополнительных полостей при разгрузке предыдущих должна быть изолирована от системы гидроузла но соединяется с ней непосредственно перед своей разгрузкой через дополнительный гидрозамок (не показан). В этом случае функциснирование этих полостей осуществляется последовательно, а подача жидкости в трубо- 20 проводах может осуществляться непрерывно.

Если время разгрузки в несколько раз больше четверти периода собственных колебаний детали, при их об- 25 работке знакопеременные напряжения в них вообще не возникают, что уменьшает эффективность обработки. Поэтому время разгрузки должно быть не больше, чем период собственных коле- 30 баний детали.

В то же время частота собственных колебаний зависит от жесткости детали.

Например, при установке детали на две опоры (шарнир) масса детали; ее длина; модуль упругости, который может быть принят равным

10 Н/м момент инерции поперечного сечения относительно нейтральной оси, Для прямоугольного сечения

bh г 12 где Ъ вЂ” ширина, h — - высота детали. где у — плотность.

Для чугуна = 7200 кгс/см

= bhl 7200.

Откуда

При Ь = 0,3 м, 1 = 1,0 м h = 0,1 м

Т/4 = 1,5 10 с. При Ъ = 0,3, 1

0,8, h = 0,3 Т/4 = 3,1 ° 104 с.

Таким образом, для обработки первой детали время разгрузки 10 с, для второй — 1О с.

Таким образом, использование предложенного технического решения для стабилизирующей обработки уменьшает время разгрузки в несколько раз, что увеличивает эффективность обработки и расширяет номенклатуру обрабатываемых деталей (поскольку время разгрузки должно быть меньше нолупериода собственных колебаний нагружаемой детали).

Формула изобретения

Разгрузочное устройство для стабилизирующей обработки деталей,преимущественно импульсной разгрузкой, со держащее силовой нагружающий механизм, состоящий из цилиндра и поршня, о .т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологйческих возможностей путем стабилизации жестких деталей и упрощения конструкции, устройство снабжено раз мещенной в полости цилиндра над поршнем эластичной мембраной для разде:ления этой полости и установленными над мембраной на корпусе цилиндра трубопроводами с пневмозамками для заполнения и удаления из полости газообразной среды.