Машина для вибрационной обработки
Использование: при вибрационной обработке изделий в машиностроении и других отраслях народного хозяйства для очистки, снятия облоя и заусенцев, шлифования , полирования, упрочнения поверхностей деталей, а также для разделения сыпучих материалов. Сущность изобретения: машина содержит контейнер 1, жестко соединенный с вибрирующей рамой 2. Вал 3, установленный в подшипниковых опорах 4 вибрирующей рамы 2, имеет в средней части сферическое утолщение и приводится во вращение через упругую муфту 5 электп-Ч , родвигателем 6. Вибрирующая рама 2 установлена на четырех резинокордных амортизаторах 7. Обрабатываемая деталь 8 закреплена в полости контейнера 1. Дебалансный вибровозбудитель выполнен в виде маховика, состоящего из двух полудисков 9 и 10, установленного на сферической части вала 3. Неуравновешенные грузы 11 установлены в кольцевых направляющих 12 на торцовых поверхностях полудисков 9 и 10 вибровозбудителя и закреплены болтовыми соединениями 13 и 14.По периферии полудисков маховика выполнено утолщение с тороидальным пазом 15,стенки которого выполнены по дуге окружности с центром, совпадающим с центром маховика, при этом паз 15 перегородками 16 разделен на отсеки 17. Перегородки 16 расположены поперек паза, причем машина снабжена шариками 18 и пружинами 19 сжатия, расположенными в пазу 15, а каждая пружина 19 размещена между шариком 18 и боковой стенкой паза 15. При этом центры шариков 18, оси отсеков 17 и пружин 19 находятся на сфере с радиусом , центр которой совпадает с центром маховика. 6 ил. сл С чд CJ 00 О К
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛ И СТИЧ Е С К ИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 В 24 В 31/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) 971634 (21) 4841864/08 (22) 25.06.90 (46) 07.06.92. Бюл. ¹ 21 (71) Казанский авиационный институт им.
А.Н.Туполева (72) P.À.Òàãèðîâ, Ш,Р.Абдульманов и
Ф.С. Юнусов (53) 621.9.048,6.04 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 971634, кл. B 24 В 31/06, 1981, (54) МАШИНА ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ (57) Использование; при вибрационной обработке изделий в машиностроении и других отраслях народного хозяйства для очистки, снятия облоя и заусенцев, шлифования, полирования, упрочнения поверхностей деталей,, а также для разделения сыпучих материалов. Сущность изобретения; машина содержит контейнер 1, жестко соединенный с вибрирующей рамой 2, Вал
3, установленный в подшипниковых опорах
4 вибрирующей рамы 2, имеет в средней части сферическое утолщение и приводится во вращение через упругую муфту 5 элект„„5UÄÄ 1738612 А2 родвигателем 6. Вибрирующая рама 2 установлена HB четырех резинокордных амортизаторах 7. Обрабатываемая деталь 8 закреплена в полости контейнера 1. Дебалансный вибровозбудитель выполнен в виде маховика, состоящего из двух полудисков 9 и 10, установленного на сферической части вала 3. Неуравновешенные грузы 11 установлены в кольцевых направляющих 12 на торцовых поверхностях полудисков 9 и 10 вибровозбудителя и закреплены болтовыми соединениями 13 и
14. По периферии полудисков маховика выполнено утолщение с тороидальным пазом
15, стенки которого выполнены bio дуге окружности с центром, совпадающим с центром маховика, при этом паз 15 перегородками 16 разделен на отсеки 17, Перегородки 16 расположены поперек паза, причем машина снабжена шариками 18 и пружинами 19 сжатия, расположенными в пазу 15, а каждая пружина 19 размещена между шариком 18 и боковой стенкой паза
15. При этом центры шариков 18, оси отсеков 17 и пружин 19 находятся на сфере с радиусом R 1738612 Изобретение относится к области вибрационной обработки изделий и может быть использовано в машиностроении и других отраслях народного хозяйства для очистки, снятия облоя и заусенцев, шлифования, 5 полирования, упрочнения поверхностей деталей, а также для разделения сыпучих материалов. Известна машина для вибрационной обработки, содержащая упруго установлен- 10 ный на основании рабочий орган-контейнер, получающий колебания от дебалансного вибратора, выполненного в виде снабженного передвижными грузами маховика, смонтированного с возможно- 15 стью изменения своего углового положения относительно вала вибратора. Маховик выполнен в виде связанных между собой разьемным соединением полудисков, смонтированных центральной частью на ва- 20 лу вибратора посредством введенного в конструкцию шарового шарнира, при этом подвижные грузы размещены в выполненных в наружных торцах полудисков кольцевых на и равля ющих. 25 Недостатком известной машины для вибрационной обработки является неполное использование динамических возможностей маховика, заложенных в схеме, что накладывает ограничение на увеличение 30 производительности обработки, Целью изобретения является повышение производительности. Поставленная цель достигается тем, что по периферии полудисков маховиков вы- 35 полнено утолщение с тороидальным пазом, стенки которого выполнены по дуге окружности с центром, совпадающим с центром маховика, при этом паз разделен на отсеки введенными в машину перегородками, рас- 40 положенными поперек паза, чем машина снабжена шариками и пружинами сжатия, расположенными в пазу, а каждая пружина размещена между шариком и боковой стенкой паза. 45 В предложенной машине рабочему органу-контейнеру сообщаются дополнительные силовые воздействия, При вращении маховика вибратора, установленного на сферу вала с угловыми сме- 50 щениями, шарики и пружины сжатия, расположенные в отсеках тороидального паза,,совершают линейные колебания вдоль осей отсеков, Дополнительные колебания шариков и пружин искривляют траек- 55 торию центра масс и увеличивают амплитуду угловых колебаний маховика вибратора. Увеличение амплитуды колебаний маховика вызывает возрастание амплитуды колебаний стенок контейнера и, следовательно, повышаются скорости абразивных частиц относительно поверхности обрабатываемой детали. Повышение относительных скоростей вызывает уменьшение цикла обработки, следовательно, происходит увеличение производительности обработки. На фиг.1 изображена схема описываемой машины; на фиг,2 — сечение А-А на фиг,1; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг.1; на фиг.4 — сечение  — В на фиг,2; на фиг.5— сечение à — Г на фиг.4; на фиг.6 — динамика процесса колебаний. Машина для вибрационной обработки содержит контейнер 1, жестко соединенный с вибрирующей рамой 2. Вал 3, установленный в подшипниковых опорах 4 вибрирующей рамы 2, имеет в средней части сферическое утолщение и приводится во вращение через упругую муфту 5 электродвигателем 6. Вибрирующая рама 2 установлена на четырех резинокордных амортизаторах 7. Обрабатываемая деталь 8 закреплена в полости контейнера 1. Дебалансный вибровозбудитель выполнен в виде маховика, состоящего из двух полудисков 9 и 10, установленного на сферической части вала 3 с возможностью изменения своего углового положения (к и/3 (фиг,1 и 2) во взаимно перпендикулярных плоскостях. Неуравновешенные грузы 11 установлены в кольцевых направляющих 12 на торцовых поверхностях полудисков 9 и 10 вибровозбудителя и закреплены болтовыми соединениями 13 и 14. По периферии полудисков маховика 9 и 10 выполнено утолщение с тороидальным пазом 15, верхняя и нижние стенки которого выполнены по дуге окружности с центром, совпадающим с центром маховика, Паз 15 введенными в конструкцию перегородками 16 разделен на отсеки 17, Перегородки 16 расположены поперек паза 15, т,е. в плоскостях, перпендикулярных плоскости вращения маховика. В отсеках 17 размещены шарики 18 и пружины 19 сжатия. При этом каждая пружина 19 размещена между шариком 18 и боковой стенкой паза 15, а оси отсеков 17, пружин 19 и центры шариков 18 находятся на сфере с радиусом (фиг.3), центр которой также совпадает с центром маховика. Машина для вибрационной обработки работает следующим образом. В контейнер 1 помещается деталь 8, засыпаются абразивные гранулы. Резинокордные амортизаторы 7 заполняются сжатым воздухом до тех пор, пока вибрирующая рама 2 с контейнером 1 не будут упруго установлены, 1738612 При вращении вала 3 с дебалансным вибровозбудителем от электродвигателя 6 направленная вибрация от центробежных сил неуравновешенных грузов 11, установленных в кольцевых направляющих 12 на торцовых поверхностях полудисков 9 и 10 вибровозбудителя, передается на виброплатформу 2. При этом контейнер 1 колеблется в плоскостях, перпендикулярных оси вращения вала 3, по круговым или эллиптическим траекториям. 3а счет угловых смещений а иP диаметральной плоскости полудисков 9 и 10 дебаланса генерируются знакопеременные моменты, создающие сложные пространственные крутильные колебания системы; контейнер 1, вибрирующая рама 2, вал 3 с вибровозбудителем. За счет угловых неуравновешенностей Q и Р маховика дебаланса шарики 18 совместно с пружинами 19 совершают вынужденные колебания по направлению осей отсеков 17 с частотой колебаний самого дебаланса, При этом происходит сложение амплитуды собственных крутильных колебаний дебаланса с амплитудой продольных колебаний шариков 18 и пружин 19 с небольшим сдвигом по фазе за счет инерции шариков 18 (фиг.6), Следовательно, Асум = Акр + 2 ААш, где А у — суммарная амплитуда угловых колебаний дебаланса; Акр, — собственная амплитуда угловых колебаний дебаланса; А — приращение амплитуды от продольных колебаний шариков 18 и пружин 19, Роль демпфирования пружин 19 как or5 раничивающего фактора минимальна, так как количественные характеристики внутреннего трения и потерь в такой конструкции малы. При сложении эллиптических колебаний 10 от действия неуравновешенных грузов 11 и крутил ьных колебаний от угловых смещений маховика вибровозбудителя с дополнительными пространственными колебаниями шариков 18 с пружинами 19 создается более 15 высокая интенсивность колебательного и циркуляционного движений абразивных частиц в контейнере 1, что повышает производительность обработки. 20 Формула изобретения Машина для вибрационной обработки по авт.св. М 971634, о т. л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности, по периферии полудисков махо25 вика выполнено утолщение с тороидальным пазом, стенки которого выполнены по дуге окружности с центром, совпадающим с центром маховика, при этом паз разделен на отсеки введенными в машину перегородка30 ми, расположенными поперек паза, причем машина снабжена шариками и пружинами сжатия, расположенными, в пазу, а каждая пружина размещена между шариком и боковой стенкой паза, A-Я 1738612 Р . 4 К / -f Puz. 3 Составитель P. Тагиров Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М. Демчик Редактор Л. Гратилло Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1966 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
