Накладное устройство для удаления шлакового слоя с металлических изделий
Владельцы патента RU 2277019:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет (RU)
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для удаления шлакового слоя в толстостенных трубах, полученных литьем, а также для удаления твердых отложений в длинномерных изделиях в других отраслях производства удаления шлакового слоя с обрабатываемого изделия. Устройство содержит накладной возбудитель вибрации, имеющий возможность перемещения вдоль оси изделия, включающий сдеформированные в радиальном направлении рукава высокого давления, образующие две полости зажимное приспособление и гидрообъемный генератор с системой поддержания среднего давления, соединенный с регулируемым приводом. При этом инерционные массы размещены на двух плечах, а полости рукавов высокого давления гидравлически связаны по диагонали относительно оси изделия, один конец которого жестко закреплен в опоре. Изобретение обеспечивает повышение эффективности. 2 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для удаления шлакового слоя в толстостенных трубах, полученных литьем, а также для удаления твердых отложений в длинномерных изделиях в других отраслях производства.
Известно устройство для очистки внутренней поверхности труб (Патент RU № 2162753, В 08 В 9/02, 3/10, БИ № 17, 2001 г.), включающее как минимум две секции, каждая из которых имеет установленную посредством упругих опор на неподвижном основании виброплощадку, а также жестко связанный с ней вибровозбудитель и привод. Секции установлены на регулируемом расстоянии одна от другой, а виброплощадки выполнены в виде платформы с приспособлением для крепления труб, которые предварительно заполнены технологической средой и загерметизированы. Вибровозбудители расположены независимо друг от друга и имеют возможность обеспечения асинхронных колебаний виброплощадок. Количество секций и расстояния между ними выбраны из условий прочности труб, надежности их закрепления и необходимости уменьшения колеблющихся масс.
Основными недостатками данного устройства являются сложность конструкции и большие затраты времени на вспомогательное и основное время при очистке внутренних поверхностей труб.
Близким по процессу и конструкции является устройство для удаления шлакового слоя (патент RU № 2229948, В 08 В 7/02, БИ № 16, 2004 г.).
Устройство для удаления шлакового слоя с металлических изделий содержит накладной возбудитель вибрации, включающий сдеформированные в радиальном направлении рукава высокого давления, образующие две полости, инерционную массу, зажимное приспособление, гидрообъемный генератор с системой поддержания среднего давления, соединенный с регулируемым приводом, и источник питания. Накладной возбудитель вибрации выполнен с возможностью перемещения вдоль оси изделия.
Основным недостатком устройства является недостаточная эффективность удаления шлакового слоя.
Задача изобретения - создание устройства для повышения эффективности удаления шлакового слоя с обрабатываемого изделия.
Поставленная задача достигается тем, что накладное устройство для удаления шлакового слоя с металлических изделий содержит накладной возбудитель вибрации, который может перемещаться вдоль оси изделия. Возбудитель вибрации включает сдеформированные в радиальном направлении рукава высокого давления, образующие две полости, инерционные массы, зажимное приспособление, гидрообъемный генератор с системой поддержания среднего давления, соединенный с регулируемым приводом.
Причем полости, образованные сдеформированными рукавами высокого давления, соединены гидравлически по диагонали относительно оси изделия, а один конец последнего жестко закреплен. Такое соединение полостей позволяет возбуждать крутильные колебания на изделии, что приводит к возникновению деформаций в радиальном и осевом направлениях в изделии.
На фиг.1 изображено изделие с накладным возбудителем вибраций, на фиг.2 - разрез А-А.
Накладной возбудитель вибрации 1 (фиг.1) устанавливают на изделии 2, которое одним концом жестко закреплено на опоре 3, а другой конец расположен на опоре 4.
Накладной возбудитель вибрации 1 (фиг.2) включает регулируемый привод 5, соединенный с гидрообъемным генератором колебаний 6, который связан со сдеформированными рукавами высокого давления 7 и системой поддержания среднего давления 8. На изделии 2 устанавливается зажимное приспособление из двух скоб 9, соединенных между собой болтами 10. На каждой из сторон скоб 9 устанавливаются рукава высокого давления 7, которые предварительно радиально деформируются кронштейнами 11 с помощью болтов 12. Кронштейны 11, соединенные болтами 12, образуют плечи, на которых размещены инерционные массы 13, имеющие возможность перемещаться вдоль плеч. Изделие 2 имеет шлаковые слои 14 как по наружной, так и по внутренней поверхности.
Полости сдеформированных в радиальном направлении рукавов высокого давления 7 связаны гидравлически между собой по диагонали относительно оси изделия.
Накладное устройство работает следующим образом.
Накладной возбудитель вибраций 1 с помощью зажимного приспособления, состоящего из двух скоб 9, соединенных болтами 10, крепится на изделии 2.
Рукава высокого давления 7 устанавливаются на скобах 9 и предварительно деформируются в радиальном направлении кронштейнами 11, соединенными болтами 12. Кронштейны 11 образуют два плеча, на которых размещены инерционные массы 13, имеющие возможность перемещаться вдоль плеч на величину Х и закрепляться в заданной точке.
При пуске регулируемого привода 5 вращение передается гидрообъемному генератору колебаний 6, который возбуждает знакопеременный объем жидкости в связанных гидравлически по диагонали полостях сдеформированных в радиальном направлении рукавов высокого давления 7. С этими же полостями соединена система поддержания среднего давления 8. Среднее давление Р0 необходимо для компенсации утечек в гидрообъемном генераторе 6 и создания начального усилия поджатия сдеформированных в радиальном направлении рукавах высокого давления между зажимным приспособлением и плечами.
Знакопеременный объем, создаваемый гидрообъемным генератором колебаний 6, уменьшает объем жидкости в одних полостях и увеличивает его на эту же величину в других. При этом на изделие накладываются крутильные колебания, которые деформируют изделие 2 в угловом направлении с амплитудой ϕ относительно жестко закрепленного второго конца изделия.
Инерционные массы 13, размещенные на плечах с возможностью перемещения вдоль последних на величину X, задают амплитуду крутящего момента, воздействующего на изделие 2. Чем дальше размещены инерционные массы 13 относительно оси изделия 2, тем больше амплитуда крутящего момента при одной и той же частоте.
Накладное устройство можно перемещать вдоль оси изделия 2 для создания крутильных колебаний в любой точке и повышения эффективности удаления шлакового слоя.
После обработки накладной вибровозбудитель колебаний снимается, а изделие поступает на последующую обработку.
При наложении крутильных колебаний на изделие деформации возникают как в угловом направлении, так и в осевом, что позволяет повысить эффективность удаления шлакового слоя с металлических изделий.
Таким образом, предлагаемое накладное устройство для удаления шлакового слоя с металлических изделий, создающее крутильные колебания, позволяет повысить эффективность удаления шлакового слоя, имеющего предел упругости меньше, чем у основного материала.
Накладное устройство для удаления шлакового слоя с металлических изделий, содержащее накладной возбудитель вибрации, имеющий возможность перемещения вдоль оси изделия, включающий сдеформированные в радиальном направлении рукава высокого давления, образующие две полости, зажимное приспособление, гидрообъемный генератор с системой поддержания среднего давления, соединенный с регулируемым приводом, отличающееся тем, что накладной возбудитель вибрации включает инерционные массы, размещенные на двух плечах, а полости рукавов высокого давления гидравлически связаны по диагонали относительно оси изделия, один конец которого жестко закреплен в опоре.
