Устройство для обработки изделий вибрацией

 

Изобретение относится к области обработки металлов вибрацией, может быть использовано в машиностроении и металлургии при изготовлении сварных конструкций, отливок и других деталей и является усовершенствованием устройства по авт.св. N 1159956. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем снятия остаточных напряжений в металлических изделиях различной изгибной жесткости. Цель достигается тем, что исполнительный механизм в виде площадки 22 снабжен консольным стержнем 23, на котором установлены с возможностью переустановки груз 24 и набор втулок 25, закрепленных фиксатором в виде гайки 26, при этом длины втулок набора связаны соотношением 5:3:2:1. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ае ш>

А2 (504 С 21 D

b E. "<." рР

i . 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1159956 (21) 4399518/23-02 (22) 28,03 ° 88 (46) 07 ° 12.89. Бюл. Ф 45 (72) В Д,Саковский, П.Я,Крауиньш, Б,А,Бобин и В.А,Рябов (53) 621,785,79 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1159956, кл, С 21 D 1/04, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИВП.ЛИЙ ВИБРАЦИЕЙ (57) Изобретение относится к области обработки металлов вибрацией, может быть использовано в машиностроении и металлургии при изготовлении свар2 ных конструкции отливок и других деталей и является усовершенствованием у<.тройства по авт,св ° 11< 1159956, 1(ель изобретения — расширение технологических возможностей путем снятия остаточных напряжений в металлических изделиях различной изгибной жесткос и. Цель достигается тем, что исполнительный механизм в виде площадки 2? снабжен консольным стержнем 23, на к«тором установлены с возможностью переустановки груз 24 и набор втулок

25, закрепленных фиксатором в виде гайки 26, при этом длины втулок набора связаны соотношением 5:3:2:1, 3 ил, 1527285

Изобретение относится к области обработки металлов вибрацией, может быть использовано в машиностроении и металлургии при изготовлении сварных конструкций, отливок и других деталей и является усовершенствованием устройства по авт.св, 1! 1159956 °

Цель изобретения — расширение технологических воэможностей путем сня- !О тия остаточных напряжений в металлических изделиях различной изгибной жесткости, Известное устройство для обработки изделий вибрацией, испопьэуемое !5 преимущественно в машиностроении для снятия остаточных напряжений, выполнено в виде корпуса и заключенного в него генератора колебаний и исполнительного механизма, Генератор колеба- 2р ний состоит из полых эластичных элементов, заполненных рабочей средой, вала, имеющего профилированную поверхность с нечетным числом граней,на которых установлены подшипники каче- 25 ния, взаимодействующие при повороте вала с эластичными элементами. Исполнительный механизм выполнен в виде массы, установленной в корпусе на оси с возможностью качания (подобно маят- 3р нику), а между корпусом и массой по обе стороны от осн расположены противоположные концы эластичных элементов.

В предложенном устройстве исполнительный механизм снабжен консольным стержнем, на котором установлены с возможностью переустановки груз и набор втулок, закрепленных фиксатором, при этом втулки набора связаны соот- !ц ношением 5:3:2: 1 от длины одинаковых втулок, 4

На фиг,1 схематично изображено устройство для обработки изделий виб- 5 рацией; на фиг„ 2 — разрез А-А на фиг,1; на фиг, 3 — схема вибрационной обработки сварной балки в предлагаемом устройств °

Устройство для обработки изделий вибрацией содержит корпус 1, в котором встроен генератор колебаний,выполненный в виде вала 2, имеющего профилированную поверхность 3 с нечетным числом граней 4, на которых установлены подшипники 5 качения, Подшипни55 ки 5 при вращении вала 2 попеременно деформируют полые элементы 6 и 7,Элементы 6 и 7 гидравлически связаны между собой, Они изготовлены иэ рукава высокого давления, заполнены рабочей средой, например индустриальным маслом, и выполняют роль источников переменного объема, Величина переменного объема (aW) зависит от предварительной деформации х элементов о

6 и 7 их длины Ь, а также от величины подъема граней 4 профилированного вала 2 ° Приводом вала 2 служит гидромотор 8, а опорами — шарикоподшипники

9 — 12. При вращении вала 2 в один из эластичных элементов, например элемент 6, поступает объем жидкости

gW, а из другого элемента 7 такой же объем жидкости вытесняется, при этом оба элемента 6 и 7 деформируются °

В корпус 1 устройства, кроме генератора колебаний, встроен исполнительный механизм, установленный при помощи оси 13 — 15 с возможностью ,качания, а между корпусом 1 и исполнительным механизмом по обе стороны от оси 13 — 15 и симметрично ей расположены противоположные концы полых элементов 6 и 7, т,е ° эти элементы в отдельности взаимодействуют с исполнительным механизмом и гранями

4 вала 2 и таким образом передают импульс энергии исполнительному механизму, покачивая его. Кроме того, в корпусе установлены салазки 16 с клиньями 17, которые при перемещении салазок 16 взаимодействуют с элементами 6 и 7, Салазки 16 перемещаются в пазу корпуса при помощи винта 18, связанного через муфту 19 с

I приводом 20, представляющим собой понижающий редуктор с электродвигателем, Под салазками 16 установлены подкладки 21 сменой которых регулируется высота установки салазок 16 и компенсируется Asнос направляющих, Исполнительный механизм выполнен в виде площадки 22 >снабженной вертикальным стержнем 23, на котором установлены груз 24 и набор втулок 25 одинаковых и различных длин, имеющих соотношение 5:3:2:1 (фиг,2) и закрепленных фиксатором в виде гайки 26 °

Устройство работает следующим образом, Прикрепив устройство к обрабатываемой конструкции, изменяют частоту колебаний, возбуждаемых генератором и подвижным грузом 24, вводят конструкцию в режим резонанса, С поЬ! ст ()расч

Ю

Ъ rtk 3, треь

15 где I. т — требуемая длина плеча; ! тр66

Ь,,т — установленная длина плеча; 1ock — расчетная величина напряжений в конструкции от 20 вибрации; те„ - величина напряжений, измеренных средствами электротензометрин.

Малая величина вибрационных напря- 25 жений не позволит в достаточной степени снизить остаточные напряжения, а черезмерно большие напряжения могут вызвать усталостные разрушения конструкции при виброобработке, Так,напри- 30 мер, в процессе вибрационной обработки сваркой балочной конструкции из стали 20 размером 2,8 х 0,26 х 0,24 м (фиг.3) устройство прикрепляют посередине иэделия с помощью струбцин, вводят конструкцию в режим резонансных колебаний первого тона, равного

38 Гц, и определяют возбуждаемые напряжения, Их величина составляет 40—

60 MIIa, При расположении груза 24 по- 4р середине стержня 23 известно, что величина максимальных остаточных напряжений б, в изделиях из низкоуглеродистых сталей достигает 220—

240 МПа, а условием эФфективного 45 снижения остаточных напряжений при виброобработке является достижение предела текучести металла (6 ), т,е, 0<т Ви 6

5 15272 мощью тензостанций (например,ТОПАВ-3) и прикрепленных к конструкции тензорезисторов определяют величину знакопеременных напряжений, возникающих

5 в процессе вибрации, При недостаточном или черезмерно большом значении этих напряжений необходимо произвести корректировку положения груза 24 на стерлй е 23 посредством изменения 1р длины плеча L, в соответствии с формулой

В соответствии с техническими условиями на изготовление сварной балки для обеспечения стабильности ее геометрических размеров остаточные напряжения не должны превышать 0,5 (т ° е. 120 МПа).увеличением вынуждающего момента добиваются появления в конструкции требуемых знакопеременных напряжений от вибрационного нагружения, В результате проведенной вибрационной обработки достигают необходимого снижения остаточных напряжений, что обеспечивает стабильность геометрических размеров конструкции как при механической обработке, так и с течением времени в процессе эксплуатации, Технические преимущества предлагаемого устройства заключаются в обеспечении расширения его функциональных возможностей за счет регулирования величины вынуждающего момента, Повышается производительность труда за счет сокращения времени на настройку режимов, уменьшается расход металла на изготовление подвижной массы, Экономический эффект на единицу продукции достигается за счет повышения производи-.ельности тр:ца, сокращения расхода цветного металла, расширения номенклатуры обрабатываемых иэделий.

@ормулаизобретения

Устройство для обработки изделий вибрацией по авт,св. Ф 1159956, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем снятия остаточных напряжений в металлических изделиях различной изгибной жесткости, исполнительный механизм дополнительно снабжен консольным стержнем.с установленным на нем с возможностью переустановки грузом и набором втулок, закрепленных фиксатором, при этом втулки выполнены длиной с соотношением 5:3:2:1 °

1527285

Л-Л

Составитель А,Кулемин

Техред М.Дидык

Корректор СеЧерни

Редактор 0.1Орковецкая

Заказ 7483/35 Tvpm 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. У кгород, ул. Гагарина, 101