Вибрационная установка для снижения остаточных напряжений

 

уДЩП16- « ЧЮЯЯФ 1

ОПИСАНИИЗОБРЕТЕНИ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 02.1177 (21) 2544890/25 с присоединением заявки H2— (23) Приоритет

Опубликовано 150580. Бюллетень М

Дата опубликования описания 180580 (51)м. кл.2

В 23 Р 25/00 ф.

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 621. 791.09 (088. 8} (72) Авторы изобретения

В. П. Шульгин и В.И. Юдин (71) Заявитель (5 4 ) ВИ БР AILHOHHAH УСТАНОВКА ДЛЯ СНИЖЕНИЯ

ОСТАТОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к области вспомогательной обработки деталей до станочных операций или в процессе их выполнения, а именно для снижения остаточных напряжений в режущем инструменте с напайными пластинами.

Известна вибрационная установка для сияти я остаточных напряжений, включающая электромеханический вибра-10 тор и пульт управления для регулирования резонансной частоты вибратора.

Электромеханический вибратор подвергает обрабатываемые детали циклическим нагрузкам на определенной резонансной частоте, в результате чего в них протекают релаксационные и диффузные процессы, снижающие и перераспределяющие остаточные напряжения по всему объему обрабатываемого ма.териала (1) .

Недостатком такой конструкции является то, что электромеханический вибратор используется только для крупногабаритных деталей. Использо- 25 вание же его для обработки более . мелких деталей не лает необходимой производительности .

Известна вябранионная установка для снижения ест- . . них напряжений в сварных конструкциях (2), состоящая из электромеханического вибратора направленного действия, в котором источником возбуждающей силы служит вращающаяся несбалансированная масса-эксцентрик, датчика амплитуды, представляющего собой пьезоэлектрический преобразователь генераторногс типа, пульта управления. Вибратор приводится в действие электродвигателем постоянного тока. Частота вибраций 10-120 Гц. Такие конструкции нецелесообразно применять для снятия остаточных напряжений в сварных деталях с малыми габаритами из-за низкой производительности и поэтому их используют на испытательных стендах или для стабилизации формы крупных деталей.

Белью изобретения является повышение производительности вибрационной установки.

Бель достигается тем, что. в известной вибрационной установке для снижения остаточных напряжений, например, в режущем инструменте с напайными пластинами, с электромеханическим вибратором направленного действия, установленным на упругих эле733957 ментах, и пьезоэлектрическим преобразователем, электромеханический вибратор снабжен двумя дисками, один из которых служит основанием вибра тора и связан с электродвигателем его вращения, а второй диск установлен на укаэанных выше упругих элемен5 тах и имеет полость, в которой расположены подпружиненные направляющие качения.

Детали помещают в полость неподвижНо установленного диска, которая вы16 полнена по периметру в виде кольца.

Подпружиненные направляющие поджимают деталь к рабочей поверхности электромеханического вибратора и перемещают ее, одновременно подвергая цикличес- 15 ким нагрузкам, >з результате чего, в детали протекают релаксационные и диффузионные процессы, снимающие и перераспределяющие остаточные напряжения. 20

На фиг. 1 изображена предлагаемая вибромашина общий вид; на фиг. 2 разрез A-А на фиг. i; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2 (эона загрузки и выгрузки); на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 2 (загрузочное и разгрузочное окна) .

Вибрационная установка для снижения остаточных напряжений, например, в режущем инструменте с напайными пластинами» содержит станину 1» дис- ЗО ки 2 и 3, Диск ? выполнен в виде основания вибратора 4 и получает вращение от электродвигателя 5 через редуктор б. Диск 3 неподвижнo установлен на упругих элементах 7 и имеет З5 полость 8, в .которой по всему диамет ру размещены направляюшие 9, которые расположены между гибкими элементами 10 и 11 и подпружинены пружинами

l2 Пружины 12 выбраны таким обра- 40 зом, чтобы усилие прижатия обрабатываемой поверхности детали 13 к рабочей поверхносТи диска 2 было намного больше, чем рабочее действие вибратора. Только при условии надежного прижатия детали 13 и диску 2 будет происходить не наклеп поверхности детали 13, а будут. протекать релаксационные и диффузионные процессы, снимающие и перераспределяющие остаточные напряжения по всему объему

5О обрабатываемого материала. Вибратор

4 имеет дебалансы 14, которые приводятся во вращение при помощи электродвигателя 15 постоянного тока с частотой 10-120 Гц, который жестко 55 установлен на станке. Диск 3 выпол.нен с пазами 16 и 17, через которые происходит з агруз ка и выгруз ка,деталей 13. Направляющая 18 жестко закреплена между пазами 16 и 17 и 6О служит для придания заданного направления обработанной детали 13 к бункеру.

Для сохранения рабочего зазора ,между вибратором 4 и диском 3 установлены кольца 19 и 20. Для вращения вибратора 4 относительно диска 3 между кольцами 19 и 20 установлены направляющие 21. Так как направляющие подвергаются износу, то для сохранения зазора направляющие подпружинены пружинами 22.

Вибрационная установка работает следующим образом.

Через пульт управления включается электродвигателr.» 15 пОстоянного тока, который жестко ус ановлен на станине 1, и электродвигатель 5 который приводит во вращение диск 2.

Дет али 1 3, чер ез паз 1 б, з агружают в рабочую камеру» непосредственно на гибкий элемент 10, где детали 13 при помощи пружин 12 жестко прижимаются к рабочей поверхности диска 2, Диск 2, вращаясь вокруг оси, по направляющим

21; захватывает детали 13, которые перемещаются совместно с диском 2 в полости 8 диска 3 по,направляющим 9.

За один оборот диска 2 деталь 13 совершает также один оборот„ Элеткро— механический вибратор 4, достигая резонансной частоты, передает колебания обрабатываемой детали, жестко прижатой пружинами 12 к диску 2.

Деталь 13, совершая полный оборот выбрасывается при помощи направляющей 18 через паз 17 из рабочей камеры. Загрузка и выгрузка деталей

13 из рабочей камеры происходит непрерывно при рабочающем вибраторе 4 и вращающемся диске 2. Время обработки (один оборот диска 2) составляет

3-5 мин.

Вибрационная установка позволяет снизить и перераспределить остаточные напряжения 1-го и II-го рода не только в поверхностном слое, но и во всем объеме обрабатываемого материала, а также в зоне соединения пластинки с державкой на 60Ъ, что приводит к увеличению работоспособности резцов с напайными пластинами, повышается прочность рабочего инструмента в 1,2-1„35 раза, Формула изобретения

Вибрационная установка для снижения остаточных напряжений, например, в режущем инструменте с напайными пластинайи с электромеханическим

У вибратором направленного действия, установленным на упругих элементах, и пьезоэлектрическим преобразователем,отди чающая с я тем, что, с целью повышения производительностити установки, электромеханический вибратор снабжен двумя дисками, один и э которых служит оси о вани ем вибратора "и связан с электродвигателем его вращения, а второй диск установлен на укаэанных выше упругих элементах и имеет полость, в которой

733957 расположены подпружиненные направляющие качения.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании 91375859 кл. B 23 Р 25/00.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 382504, кл. В 24 В 31/06, 733957 фиг.3 е-в фигй

Составитель Б. Артамонов

Редактор Т. Кузнецова Техред Ж.Кастелевич Корректор М Шаро! и

Заказ 1965/21 Тираж 1160 .Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб,, д, 4/5

Филиал П!1П Патент, г. Ужгород, ул. Проектна i, !