Устройство для волочения труб и прутков с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент

 

Союз Советскня

Соцналнстнческнв

Ресяублни

««667265

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. саид-ву.г

{51) М. Кл.

В 21 С 3/00 (22) Заявлено14.02.78 (21) 2578853/22-02 с присоединением заявки №

Гасударственный ванвтвт ссср па делам кзааретвний я аткрыткй (23) ПриоритетОпубликовано15.06.79.Бюллетень №22

Дата опубликования описания 18.06.79 (53) УДК 621.778. .1.07,(088.8) (72) Авторы изобретения

А. В. Степаненко и В. С. Запорожченко

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

{71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛО ЮНИЯ ТРУБ И ИРУТКОВ

С НАЛОЖЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ

HA ИНСТРУМЕНТ

Изобретение относится к волочильному производству.

Известно устройство для волочения труб и прутков с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент, включающее по меньшей мере один электромеханический преобразователь, радиально . закрепленный на наружной поверхности волновода, выполненного в виде полого цилиндра, диаметр которого равен половине длины радиальных ультразвуковых тО колебаний, в полости которого установлена волока (1).

В известном устройстве волока совершает чисто радиальные колебания. Иэ- за малой толщины диска резонансного диаметра (малой колебательной .массы) ультразвуковые колебания резко демпфируются при значительных усилиях волочения, приложенных к колебательной системе. Кроме того, в волноводе невозможно устанавливать стандартные волоки иэ твердого сплава с большими габаритны- ми размерами (порядка 60 — 80 мм), 2 необходимых для волочения труб и прутков диаметром более 20 мм.

Белью изобретения является повышение эффективности использования ультразвуковой энергии при значительных усилиях волочения труб или прутков большого диаметра путем наложения на волоку комбинированных радиально-продольных колебаний.

Бель достигается тем, что волновод выполнен длиной, кратной половине длины продольных ультразвуковых колебаний, а волока установлена между пучностью и узлом смещений продольных ультразвуковых колебаний.

На фиг. 1 представлено устройство с эпюрами распределения амплитуды ра« диальных и продольных колебаний, продольный разрез; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема, иллюстрирующая направление комбинированных радиально-продольных колебаний стенок волоки a сечениях, расположенных

567265

4 гце (p — угол между направлением комби. нирова нных радиально-продольных колебаний и продольной осью волновода.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить эффективность использования ультразвуковой энергии при значительных усилиях волочения труб и прутков диаметром более 20 мм эа счет наложения на волоку комбинированных радиально- про-!

О дольных ультразвуковых колебаний и большой колебательной массы вопновода.

Наложение комбинированных рациально-продольных колебаний на волоку с помощью предлагаемого устройства позво1З пяет снизить усилие волочения труб (иэ углеродистой стапи с ф48х1,5 мм на

4 35х1,5 мм) в среднем на 25%.

Устройство дпя волочения труб и . прутков с напожением ультразвуковых колебаний на инструмент, включающее по меньшей мере один электромеханический преобразователь, радиально закрепленный на наружной поверхйости вопновода, выпойненного в виде полого цилиндра, диаметр которого равен половине:длинй радйапьных ультразвуковых колебаний, в попости которого установлена волока, ь т л и ч а ю щ е е с я, тем, что, с целью повышенйя эффективности йспользования ультразвуковой энергии при значительных усилиях волочения труб ипи прутков большого диаметра путем наложения на вопоку комбинированных радиапьнь-продольных колебаний, вопновод выполнен длиной, кратной половике дпины продопьных упьтразвуковых колебаний, а вопока установпена между" пучностью K узлом смешений йродоаьных ультразвуковых копебаний.

1. Заявка % 2374309, кп. В 21 С 3/ОО, 1976, по которой принято попожитепьное решение о выдаче. авторского свидетельства.

3 между пучностью и узлом смещений продольной стоячей ультразвуковой волны.

Устройство включает электромехани« ческие преобразователи l, которые крепятся рациально к лыскам, выполненным на боковой поверхности волновода 2, в узле смещений продольной ультразвуко вой волны. Волновоц 2 выполнен в виде полого цилиндра, диаметр которого равен половйне длины волны рациальных ультразвуковых колебаний, а длина кратна половнне длины волны продольных ультразвуковых колебаний. В полости вопновода 2 между узлом и пучностью смещений продольной ультразвуковой волны установлена волока 3. В следую- т щем по длине"волновода узле смешений продопьнйх колебаний расположен фланец, радиус которого значительно больше резонансного размера Д „, что! позволяет .,20 Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я производить крепление устройства к упорной доске 4, волочильного стана в этом мес т е.

Устройство работает следующим обра зом.

При возбуждении эпектромеханически . ми преобразователями 1 в вопноводе 2 радиапьнйх ультразвуковых колебаний (эпюра распределения по диаметру вол« повода Т, по дпине - И ) последние по закону Пуансона преобразуются в продопь» ные колебания (эпюра распределения по, длине волновода Й, цо диаметру Я.

Волновод 2, следовательно, и вопока 3 в сечениях, распопоженных между пуч ностью и узлом смещений продольной ультразвуковой волны, совершает комбинированные падиапьнь-продопьные ультразвуковые колебания большой интенсивности,, так как амплитуда комбйнированных 4О копебаний превышает отдельно взятые амппитуды чисто радиальных ипи чисто прода ьных копебаний и определяется по формуле

А А + Ап, 4s где Ар и А о - ампйитуда радиальньпс Источники информации, принятые во и продопьных.копебаний в данной точке вниманйе при экспертизе

1 соответственно. Направление завйсйт "" от соотйошения величины радиальных и продольных колебаний в этом сечении .

P = алоtg — 1 пр

Составитель Е. Савицкан

Редактор О. Горгашева Техред 3. Фанта Корректор М. Вигула

Заказ 3284/5 - Тираж 1 033 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., g. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4