Галтовочное устройство

 

Изобретение относится к отделочно-зачистной и упрочняющей обработке деталей в свободно гранулированной среде и может быть использовано в машиностроении и приборостроении при безразмерной обработке деталей сложной формы. Устройство содержит многосекционный барабан, связанный с загрузочным и разгрузочным приспособлениями. Барабан выполнен из секций в виде ломаного, спиральной формы тоннеля с многоугольным проходным сечением. Каждая секция состоит из двух подсекций, соединенных друг с другом равными сторонами. Первая подсекция выполнена в виде большой равносторонней трапеции и двух больших разносторонних треугольников. Их основания равны боковым сторонам трапеции, по которым они соединены друг с другом. Боковые стороны треугольников равны верхнему основанию трапеции. Вторая подсекция смонтирована из малой равносторонней трапеции, которая соединена своими боковыми сторонами с малыми боковыми сторонами малых треугольников. Основания малых треугольников присоединены к первой подсекции, а их боковые стороны равны нижнему основанию малой трапеции и нижнему основанию большой трапеции с образованием большого выходного отверстия секции. Верхнее основание малой трапеции второй подсекции равно верхнему основанию большой трапеции и боковым сторонам больших треугольников первой подсекции с образованием малого входного отверстия секции. Каждая секция барабана выполнена с увеличенными в два раза относительно предыдущей секции размерами. Использование барабана с секциями, разными по конфигурации, размерам и площади, повышает интенсивность смешивания среды и деталей, нарушая стационарность движения потоков деталей, а следовательно, повышает производительность обработки. 11 ил.

Изобретение относится к отделочно-зачистной и упрочняющей обработке деталей в свободной гранулированной среде и может быть использовано в машино- и приборостроении, при безразмерной обработке деталей сложной формы.

Известен галтовочный барабан /а. с. СССР N 1310174, кл. B 24 B 31/02, 1987/, содержащий установленный на станине и снабженный приводом вращения барабана со средствами для загрузки и выгрузки деталей, выполненный из секций, оси которых параллельны и совпадают с осью вращения и смонтированы в виде трех многогранников, три грани которых четырехугольники, а две другие треугольники, соединенных боковыми четырехугольными гранями так, что одноименные ребра треугольных граней соседних многоугольников расположены под углом 90^o.

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность обработки и ограниченные технологические возможности ввиду недостаточной интенсивности смешивания.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является галтовочное устройство /а. с. СССР N 1743820, кл. B 24 B 31/02, 1992/, содержащее многосекционный барабан, боковая поверхность каждой секции которого выполнена поочередно соединенными прямоугольниками и параллелограммами с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно квадрата предыдущей на угол 90^o с образованием на поверхности барабана зигзагообразных линий с постоянным по длине барабана шагом и постоянным размером проходного сечения барабана.

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность обработки и ограниченные технологические возможности ввиду недостаточной интенсивности смешивания, а также необходимость создания наклона всего устройства от загрузки к выгрузке для перемешивания деталей и рабочих сред в барабане.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей за счет образования по периметру барабана прерывистых винтовых линий с увеличением от загрузки к выгрузке не только шага, но и размера площади проходного многоугольного сечения барабана в виде спиральной формы тоннеля.

Задача достигается тем, что каждая секция барабана повернута относительно предыдущей на угол 90^o, при этом каждая секция барабана в направлении от загрузки к выгрузке выполнена с увеличением в два раза относительно предыдущей секции размеров площади ее проходного сечения и состоит из двух подсекций, первая из которых выполнена в виде большой равносторонней трапеции, соединенной боковыми сторонами с основаниями двух больших разносторонних треугольников, а вторая подсекция - в виде малой равносторонней трапеции, соединенной боковыми сторонами с меньшими сторонами двух малых разносторонних треугольников, основания которых равны большим боковым сторонам треугольников первой подсекции и соединены с ними, при этом верхние основания трапеций двух подсекций равны друг другу и малым боковым сторонам треугольников первой подсекции и соединены с образованием малого входного отверстия секции, а нижние основания трапеций равны друг другу и большим боковым сторонам треугольников второй подсекции и соединены с образованием большого входного отверстия секции.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление поверхности барабана по периметру позволяет обеспечить не только осевое перемещение деталей и рабочих сред в галтовочном барабане при горизонтальном расположении оси вращения галтовочного барабана, упростить привод и повысить эксплуатационный срок службы, но и повысить интенсивность обработки за счет увеличения смешиваемости из-за наличия на поверхности барабана прерывистых ломаных винтовых линий с переменным по длине барабана шагом, увеличивающимся по мере увеличения проходного сечения от загрузки к выгрузке, что нарушает стационарность движения потоков деталей и повышает производительность обработки.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собраны секции барабана, разные по площади, по размерам и конфигурации, поэтому интенсивность смешивания возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают равные по объему порции рабочих сред и деталей, направляют их навстречу друг другу, нарушая, таким образом, стационарность движения потоков масс в барабане.

Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного сечения спиральной формы тоннеля по длине барабана увеличивается от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс смешивания, так как нарушает стационарность движения потоков масс, изменяя амплитуду колебаний по мере движения деталей от загрузки к выгрузке.

На фиг. 1 изображено галтовочное устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - галтовочный барабан вид спереди; на фиг. 4 - галтовочный барабан, вид сверху на фиг. 3; на фиг. 5 - галтовочный барабан, вид сбоку по стрелке А на фиг. 3; на фиг. 6 - одна из секций барабана, аксонометрическая проекция; на фиг. 7 - первая подсекция секции барабана, аксонометрическая проекция; на фиг. 8 - вторая подсекция барабана аксонометрическая проекция; на фиг. 9 - схема расположения осей секций галтовочного барабана, вид сверху на фиг. 10; на фиг. 11 - схема расположения осей секций галтовочного барабана, вид сбоку по стрелке В на фиг. 9.

Галтовочное устройство содержит раму 1, на которой смонтирован привод 2, разгрузочное приспособление 3, торцевые щеки 4 и 5, между которыми жестко закреплен барабан 6, загрузочное приспособление 7, которое выполнено в виде жестко закрепленной в обечайке 8, снабженной конусом 9, винтовой навивки 10 длиной 0,75 шага витка.

Барабан 6 смонтирован жестко между щеками 4 и 5 и снабжен опорным кольцом 11, которое опирается на два опорных ролика 12 и 13. Щека 4 присоединена жестко четырьмя стержнями 14 к диску 15 вала привода 2. Щека 4 и диск 15 смонтирован друг от друга на расстоянии 0,45 диаметра щеки для вывода обработанных деталей.

Стержни 14 расположены от оси вращения на расстоянии, равном 0,45 диаметра щеки 4. Опорные ролики 12 и 13 смонтированы на раме 1.

Рама 1 подвешена на трех резинокордных пневмобаллонах 16, 17, 18. Два пневмобаллона 16 и 17 смонтированы под загрузочным приспособлением 7, а третий пневмобаллон 18 смонтирован под разгрузочным приспособлением 3 и по оси симметрии рамы 1. Пневмобаллоны 16, 17, 18 закреплены на станине 19. На станине 19 под разгрузочным приспособлением 3 закреплен приемный лоток 20.

Галтовочный барабан 6 выполнен в виде ломаного, спиральной формы тоннеля с многоугольным проходным сечением, увеличивающимся по длине барабана от загрузки к выгрузке и смонтирован из секций 21 /фиг. 3, фиг. 4, фиг. 5/.

При монтаже галтовочного барабана 6 каждая секция 21 относительно предыдущей повернута на 90^o. В результате образуются на поверхности барабана прерывистые ломаные винтовые линии 22 - 23 - 24, 26 - 27 - 28 и т.д. с увеличивающимся от загрузки шагом винтовых линий /S₁, S₂ и т.д./.

Каждая секция 21 барабана /фиг. 6/ в направлении от загрузки к выгрузке выполнена с увеличенными в два раза относительно предыдущей секции размерами площади ее проходного сечения и смонтирована из двух подсекций 29 и 30, соединенных друг с другом равными сторонами 31 и 32. Первая подсекция 29 /фиг. 7/ смонтирована из большой равносторонней трапеции 33, соединенной боковыми сторонами с основаниями двух больших разносторонних треугольников 23 и 24. Боковые стороны 34 и 35 треугольников 23 и 24 равны верхнему основанию 36 трапеции 33 с нижним основанием 37. Вторая подсекция 30 /фиг. 8/ смонтирована из малой равносторонней трапеции 38, соединенной боковыми сторонами с меньшими сторонами двух малых разносторонних треугольников 39 и 40. Основания 41 и 42 треугольников 39 и 40 подсекции 30, по которым присоединяются к подсекции 29, равны сторонам 31 и 32 подсекции 29, а боковые стороны 43 и 44 равны нижнему основанию 45 трапеции 38 и нижнему основанию 37 трапеции 33 с образованием большого входного отверстия секции 21.

Верхнее основание 46 малой трапеции 38 подсекции 30 равно верхнему основанию 36 трапеции 33 и боковым сторонам 34 и 35 треугольников 23 и 24 подсекции 29 с образованием малого входного отверстия секции 21.

При монтаже барабана и повороте секции 21 по часовой стрелке образуется барабан с правым направлением прерывистых винтовых линий и правым направлением движения загрузки /на фиг. 9, фиг. 10, фиг. 11/ направление движения загрузки показано стрелками параллельно оси симметрии секции.

Оси секций, в том числе ось i₁ - i₁ первой секции /фиг. 9, фиг. 10, фиг. 11/, к которой присоединена вторая секция с осью i₂ - i₂, затем присоединена третья секция с осью i₃ - i₃, потом присоединена четвертая секция с осью i₄ - i₄, затем присоединена пятая секция с осью i₅ - i₅ и шестая секция i₆ - i₆ и так далее, относительно оси вращения О₁ - O₂ скрещивающиеся прямые и они не пересекаются друг с другом.

Галтовочное устройство работает следующим образом. Рабочая среда и обрабатываемые детали /загрузка/ поступают в загрузочное приспособление 7, из которого с помощью навивки 10 подаются на вход галтовочного барабана 6. Направление вращения барабана 6 противоположно направлению спиральной формы тоннеля. При вращении барабана 6 загрузка внутри барабана совершает пространственное движение, что усугубляется при симметрии движения масс загрузки и возникновении дебаланса.

В результате не только нарушается стационарность движения масс загрузки многоугольной формы проходного сечения тоннеля, но и возникает дебаланс самой загрузки, за счет удаления осей секций 21 тоннеля i₁ - i₁; i₂ - i₂; i₃ - i₃; i₄ - i₄; i₅ - i₅; i₆ - i₆ от оси вращения барабана O₁ - O₂, увеличивающегося по длине барабана от загрузки к выгрузке, а также их расположение относительно оси барабана и друг друга как скрещивающихся. Этому способствуют и прерывистые ломаные линии 23 - 24 - 25; 26 - 27 - 28 и т.д., шаг которых S₁, S₂ и т.д. увеличивается от загрузки к выгрузке.

Детали и рабочая среда перемещается по спиральному тоннелю 6 от загрузочного приспособления 7 к разгрузочному 3 и выгрузке в приемный лоток 20. Так как по длине барабана формы, размеры проходного поперечного сечения барабана 6 меняются, увеличивается от загрузки к выгрузке и меняется его расстояние от оси вращения барабана O₁ - O₂, то имеет место интенсификация смешивания и повышается интенсивность обработки.

Формула изобретения

Галтовочное устройство, содержащее связанный с загрузочным и разгрузочным приспособлениями многосекционный барабан, каждая секция которого повернута относительно предыдущей на угол 90^o, отличающееся тем, что каждая секция барабана в направлении от загрузки к выгрузке выполнена с увеличенными в два раза относительно предыдущей секции размерами площади ее проходного сечения и состоит из двух подсекций, первая из которых выполнена в виде большой равносторонней трапеции, соединенной боковыми сторонами с основаниями двух больших разносторонних треугольников, а вторая подсекция - в виде малой равносторонней трапеции, соединенной боковыми сторонами с меньшими сторонами двух малых разносторонних треугольников, основания которых равны большим боковым сторонам треугольников первой подсекции и соединены с ними, при этом верхние основания трапеций двух подсекций равны друг другу и малым боковым сторонам треугольников первой подсекции и соединены с образованием малого входного отверстия секции, а нижние основания трапеций равны друг другу и большим боковым сторонам треугольников второй подсекции и соединены с образованием большого входного отверстия секции.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11