Устройство для вибрационной обработки металлических изделий

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для виброобработки конструкций и изделий. Устройство содержит двигатель 1, установленный на опоре 2. На каждом из двух выходов вала 3 установлен дебаланс, закрытый защитным кожухом 4. Каждый дебаланс выполнен в виде двух дисков 5 и 6. Каждый из дисков 5 и 6 снабжен грузом 7 и 8 соответственно. Первый диск 5 закреплен на валу 3, например, шпоночным соединением. Второй диск 6 соединен с диском 5 через груз 7 первого диска с помощью резьбового соединения 10. На равных расстояниях от центра вала 3 на дисках и грузах выполнены отверстия 9. Обеспечивается увеличение диапазона статического момента устройства, вследствие чего является увеличение диапазона силы воздействия на обрабатываемое изделие. 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к разработке вибраторов, которые могут использоваться в технологических процессах стабилизирующей виброобработки металлических конструкций и изделий для стабилизации их геометрических размеров после сварки, литья, ковки, прокатки, механической обработки, термических операций нормализации и т.п.

Устройства для вибрационной обработки используются для вибрационного старения деталей и конструкций и снятия остаточных напряжений для повышения их размерной стабильности. По воздействию на металл вибрационный метод эквивалентен длительному естественному старению. Во многих случаях он может заменить дорогостоющую термическую обработку, требующую сложного оборудования.

Известно устройство для вибрационной обработки (патент РФ №2355546, МПК B23P 25/00), которое содержит вибровозбудитель, имеющий ротор с выступами, и упорные ролики. Ротор с выступами выполнен в виде кулачков с многогранным профилем, установленных относительно заготовки в местах, соответствующих зонам образования пучностей гармоник в заготовке, упорные ролики подпружинены к кулачкам.

Недостатком рассматриваемого устройства является ограниченная область его использования - он предназначен для виброобработки только вращающихся изделий, таких как валы. При вращении вала ролики перемещаются по поверхности установленных на валу кулачков со сложной поверхностью и за счет этого генерируются колебания вала с частотой kn, где k - число выступов на кулачке, а n -число оборотов в секунду.

Известно устройство для вибрационной обработки (патент РФ №2043155, МПК B02C 2/04), содержащее электродвигатель и дебаланс, выполненный в виде подшипниковой втулки, насаженной на вал электродвигателя, на втулке закреплены два кольца с буртами, направленными навстречу друг другу, а между ними и втулкой подшипника зажаты два равных по массе груза с направляющими канавками, сопряженными с буртами колец. На грузах выполнены фиксирующие устройства, представляющие собой конические элементы, установленные в канавках грузов с возможностью перемещения с помощью винта. Между грузами установлен секторный вкладыш. Благодаря свободному перемещению грузов по направляющим при освобожденных фиксаторах в рассматриваемой конструкции обеспечивается регулировка статического момента дебаланса. Устройство предназначено для использования в инерционных дробилках в рудоподготовительных работах на обогатительных фабриках, поэтому конструкция дебаланса имеет избыточную металлоемкость для выполнения операций вибрационного старения металлических деталей и конструкций.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому устройству является устройство для вибрационной обработки, защищенное патентом РФ №91299 (МПК B02C 2/04). Известное устройство содержит электродвигатель с двумя выходами приводного вала, на каждом из которых установлен дебаланс, закрытый защитным кожухом. Дебаланс состоит из стального цилиндра, двух фланцев и приводного вала, включает как минимум восемь секторов, ограниченных делителями. Сектора внутри дебаланса создают вибрацию при вращении вала.

Недостатком известного устройства является невозможность его перенастройки по величине силы воздействия на обрабатываемое изделие. При значительном изменении параметров обрабатываемого изделия необходимо использовать обрабатывающее устройство с другими выходными характеристиками.

Задачей, решаемой изобретением, является разработка устройства для вибрационной обработки, в котором возможно оперативно изменять величину прикладываемой нагрузки, создаваемой устройством, воздействующую на обрабатываемое изделие. Это один из важных параметров, от которого зависит эффективность вибрационного старения.

Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемое устройство, также как и известное, содержит установленный на опоре электродвигатель с двумя выходами приводного вала, на каждом из которых установлен дебаланс, закрытый защитным кожухом. Но, в отличие от известного, в предлагаемом устройстве дебаланс выполнен в виде двух дисков, на каждом из которых закреплен груз, центр тяжести которого смещен от центра вала, причем первый диск закреплен на валу, в каждом диске и грузе выполнены сквозные отверстия на одинаковом расстоянии от центра, второй диск соединен с первым резьбовым соединением через груз первого.

Техническим результатом, достигаемым изобретением, является увеличение диапазона статического момента устройства, вследствие чего увеличивается диапазон силы воздействия на обрабатываемое изделие.

Технический результат достигается за счет того, что в предложенной конструкции реализована возможность смещения второго диска с закрепленным на нем грузом относительно первого, также снабженного грузом, и за счет этого создавать максимальный статический момент и, как следствие, создавать максимальную вынуждающую силу при совпадении центров проекций обоих грузов, а при разнесении центров грузов на 180° относительно друг друга обеспечивать статический момент, равный нулю.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 приведен пример выполнения устройства для вибрационной обработки, со снятым защитным кожухом с одного из дебалансов, а на фиг.2 показан вид устройства сбоку.

Устройство содержит двигатель 1, установленный на опоре 2. На двух выходах вала 3 установлены дебалансы, каждый из которых закрыт защитным кожухом 4. Дебаланс выполнен в виде двух дисков 5 и 6, причем первый диск 5 закреплен на валу 3, например, шпоночным соединением. Каждый диск снабжен грузом 7 и 8, который может быть жестко закреплен на нем, например приварен. На дисках и грузах выполнены сквозные отверстия 9 (фиг.2), которые все расположены на равных расстояниях от центра вала 3. Второй диск 6 соединен с диском 5 через груз 7 первого диска с помощью резьбового соединения 10. Соединение через груз 7 обеспечивает необходимую жесткость конструкции.

При проведении процесса вибростарения предварительно выбирают величину вынуждающей силы. Поскольку из двух дисков только первый диск 5 закреплен на валу, то для создания требуемой величины вынуждающей силы необходимо при разобранном резьбовом соединении повернуть диск 6 относительно вала так, чтобы суммарный статический момент обоих грузов обеспечивал эту силу. Затем следует через отверстие 8, которое соответствует требуемому статическому моменту, соединить диск 6 через груз 7 с отверстием в диске 5. В качестве резьбового соединения может быть использовано болтовое.

При работе устройства его устанавливают на плоскость обрабатываемого изделия, при этом изделие устанавливается на резиновых прокладках, которые позволяют отдельным его частям колебаться на резонансных частотах.

После включения двигателя вал начинает вращаться, а вместе с ним начинает вращаться закрепленный на нем ведущий диск 5 с грузом, а поскольку он соединен болтом с диском 6, то вращается весь дебаланс. Дебалансы создают вибрацию, которая через опору 2 передается на обрабатываемое изделие. Эффективность процесса вибрационного старения определяется степенью пластической деформации металла, которая зависит от прикладываемой нагрузки. Из этого следует, чем более точно подобрана нагрузка, тем эффективнее проходит процесс.

При необходимости изменения вынуждающей силы, например, при изменении материала обрабатываемой конструкции операция смещения грузов относительно друг друга повторяется, но болт пройдет уже через другое отверстие 9 в диске 6, таким образом изменив расстояние между центрами грузов, а следовательно, статический момент дебаланса.

В данной конструкции при всех операциях смещения грузов относительно друг друга можно использовать только одно отверстие на диске 5 и только в нем одном выполнить резьбу для обеспечения резьбового соединения.

Описание конструкции устройства доказывает достижение технического результата - увеличение диапазона силы воздействия на обрабатываемое изделие, которое является следствием расширения диапазона статического момента устройства. Такое решение позволяет эффективно обрабатывать большую номенклатуру металлических конструкций и изделий.

Устройство для вибрационной обработки металлических изделий, содержащее установленный на опоре электродвигатель с двумя выходами приводного вала, на каждом из которых установлен дебаланс, закрытый защитным кожухом, отличающееся тем, что дебаланс выполнен в виде двух дисков, на каждом из которых закреплен груз, центр тяжести которого смещен от центра вала, причем первый диск закреплен на валу, в каждом диске и грузе выполнены сквозные отверстия на одинаковом расстоянии от центра, а второй диск соединен с первым резьбовым соединением через груз, закрепленный на первом диске.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к виброобработке маложестких деталей для снижения в них остаточных напряжений. .

Изобретение относится к области металлообработки, а именно к вибрационной обработке. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологическим процессам стабилизирующей виброобработки осесимметричных деталей, например валов, после термических операций и механической обработки, а более конкретно к устройствам для осуществления процесса вибростабилизации.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к средствам обработки сварных соединений для улучшения их механических параметров. .

Изобретение относится к способам снятия внутренних напряжений с целью повышения точности механической обработки отливок, а именно блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к средствам для контроля процесса снятия и перераспределения остаточных напряжений , их стабилизации при искусственном старении, например вибрационном.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологическим процессам стабилизирующей обработки осесимметричных деталей типа валов, втулок после термических операций нормализации, механической обработки, горячей правки.Цель изобретения - повышение эффективности процесса.

Изобретение относится к металлообработке и к дорнованию отверстий малого диаметра

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при выполнении технологических операций с использованием энергии ультразвукового поля

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению, а именно к технологическим операциям релаксации остаточных напряжений в деталях, имеющих внутренний и внешний диаметры

Изобретение относится к сборке деталей с натягом. Создают сегментные закаленные участки на поверхности отверстия охватывающей детали с помощью фасонного контактно-разогревающего инструмента. Устанавливают втулку в охватывающую деталь с технологическим натягом. Осуществляют деформирование втулки путем электроконтактного нагрева и дорнования ее внутренней поверхности дуплексным инструментом в виде контактно-разогревающего инструмента и расположенного за ним деформирующе-калибрующего инструмента, установленного с натягом, равным 0,8 мм. В результате увеличивается радиальная сдвигоустойчивость полученного соединения деталей. 3 ил.

Изобретение относится к сборке деталей с натягом. Создают сегментные закаленные участки на средней части поверхности отверстия охватывающей детали с помощью фасонного контактно-разогревающего инструмента. Осуществляют установку втулки в охватывающую деталь с технологическим натягом. Производят деформирование втулки путем электроконтактного нагрева и дорнования ее внутренней поверхности дуплексным инструментом в виде контактно-разогревающего инструмента и расположенного за ним деформирующе-калибрующего инструмента, установленного с натягом, равным 0,8 мм. В результате повышается осевая и радиальная сдвигоустойчивость полученного соединения деталей. 3 ил.
Изобретение относится к области обработки материалов резанием и может быть использовано при механической обработке заготовок из полимерных материалов. Согласно способу производят обработку заготовок из полимерных материалов химическим реагентом. Заготовке и режущему инструменту сообщают относительное движение формообразования, подачу осуществляют дискретно и производят механическую обработку заготовок режущим инструментом. Для получения заготовки в качестве химического реагента используют коллоидный раствор нанодисперсного порошка нитрида бора с размером частиц от 25 нм до 80 нм в пластификаторе, который смешивают с резиновой смесью на основе бутадиен-нитрильного каучука с последующим формованием и вулканизацией. Техническим результатом изобретения является упрощение и повышение производительности механической обработки заготовок из полимерных материалов.

Способ включает изготовление из стали диска с технологическим припуском по наружному диаметру, его нагрев и пластическое деформирование участка диска в виде кольца, предназначенного для нарезания зубьев, образующих венец зубчатого колеса, методом обкатки посредством перемещения друг относительно друга с взаимным прижатием валка и заготовки как минимум с одного торца. В процессе обкатки осуществляют нагрев обкатываемого участка, при этом валок перемещают в плоскости, параллельной плоскости торца заготовки, с центром его вращения относительно заготовки, совпадающим с центром заготовки, ширину прокатываемого участка в радиальном направлении относительно заготовки выбирают равной сумме высоты зубчатого венца, ширины наружного технологического припуска и ширины припуска на прокатку от окружности оснований зубчатого венца в сторону центра заготовки. Достигается повышение механических характеристик зубчатого колеса за счет повышения механических свойств заготовки для его изготовления. 1 ил.

Изобретение относится к правке упругопластическим изгибом длинномерных деталей. Осуществляют предварительное упругое деформирование детали. Осуществляют правку детали с одновременным поверхностным пластическим деформированием рабочим инструментом, перемещающимся вдоль образующей вращающейся вокруг своей центральной оси детали и обеспечивающим воздействие на поверхность детали с двух противоположных сторон с равными силами. Причем силы приложены на расстоянии: , где σt - предел текучести материала детали, МПа, W - момент сопротивления детали, мм3, Р - сила прижима рабочего инструмента к детали, Н. В результате устраняются остаточные напряжения в детали и обеспечивается упрочнение поверхностного слоя детали. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к ультразвуковой обработке круглой пластины. Закрепляют пластину на опоре по ее краю, устанавливают источник ультразвуковых колебаний на пластине и осуществляют ее деформирование. При этом источник ультразвуковых колебаний устанавливают в центре поверхности пластины и сообщают ему ультразвуковые колебания и статическое усилие. Деформирование пластины осуществляют на величину δ, равную где R и r - соответственно наружный и внутренний радиусы пластины, мм; t - толщина пластины, мм; Е - модуль упругости материала пластины, МПа; μ - коэффициент Пуассона материала пластины; [σt] - предел текучести материала пластины, МПа. В результате исключаются искажения геометрической формы пластины и повышается качество обработки. 2 ил.

Изобретение относится к изменению изгибной жесткости цилиндрических стержневых изделий. Осуществляют формирование остаточных напряжений при осесимметричном пластическом деформировании изделия с помощью деформирующего инструмента с конической рабочей частью. Остаточные напряжения формируют при относительном обжатии величиной 1,0%. Формируют остаточные напряжения сжатия в периферийных слоях изделия до глубины 0,3R, где R – радиус изделия и остаточные напряжения растяжения в центральной области изделия путем создания растягивающего усилия, превышающего по величине осевое усилие сжатия. В результате: повышается жесткость изделий. 3 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для виброобработки конструкций и изделий

Наверх