Устройство для вибрационной обработки

 

Изобретение относится к устройствам для виброобъемной обработки изделий, преимущественно лопастей турбин. Задача изобретения заключается в эффективной обработке крупногабаритных изделий. Для этого устройство состоит из вертикального цилиндрического рабочего контейнера 1, установленного на пружинах 2 на раме 3. На упругом дне 4 контейнера закреплена оправка 5 с обрабатываемыми лопастями турбин 6. Внизу на оправке имеется опора 7, в которой с возможностью вращения смонтированы валы 8 и 9 с дебалансами, развернутыми на 180^o. Эксцентрично установленные на дебалансах пальцы 10 и 11 соединены с упругими шатунами 12 и 13, установленными на эксцентриках 14 и 15, установленных на валу 16 привода. Вал 16 смонтирован в опоре 17. Концы упругих шатунов 12 и 13 соединены пружинами 18 и 19 со стенками контейнера. Соединение осуществляется через рычаги 20 и 21, установленные на опорах 22 и 23, которые закреплены на стенках контейнера. Верхний конец оправки крепится к контейнеру упругим элементом 24. 2 ил.

Изобретение относится к вибрационным устройствам для абразивной и упрочняющей обработки изделий, преимущественно лопастей турбины, но может быть использовано и для обработки других изделий и деталей, в том числе крупногабаритных.

Известны устройства для вибрационной обработки деталей. В устройстве по авт.св. СССР N 709342 (БИ N 2, 1980 г.) обработка деталей производится в тороидальном контейнере. Вынос обработанных деталей с одновременной сепарацией производится съемным винтовым сепаратором, устанавливаемым внутрь контейнера по окончании процесса обработки деталей. Данное устройство не предназначено для виброобъемной обработки таких крупных деталей, как лопасти турбин. Лопасти турбин в процессе обработки желательно крепить на специальной оправке во избежание их соударений между собой, так как обработка одной лопасти в контейнере является неэффективной и малопроизводительной. Целесообразным при этом является обработка лопастей в цилиндрических контейнерах.

Известно устройство по авт. св. СССР N 1006182 (БИ N 11, 1983 г.), в котором обработка деталей производится в цилиндрическом контейнере на вибрационном столе, совершающем колебания по винтовой траектории. Данное устройство является неэффективным для вибрационной обработки лопастей турбин, закрепленных на оправке по оси контейнера, так как циркуляция обрабатывающей среды в данном устройстве происходит преимущественно у стенок контейнера.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, описанное в авт. св. СССР N 584045 (БИ N 46, 1977 г.) "Способ вибрационной обработки изделий", в котором обрабатываемые детали крепятся на барабане (оправке), устанавливаемом с помощью упругих элементов в контейнер. Контейнер установлен на раме также через упругую систему и приводится в колебательное движение инерционным вибровозбудителем. Подбором собственных частот упругих систем и возмущающей силы обеспечивается сдвиг по фазе в колебаниях барабана и контейнера, что интенсифицирует процесс виброоъбемной обработки. Недостатком описанного устройства является то обстоятельство, что барабану (оправке), на котором закреплены обрабатываемые изделия, передается реактивная возмущающая сила, величина которой зависит от сопротивлений в рабочей среде; при больших сопротивлениях барабан может не колебаться совсем.

Задача изобретения заключается в эффективной виброобъемной обработке крупногабаритных изделий, преимущественно лопастей турбин, за счет обеспечения циркуляции обрабатывающей среды от середины к стенке цилиндрического контейнера и противофазном перемещении оправки и рабочего контейнера.

Задача решается следующим образом: в устройстве для вибрационной обработки изделий, например лопастей турбин, включающем цилиндрический рабочий контейнер, установленный на раме на упругих элементах, оправку для крепления изделий, установленную внутри контейнера упруго, и вибровозбудитель, согласно изобретению, оправка соединена с упругим шатуном вибровозбудителя через упругое дно контейнера, а упругие шатуны вибровозбудителя снабжены дебалансами, закрепленными на пальцах шатунов со смещением, причем опоры вращения дебалансов установлены на оправке, и рычагами, одним плечом соединенными с упругими шатунами, а другим, через пружину, со стенками контейнера и имеющими опору качания на стенках контейнера.

Устройство промышленно применимо, так как все используемые в устройстве элементы проверены на практике и надежны в эксплуатации.

На фиг. 1 изображен схематически общий вид устройства для вибрационной обработки изделий, на фиг. 2 разрез А А (вид на вибровозбудитель сверху).

Устройство состоит из вертикального цилиндрического рабочего контейнера 1, установленного с помощью упругих элементов (пружин) 2 на раме 3. В дне контейнера на упругом элементе 4 закреплена оправка 5, на которой крепятся обрабатываемые изделия (лопасти турбин) 6. На конце оправки, выходящем наружу из рабочего контейнера, снизу жестко закреплена опора 7, в которой с возможностью вращения смонтированы валы 8 и 9 с дебалансами, развернутыми на 180^o. Эксцентрично установленные на дебалансах пальцы 10 и 11 соединены с возможностью поворота с упругими шатунами 12 и 13, установленными на эксцентриках 14 и 15, закрепленныхв свою очередь, на валу 16 привода, смонтированного в опоре 17 на раме 3. Свободные концы упругих шатунов 12 и 13 соединены также пружинами 18 и 19 со стенками рабочего контейнера. Это соединение осуществляется через рычаги 20 и 21, установленные с возможностью поворота в опорах 22 и 23. Опоры 22 и 23 крепятся на стенках контейнера. Свободный верхний конец оправки 5 с помощью упругого элемента 24 закреплен в крышке рабочего контейнера.

Устройство работает следующим образом.

При вращении двигателем вала 16 с эксцентриками 14 и 15 концы упругих шатунов 12 и 13, совершая возвратно-поступательные перемещения, сообщают через пальцы 10 и 11 вращение валам 8 и 9 с дебалансами в противоположные стороны. При их вращении на опору 7 передается в вертикальном направлении возмущающая сила. При этом оправка 5 с закрепленными на ней лопастями турбин 6 совершает прямолинейные колебания вдоль оси цилиндрического рабочего контейнера. Движением рычагов 20 и 21 через опоры 22 и 23 и пружины 18 и 19 сообщаются рабочему контейнеру также колебания в вертикальном направлении, которые в зависимости от кинетического момента дебалансов и жесткости упругих систем получают определенный сдвиг по фазе по отношению к колебаниям оправки 5.

При противофазных колебаниях рабочего контейнера и оправки, а также за счет формирования прямолинейного возмущающего усилия вибровозбудителем, объединяющим инерционный и эксцентриковый механизмы, обеспечивается циркуляция обрабатывающей среды от середины к стенкам контейнера, увеличивается скорость удара элементов обрабатывающей среды с поверхностью лопастей турбин и как результат повышается качество виброобъемной обработки изделий и одновременно сокращается время обработки изделий и увеличивается производительность.

Формула изобретения

Устройство для вибрационной обработки, содержащее основание с вибровозбудителем и цилиндрическим рабочим контейнером, установленным на упругих элементах и несущим средство для крепления изделий, упруго установленное внутри контейнера, отличающееся тем, что вибровозбудитель выполнен в виде упругих шатунов, связанных с валом привода посредством эксцентриков и несущих дебалансы, закрепленные на пальцах шатунов со смещением, и рычаги, одним плечом связанные с шатунами, а другим посредством введенной в устройство пружины и опоры поворота со стенками контейнера, при этом средство для крепления изделий связано с упругими шатунами посредствам введенной в устройство опоры с валом, упруго смонтированной на дне контейнера, а на валу опоры установлены с возможностью поворота дебалансы.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2