DE3313498A1

DE3313498A1 - Anlage zur explosionsbearbeitung von materialien

Info

Publication number: DE3313498A1
Application number: DE3313498A
Authority: DE
Inventors: Jurij Grigorievi&ccaron; Novosibirsk Kuznetsov
Original assignee: SPECIAL'NOE KONSTRUKTORSKOE BJURO GIDROIMPUL'SNOJ TECHNIKI SIBIRSKOGO OTDELENIJA AKADEMII NAUK SSSR NOVOSIBIRSK SU; SP K BYURO GIDROIMPULS TEKH; Special'noe Konstruktorskoe Bjuro Gidroimpul'snoj Techniki Sibirskogo Otdelenija Akademii Nauk Sssr Novosibirsk
Current assignee: SPECIAL'NOE KONSTRUKTORSKOE BJURO GIDROIMPUL'SNOJ TECHNIKI SIBIRSKOGO OTDELENIJA AKADEMII NAUK SSSR NOVOSIBIRSK SU; SP K BYURO GIDROIMPULS TEKH; Special'noe Konstruktorskoe Bjuro Gidroimpul'snoj Techniki Sibirskogo Otdelenija Akademii Nauk Sssr Novosibirsk
Priority date: 1983-04-14
Filing date: 1983-04-14
Publication date: 1984-10-18
Also published as: SE431837B; SE8301961D0; JPS59193776A; SE8301961L; DE3313498C2; FR2544241B1; FR2544241A1

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht-ε ich auf Anlagen zur Impulsbearbeitung von Materialien, insbesondere auf Anlagen zur Explosionsbearbeitung von Materialien.

Die Erfindung kann im Maschinenbau zum Schweißen von Materialien durch Explosion, zum. Verfestigen von Materialien duroh Stoßwellen und zum Pressen von pulverförmigen Materialien angewendet werden.

Bekannt ist eine Anlage zur Explosionsbearbeitung von Materialien, die eine Kammer enthält, deren Grundplatte § einen Arbeitstisch:für das zu bearbeitende Material trägt j (siehe z.B. die US-PS Nr. 4079612, Klasse 72-56). I

In dieser Anlage ist der Arbeitstisch in Form eines § Satzes von Stahlplatten mit zwischen ihnen angeordneten f Gummischichten ausgeführt. . - f

. .Der genannte Arbeitstisch gewährleistet eine beträchtliche Dämpfung der an ihm angreifenden Belastungen und folglich eine Verminderung der Belastungen., die auf die ϊ Grundplatte der Kammer übertragen werden. Jedoch wird von ·?■ den Gummis chioht en des Tisches bei der. Verformung nach . ΐ der Explosion nur ein geringer Teil der aufgenommenen Ener-, gie unwiederbringlich (für die Erwärmung der Gummisohich-. * ten) absorbiert. -Der Hauptteil der Energie wird von diesen ' Sohiohtsn gespeichert, was zur Folge hat, daß nach der Be- ^:χ *· endigung der Bxplosionsbearbeitung die potentielle Energie! des zusammengedrückten Gummis .in die kinetische Energie % der Bewegung der Stahlplatten und des zu bearbeitenden J Materials übergeht, das auf dem Arbeitstisch befestigt '* ist.. Dies führt zum Abwurf des bearbeiteten Materials "■ : vom Tisch. . . · · .. Bekannt ist weiterhin eine Anlage zur Explosionsbearbeitung von Materialien, die eine Kammer mit einem auf deren Grundplatte aufgestellten Arbeitstisch in Form einer zylindrischen Hülle, in der ein dämpfendes Medium und . eine Tragplatte.für das zu bearbeitende Material untergebracht sind, welohe zum dämpfenden Me- _;> dium verschiebbar angeordnet ist (siehe z.B. die US-PS Nr. 4085S83, Klasse 72-56).

In der besagten Anlage stellt das dämpfende Medium

. Z₁. -

Stahlguß- oder Hartgußkies dar. Hie Tragplatte des Arbeitstisches liegt mit ihrer gesamten Stützfläche vor der Explosion auf dem. dämpf enden. Medium auf. Der gesamte. Arbeitstisch ist auf der Grundplatte der Kammer befestigt. Der Kies als Schüttgut absorbiert die Energie der Stoßbelaetungen hauptsächlich durch Erwärmung der Teilchen. Aber nach mehreren Zyklen der Bearbeitung von Materialien auf dem Arbeitstisch verschlechtern sioh die Dämpfungseigensohaften des Kieses wegen der Verdichtung desselben und einer Verminderung der Verschiebung von Kiesteilchen relativ zueinander. Dies ruft ein Anwachsen der .Belastungen hervor, die vom Arbeitstisch auf die Grundplatte der Kammer übertragen werden.
- ■·'· Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Explosionsbearbeitung.von Materialien zu schaffen, deren Arbeitstisch so ausgeführt wäre, daß dadurch seine Dämpfungseigenschaften erhöht und die vom Tisch auf die Grundplatte der Kammer übertragenen Stoßbelastungen herabgemindert werden können.

. Dies wird dadurch erreicht, daß in der Anlage zur Explosionsbearbeitung von Materialien, die eine Kammer mit· einem auf ihrer Grundplatte aufgestellten Arbeitstisch in Form einer zylindrischen. Hülle enthält, in der ein dämpfendes Medium und eine Tragplatte, für das zu bearbeitende Material untergebracht sind, welche zum dämpfenden Medium, während der Explosion verschiebbar angeordnet ist, erfindungsgemäß die Tragplatte des Arbeitstisohes Vorsprünge und Lücken besitzt, die als Stützfläohe dienen, wobei sich die Vorsprünge vor der Explosion teilweise im dämpfenden Medium befinden, und die Tragplatte ist mit-Möglichkeit .der. Rückführung in ihre ursprüngliche Lage nach der Esplosion angeordnet.

Es ist zweckmäßig, daß die Tragplatte des Arbeitstisches aus drei Teilen ausgeführt ist, die übereinander gelagert sind, wobei der obere Teil zur Aufnahme des zu bearbeitenden Materials, der mittlere Teil als dämpfende Zwischenschicht dient, während der untere Teil mit der Stützfläche in Form von Vorsprüngen und Lüoken zum Auflie-

COPY

- 5 - ■ . i

gen der Tragplatte des Arbeitstisoh.es auf dem dämpfenden Medium bestimmt; ist. . {

Eine, solche Ausführung der

Anlage, zur Explosionsbearbeitung von Materialien gewährleistet, eine Verminderung der vom Arbeitstisch auf

die Grundplatte.der Kammer übertragenen Stoßbelastung :

als Resultat einer intensiven Absorbierung der Energie i

durch das dämpfende Medium. .

> Im folgenden wird die Erfindung durch Beschreibung -:

konkreter Beispiele ihrer Ausführung und anhand von Zeiohnungen erläutert; es zeigt

. · Fig. 1 die Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Anlage zur Explosionsbearbeitung von Materialien bei der Lage . ^ ; des Arbeitstisches vor der. Explosion (Längsschnitt); -\

I^ Flg. 2 dasselbe wie in I¹Ig. 1, aber bei der Lage des ·'

Arbeitstisches nach der Explosion (teilweiser Längsschnitt); Fig.5 die Gesamtansicht einer anderen Ausführungs- ^ variants der Anlage zur Explosionsbearbeitung von Materia- ^ lien gemäß der Erfindung bei der Lage des Arbeitstisches 2 vor der Explosion (Längsschnitt); .

Fig. 4 dasselbe wie in Fig. 3, aber bei der Lage des Arbeitstisches nach der Explosion (teilweiser Längsschnitt).

. Die erfindungsgemäße Anlage zur Explosionsbearbeitung

von Materialien enthält eine Kammer 1 (Fig.l), auf deren ti Grundplatte 2 ein Arbeitstisch 3 in Form einer zylindri- "'; sehen Hülle 4 aufgestellt ist, in der ein dämpfendes Me- *"' dium 5 in Form von. Ha^rtgußkies und eine Tragplatte 6 - "

" - . untergebracht sind·- . , , =

Die Tragplatte 6 besitzt Vorsprünge 7 und Lücken 8, welche als Stütsfläohe der Tragplatte 6 dienen. ^:.

Die Vorsprünge 7 der Tragplatte 6 befinden sich vor der Explosion teilweise im dämpfenden Medium 5, wie dies ■ in Fig. .1 . .gezeigt ist, und nach der Explosion liegt ' _; die Tragplatte 6 mit ihrer gesamten Stützfläche in Form von VorSprüngen.7 und Lücken 8 auf dem dämpfenden Medium * 5 auf, wie.es in Fig. 2 gezeigt 1st. ._:

Die Tragplatte 6 (Fig. 2 und 1) 1st in der zylindrl- · sehen Hülle 4 mit Möglichkeit der Verschiebung J j

zum dämpfenden Medium 5 während der Explosion und der !Rückführung in ihre Ausgangslage nach der Explosion angeordnet. Für die genannte Rückführung, der. Tragplatte 6 (Fig.l) ist in.der Grundplatte 2 der Kammer 1 die KoI-benstange 9 eines Druckluftzylindera IO angeordnet. An

der zylindrischen Hülle 4 des Tisches 3 ainä Anschläge ' zur Fixierung der Tragplatte 6 in der Ausgangslage ausgebildet.

Die Tragplatte 6 nimmt das zu bearbeitende Material 12 mit Sprengstoff 13 auf.

In Fig. 3 und 4 ist eine andere AusführungsVariante der erfindungsgemäßen Anlage dargestellt. Diese Anlage ist der Anlage nach Fig. 1 und 2 ähnlich.

Der Unterschied besteht darin, daß die Tragplatte 14 (Fig. 3 und 4) des Arbeitstisches 3 aus drei Teilen 15, 16 und 17 ausgeführt ist, die übereinander gelagert sind. Der obere Teil 15 dient zur Aufnahme des zu bearbeitenden Materials 12, der mittlere Teil 16 dient als dämpfende Zwischenschicht, während der untere Teil 17 mit der Stützfläche in Form von Vorsprüngen 7 und Lücken 8 zum Aufliegen der Tragplatte 14 des Arbeitstisches 3 auf dem dämpfenden Medium 5 bestimmt ist.

Die Vorsprünge 7 der Tragplatte 14 befinden sich ebenso wie in der Anlage naoh Fig. 1 und 2 vor der Esplosion teilweise im dämpfenden.Medium 5, wie dies in Fig. eingezeichnet ist, und nach der Esplos ion liegt die Tragplatte 14 mit ihrer gesamten.Stützfläche in Form von Vorsprüngen 7 uzLd Lüoken 8 auf dsm dämpfenden Medium 5 auf, wie es in Fig. 4 gezeigt ist«

' Eas Arbeitsprizip der erfindungsgemäßen Anlage zur Explosionsbearbeitung von Materialien, besteht in folgendem.

Vor der Esplos ion hebt man die Tragplatte 6 (Fig.l) des Arbeitstisohes 3 mittels der Kolbenstange 9 des DruokluftZylinders 10 in die .Ausgangslage bis zu den Ansohlägen 11· Die Größe des Flächeninhalts der Stützfläche der Vorsprünge 7 gewährleistet eine zuverlässige Fixierung der Tragplatte 6 in der Ausgangslage* Auf dar-Tragplatte 6 • ordnet man das zu "bearbeitende Material 12 und den Sprang-

-7 -

stoff 13 an· Danach schließt man die Kammer 1 und bringt |

den Sprengs-toff 15 zur Detonation· Da die. (Tragplatte 6 |

auf dem dämpfenden Medium. 5 vor der Explosion nur über * j

die. Stützfläche der .Vorsprünge 7 aufliegt, beginnt die j

Tragplatte 6 nach der Explosion in das dämpfende Medi- j um 5 einzudringen, indem sie dieses in die Lücken 8 ver- j ; drängt, d.h. sie ruft die Verschiebung eines gewissen . I Teils des dämpfenden Mediums 5 mit einer bestimmten Ge- f schwindigkeit entgegen der sich bewegenden Tragplatte 6 . J ; hervor. Hierbei erfolgt eine intensive Verschiebung der f Teilchen des dämpfenden Mediums 5 relativ zueinander und J . relativ zu den Seitenflächen.der zylindrischen Hülle 4 J ; und der Vorsprünge 7» und somit findet infolge der Reibung'

. ' ein intensiver Übergang, der Bewegungsenergie der Trag- :

platte 6 in Wärme statt. Außerdem werden die Teilchen des ] dämpfenden Mediums -5 auf eine bestimmte Geschwindigkeit f .entgegen der sich bewegenden Tragplatte 6 beschleunigt, was ebenfalls einen Verbrauch der Bewegungsenergie der Trag- :

platte 6 erfordert. · · · !

2Q Naoh Ablauf· einer gewissen Zeit erfolgt der Zusammenstoß der Tragplatte 6 und des sicn ihr entgegen bewegenden* j dämpfenden Mediums 5 (Fig.2) und ein Energieverlust für i

den unelastischen Stoß, was die Größe der auf die Trag- j

• ■_;·,.. platte 2 der Kammer 1 übertragenen Energie ebenfalls ver- I

=.. _;ringert. · ·· . . .. . j

. ■,..-.-Die Menge des dämpfenden Mediums 5, das sich ent ge- I

gen der Tragplatte 6 bewegt, und die Bewegungsgeschwin- |

digkeit desselben werden durch das Verhältnis der Stütz- j

flächen, der Vorsprünge 7. und der Lücken ö bestimmt. j · ■ Der Widerstand des dämpfenden Mediums 5 gegen die
Verschiebung der Tragplatte wächst stetig mit dem fortschreitenden Bindringen der Vorsprünge 7 in das dämpfende
Medium 5 an, was die Absorbierung der Energie im beträchtlichen Teil der BewegungsgrÖße h der Tragplatte 6 gewähr-

,leistet. - . . "

_;; ... Die- Größe der Stützflächen der Vorsprünge 7 und \

Lüoken 8, der Seitenflächen der Vorsprünge .7 und die Be- _: wegungsgröße h wählt man ausgehend von der Bedingung der

- OO IO4OO

maximalen Abaorbierung dar Energie durch das dämpfende Medium 5, was die Grosse.der vom Tisch 3 auf die Grundplatte 2 der Kammer 1 übertragenen Belastung her abmindert..

Nach, der Bxplosion wird die .Tragplatte 6 (Pig.l) des Arbeitstisches 3 durch die Kolbenstange 9 des Druckluftzylinders 10 in die Ausgangslage vor der Explosion zurückgeführt, während das dämpfende Medium 5 unter der Tragplatte 6 gleichsam aufgeschüttelt und locker wird, wobei sich ein Spalt zwischen der Oberfläche der Lücken 8 und der Oberfläche des dämpfenden Mediums 3 einstellt. Die Anlage ist auf die nächste Explosion .vorbereitet.

Die Arbeitsweise der Anlage nach Fig. 3 und 4 ist dem Arbeitsprinzip der Anlage gemäß fig. lund 2 ähnlich.

Der Unterschied besteht darin, daß zur Erhöhung der Arbeitsfähigkeit der Tragplatte 14 des Tisches 3 eine dämpfende Zwischenschicht verwendet ist, um einen Austritt von Wellen auf den unteren Teil 17 auszuschließen und Abspaltungen an den Oberflächen der Lücken 8 zu beseitigen. · .

-Die erf indungsgemäße Anlage zur·Explosionsbearbeitung von Materialien gestattet es, die vom Arbeitstisch auf die Grundplatte der. Kammer übertragenen Belastungen bei der Exploslonsbearbaitung von Materialien wesentlich zu vermindern,- was darauf zurückzuführen ist, daß die Energie auf einem beträchtlichen Weg der Bremsung der Trag·^ platte des Arbeitstisches absorbiert wird, die Bewegungsenergie der Tragplatte bei intensiver Verschiebung der Teilchen des dämpfenden Mediums relativ zueinander und relativ zu den Seitenflächen der VorSprünge.und der zylindrisohen Hülle des Tisches-in Wärme übergeht und die Bewegungsenergie der Tragplatte für die Verschiebung eines gewissen Teils des dämpfanden.Mediums entgegen der Bewegung der Tragplatte absorbiert wird.

- a-

Leerseite

?Ä-K

Claims

Spetsialnoe Konstruktorskoe Bju.ro G-idroimpulsnoi Tekhniki Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSK ANLAGE ZDE EXPLOSIONSBlARBBITUIiG VON MATERIALIEN . PATENTANSPRÜCHE:

1. Anlage zur Explosionsbearbeitung von Materialien, enthaltend?

eine Kammer mit einem auf ihrer Grundplatte aufgestellten Arbeitstisch in Form

- einer zylindrischen Hülle, in der

- ein dämpfendes Medium und

- eine Tragplatte für das zu bearbeitende Material untergebracht sind, welohe .zum dämpfenden Medium- während der Explosion verschiebbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß -* die Tragplatte (6) des Arbeitstisches 0) f Vorsprünge (7) und

- Lücken (8) besitzt, die als Stützfläche der Tragplatte (6) dienen, wobei

-. die Vorsprünge (?) sich vor der Explosion teilweise im dämpfenden Medium (5) befinden, und

f die Tragplatte (6) zusätzlich mit Möglichkeit der Rückführung in ihre ursprüngliche Lage nach der Explosion angeordnet ist. . . ■

.; v-.2· Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Tragplatte (14) des Arbeitstisches (5) aus dre:

JJ

übereinander gelagerten Teilen (15, 16, 1?) ausgeführt ist, wobei . : ....

- der obere Teil (15) zur Aufnahme des zu bearbeitenden Materials (12),

c - der mittlere Teil (16) als dämpfende Zwischenschicht dient, während

- der untere Teil (1?) mit der Stützfläche in Form von Vorsprungen (7) und Lücken (8) zum Aufliegen der Tragplatte (14) des Arbeitstisches O) auf dem dämpfenden Medium (5) bestimmt ist.