Устройство для волочения материала с применением ультразвуковых колебаний через две волоки

 

ОП ИСАНИЕ ())) 6687Ж

Е1

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДИВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.01.78 (21) 2569387/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (51) М. Кл.-

В 21 С 3100

Государственный комитет ссса оо делам изобретений н открытий

Опубликовано 25.06.79. Бюллетень № 23 (53) УДК 621.778..107 (088.8) Дата опубликования описания 10.07.79 (72) Авторы изобретения

В. В. Клубович и В. В. Руба пик

Витебский филиал институтцев физики твердого тела и полупроводников AH Белорусской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ МАТЕР!!АЛА

С ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУIxOBbIX КОЛЕБЛН1!Г!

ЧЕРЕЗ ДВЕ ВО,г1ОКИ

0, Ап8

Изобретение относится к волочильному производству.

Известно устройство для волочеьч(я материала с применением ультразвуKQBhix колебаний через две волоки, включаюшее источник и средство подвода продольных ультразвуковых колебаний к первой волоке, размещенной в пучность колебаний ультразвуковой волны, и источник и средство для подвода радиальных колебаний на второй волоке (1) .

Недостатком такого устройства является частичное использование энергии ультразвуковых колебаний, что увеличивает эффективное значение усилия волочения. Это увеличение обусловлено тем, что волока, закрепленная в узле радиальных колебаний, не обеспечивает надежного защемления протягиваемого материала в момент, когда волока, поме(ценная в пучности продольных колебаний, движется против хода волочения. В этот момент энергия ультразвуков >Ix колебаний тратится на упругое растяжение материала на участке между волоками или на участке между тянущим барабаном и волокой, закрепленной в пучности продольных колебаний.

Цель изобретения уменьшение ус)(лия волочени я.

Это достигаеTciI тем, что вторая волока установлена в пучности колебаний стоячей ультразвуковой волны на расстоянии 8 от

5 первой волоки, определяемом из соотношения: где Ап ам плиту;1а продольных ультразвуковы. колебаний; — X1 0 д л ь 10 и 1 а l„11! п р 0 Г Я П1 В а (. м О го ма теpи а. а

6„— — напряжение, возникающее в протягиваемом материале за счет нродольных хльтразвх ковых I oëåoàIIèè.

На чертеже изображена схема предлагаемого хстройства.

Устройст Бо:Одержиi про(гбр()зователь 1 ультр()зв ковых кол(.б;)ний Ilp!1(0(.;1«IIc IIны м к н(.",1 х Вол и ОБО 10м 2, Б гор11(. IioTOpoi o

2ц в пуч ности продольных ко.l(..á;Illèé закреплена волока 3 и преобразователь 4 ультразвуковых колебаllliii с присоединенным к неМХ ВОЛНОБО 10М О, В TOPII(. КОТОРОГО В IIX Ч—

НОСТИ IIРОДО,I!:1!ЫX КОЛ(. 01) IIИИ БЫI!(). IИ(И Днеh

668732

6, имеющий диаметр, кратный половине длины ультразвуковой волны, с закрепленной в пучности радиальных колебаний волокой 7.

Устройство работает следующим образом

В момент начала движения волоки 3 против хода волочения протягиваемый материал 8 подвергается сжатию волокой 7 в радиальном направлении, что обеспечивает его надежное защемление. В результате волока 3, двигаясь против хода волочения, за счет энергии ультразвуковых колебаний деформирует протягиваемый материал 8. Расстояние между волоками установлено таким, чтобы абсолютное упругое растяжение материала на этом участке было меньше амплитуды продольных ультразвуковых колебаний. В этом случае волока 3, закрепленная в пучности продольных ультразвуковых колебаний, продеформирует материал на участке, равном разности между амплитудой продольных ультразвуковых колебаний и абсолютным упругим растяжением материала на участке между волоками. Минимальный зазор между волоками 3 и 7 устанавливается больше нуля с тем расчетом, чтобы на участке между волоками 3 и 7 не происходило усталостного разрушения протягиваемого материала.

Так как периодическое изменение диаметра волоки 7 при радиальных колебаниях и продольные колебания волоки 3 вдоль оси волочения происходит синфазно, то описанный процесс действует на протяжении всего времени волочения, что приводит к значительному снижению усилия волочения за счет более эффективного использования ультразвуковой энергии, а также к устранению пиков тягового усилия.

В момент уменьшения диаметра волоки

7 металл подвергается сжатию в радиальном направлении, в результате чего металл деформируется только за счет энергии ультразвуковых колебаний и пластическое течение металла происходит без приложения к переднему концу металла тянущего усилия.

В волоке 3, вследствие надежного защемления металла волокой 7 в момент его движения против хода волочения, доля пластической деформации за счет энергии ультразвуковых колебаний значительно возрастает.

В результате более эффективного использования энергии ультразвуковых колебаний общее усилие волочения по сравнению с усилием при волочении в известном устройстве уменьшается на 40 — 60о/о, а для таких материалов как алюминий, свинец, олово снижение усилия волочения достигает 80—

90 /о.

Формула изобретения

Устройство для волочения материала с применением ультразвуковых колебаний через две волоки, включающее источник и средство подвода продольных ультразвуковых го колебаний к первой волоке, размещенной в пучности колебаний ультразвуковой волны, и источник и средство для подвода радиальных колебаний ко второй волоке, отличаюи ееся тем, что, с целью снижения усилия волочения, вторая волока установлена в пучности колебаний стоячей ультразвуковой волны на расстоянии Ь от первой волоки, определяемом из соотношения:

0(8(— —, An 8

6 где An — амплитуда продольных ул ьтразвуковых колебаний;

Я вЂ” модуль Юнга для протягиваемого материала;

4А — напряжение, возникающее в протягиваемом материале за счет продольных ультразвуковых колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 435028, кл. В 21 С 3/00, 1972.

668732

Редактор С. Суркова

Заказ 3540/6

Составитель Е. Воронкова

Техред О. Луговая Корректор Jl. Ливринн

Тираж 1033 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Филиал П П П «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4