Установка для очистки изделий

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для очистки поверхности изделий различной конфигурации от производственных загрязнений и полировки поверхности. Изобретение позволяет снизить энергозатраты, повысить производительность и расширить технологические возможности. Установка состоит из двух динамически уравновешенных и горизонтально расположенных рабочих камер , низкочастотного генератора колебаний и регулятора рабочего режима за счет изменения газосодержания. Такое расположение камер приводит к непосредственному выходу рабочего обьема на резонансный режим. Отсутствие кавитации позволяет обрабатывать кавитационно нестойкие детали. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (с1is В 08 В 3/10

ГОсудАРственный кОмитет

Г10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4683295/12 (22) 25.04,89 (46) 07.09.91. Бюл. ¹ 33 (71) Институт машиноведения им, А.А. Благонравова (72) P.Ô. Ганиев и P,Н Тушев (53) 628.314.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1475737, кл, В 08 В 3/10, 29,06,87. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для очистки поверхности иэделий различной конфигурации от производственных загрязнений и

Изобретение относится к машиностроению, может быть использовано для очистки поверхности изделий различной конфигурации от производственных загрязнений и полировки поверхности и кроме того, может быть использовано как унивсрсальный смеситель, гомогенизатор, диспергатор жидких и газообразных продуктов в различных отраслях поомышленности.

Целью изобретения является снижение энергоемкости, повышение производитель ности и расширение технологических возможностей, На фиг. 1 показано устройство с рабочим органом, выполненным в виде диска, общий вид; на фиг. 2 — то же, с рабочим органом в виде дна рабочей камеры, на фиг.

3 — то же, с рабочим органом, связанным с рабочей камерой.

Установка для очистки иэделий содержит две одинаковые цилиндрические рабочие камеры 1, снабженные в средней части эагруэочньоли люками с крышками 2 и технологически ли штангами 3, на которых за„„SU „„1674988 А1 полировки поверхности. Изобретение позволяет снизить энергозатраты, повысить производительность и расширить технологические воэможности. Установка состоит иэ двух динамически уравновешенных и горизонтально расположенных рабочих камер, низкочастотного генератора колебаний и регулятора рабочего режима за счет изменения гаэосодержания, Такое расположение камер приводит к непосредственному выходу рабочего объема на резонансный режим. Отсутствие кавитации позволяет обрабатывать кавитационно нестойкие детали. 5 з,п.ф-лы, 3 ил. креплены обрабатываемые изделия 4 и вибратор 5,в корпусе 6 которого на двух подшипниках 7 и 8 установлен эксцентриковый вал 9, снабженный двумя эксцентриками 10 и 11, повернутыми на оси один относительно другого на 180 и расположенными симметрично по осям рабочих камер 1.

Эксцентриковый вал 9 соединен с валом приводного электродвигателя 12. Эксцентрики 10 и 11 соединены подвижно с шатунами 13, другой конец шатунов 13 шарнирно соединен со штоками 14, на концах которых закреплены рабочие органы. выполненные в виде дисков 15, установленных в рабочих камерах 1 (фиг. 1) или в виде подвижных доньев 16 рабочих камер 1, соединенных с неи гибкими элементами, например, сильфонами 17 (фиг. 2), или в виде подвижных рабочих камер 1 (фиг. 3). Вибратор 5 со штоками 14 и рабочими органами 15, 16 или 1 составляют генератор колебаний.

Регулятор 18 содержит регулирующие емкости 19, насосы 20 с привода ли 21 и блок

22 управления, 1674988

50

Каждая регулирующая емкость 19 верхней частью соединена при помощи трубопровода с соответствующей рабочей камерой

1, а нижней частью также соединена с рабочей камерой 1 через насос 20. Блок 22 управления соединен электрическими коммуникациями с датчиком 23 давления, установленным на рабочей камере 1 и с приводом 21 насоса 20.

В исходном состоянии рабочие камеры

1 заполнены моющей жидкостью с примесью газа, например воздуха. Для абразивной обработки поверхности(полировки) в моющую жидкость добавляют абразивный порошок. Регулирующие емкости 19 заполнены наполовину моющей жидкостью и газом, Установка работает следующим образом.

Вращение эксцентрикового вала 9, приводимого электродвигателем 12 с постоянной скоростью вращения, преобразуется в осевое колебательное движел ие рабочих органов. Действие колебаний на газожидкостную среду приводит к образованию внутри рабочих камер 1 специфических нелинейных колебательных систем. в которых упругим элементом является газ, а инерционным — жидкость. Резонансные колебания этой системы являются рабочим режимом устройства и называются режимом резонансного виброперемешивания.

Резонансный режим характеризуется распределением газовых пузырей по всему обьему камер 1, существованием в газожидкостной среде активных течений, максимальной амплитудой динамического давления и существенным увеличением статического давления, Требуемый технологический эффект очистки и полировки достигается в результате взаимодействия потоков газожидкостной среды в смеси с абразивными частицами с поверхностью обрабатываемых изделий 4, Существование в рабочих камерах 1 резонансного режима колебаний определяется работой регулятора 18, который изменяет газосодержание среды внутри рабочей камеры 1 таким образом, чтобы собственная частота колебаний газожидкостной смеси стала равной частоте возбуждающих колебаний, Регулятор 18 работает следующим образом, По сигналам от датчика 23 давления блок 22 управления вырабатывает сигнал на привод 21, вследствие чего насос 20 перекачивает газожидкостную смесь из рабочей камеры 1 в регулирующую емкость 19. при этом газ из регулирующей емкости 19 вытесняется в рабочую камеру 1, газосодержание в ней увеличивается, а собственная частота уменьшается, или, при соответствующем сигнале от блока 22 управления, насос

20 перекачивает жидкость в обратном направлении, что приводит к увеличению собственной частоты газожидкостной смеси в рабочей камере 1. Этот процесс продолжается до получения максимального давления в рабочей камере 1, что соотве1с1»ует резо нансному режиму, Использование предлагаемой ус1аноь ки позволяет реализовать эффективный те нологический процесс очистки о. растворимых загрязнений и полировки по верхностей различн ых маши н остро и тел ь ных деталей. включая детали. не стойкие q кавитационной эрозии, с минимальными энергозатрэтами вследс>вие рсзочанс»ого характера рабочего процесса и отсутствия развитой кавитационной облас1и, исп льзования для возбуждения колебаний низкочастотного близкого к гармоническому генератора колебаний постоянной частоты, имеющего высокую энергетическую эффективность. и получения полигармоническо>о поля колебаний в рабочих камерах 1 за счет нелинейных свойств газожидкостной среды; наличия не менее. чем двух динамически уравновешенных рабочих камер 1, что;1риводит к уменьшению рассеивания колебательной энергии в окружа>ощую среду и вместе с тем увеличивает производительность, Горизонтальное расположение оси рабочих камер по сравнению с верTèкальным существенно облегчает процесс запуска и уменьшает его время, увеличивает устойчивость рабочего режима и уме»ьшает энергозатраты.

Процесс запуска г> вертикальной камере включает следующие операции: пригодят в колебания рабочий орган с ч".ñ".òîòîé более высокой, чем резонансная в рабочем режиме, при этом пузыри газа от свободной поверхности жидкости опускаются против подъемной архимедовой силы и образуют газовое скопление в нижней части камеры, а г;>зожидкостная среда приобретает свойства колебательной системы. а затем постепенно уменьшают частогу колебаний рабочего органа до собственной частоты образующейся газожидкост>.ой колеба1ел ьнои системы, вследствие чего наступают требуемые резонансные колебания.

Так как в горизонтально расположенной камере подьемная сила пузырей действует перпендикулярно оси камеры и газ первоначально уже распределен по оси камеры, ".апуск горизонтальной камеры осуществляется непосредственно на резонансной частоте.

1674988

Резонансный рабо <ий режим устанавливатся сразу за время менее 1 с и является более устойчивым, так как самовосстанавливается при случайных срывах. Экономия энергозатрат и повышение производительности 5 происходит ээ счет сокращения времени запуска и."я с«е уменьшения энергии колебаний, требуемой для поддержания динамического равновесия пузырей в жидкости. 10

Сокращение энергозатрат в горизонтальной камере по сравнению с вертикальной обьясняется различными механизмами образования пузырей газа. В вертикальной камере свободная поверхность подвергает- 15 ся действию цилиндрических волн, Смыкание гребней и образование пузырей является следсгвием взаимодействия вязкой жидкости со стенками ка леры, Требуемая энергия тени больше. чем меньше 20 вязкость и диаметр камеры.

В горизонтальной камере ведущую роль играют гравитационные плоские волны, которые обладают дисперсией Моды для высоких час от распространяются с большей 25 скоростью, чем моды низких частот, что приводит к "опрокидывани 0" волны (волны Римана) и захвату газа естественным образом.

Отсутствие кавитации позволяет обрабатывать изделия где разрушающий эф- 30 фект кавитации противопоказан, например детали иэ acr ких сплавов.

Формула изобретения

1 Установка для очистки иэделий, со- 35 держащая рабочую камеру для моюгцей жидкости и газа, генератор колебаний газожидкостной смеси и систему регулирования для поддержания резонансного режима колебаний, включающую встроенный в камеру 40 датчик давления и связанный с ним блок управления, отличающаяся ем, что, с целью снижения энергоемкости, повышения производительности и расширения технологических возможностей, рабочая камера расположена горизонтально, генератор колебаний выполнен в виде вибратора с линейным перемещением его рабочего органа. причем последний установлен с возможностью передачи колебаний вдоль оси камеры, а система регулирования имеет емкость и асос, при этом блок управления связан с камерой посредством насога средства регулирования, а емкость связана с верхней насгью с камерой и нижней частью - с насосом.

2. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что она имеет по меньшей мере одну дополнительную рабочую камеру с системой управления, генератор колебаний снабжен дополнительными рабочими органами для дополнительных рабочих камер, причем все рабочие камеры и рабочие органы генератора выполнены идентично и расположены попарно оппозитно относительно оси генератора.

3. Установка по п. 1, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что рабочий орган генератора выполнен в виде расположенного внутри камеры, перпендикулярно ее оси, диска.

4. Установка по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что дно камеры связано с ее боковыми стенками посредством гибких эле чентов и образует рабочий орган генератора колебаний.

5 Установка по и. 4, о т л и ч а ю щ а яс я тем. что гибкие элементы выполнены в виде сильфона. б. Установка пои. 1, отn и ч а ю ща яс я тем, что рабочая камера установлена с возможностью осевого перемещения, а рабочии орган связан с дном камеры.

1674988

4- 42. 3

Составитель T.Êèñåëåâà

Редактор С.Пекарь Техред М.Моргентал Корректор О,Кундрик

Заказ 2959 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открь тиям: ри Г KttT СССР

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

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