RU137230U1

RU137230U1 - ULTRASONIC DEVICE FOR SURFACE TREATMENT OF NATURAL AND ARTIFICIAL STONE CONTAINING A DYNAMIC OSCILLATOR OF OSCILLATIONS

Info

Publication number: RU137230U1
Application number: RU2013134812/03U
Authority: RU
Inventors: Сергей Владимирович Белокобыльский; Леонид Алексеевич Мамаев; Владимир Богданович Кашуба; Илья Сергеевич Ситов; Михаил Васильевич Бережной; Павел Аркадьевич Войцеховский
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-02-10

Abstract

Ультразвуковое устройство для поверхностной обработки природного и искусственного камня, содержащее динамический гаситель колебаний, отличающееся тем, что устройство закреплено на имеющей возможность передвижения по траверсе каретке, состоит из трех рабочих органов, которые установлены симметрично по окружности так, что образуют тандем в поперечном к траверсе направлении и упруго соединены с гасителем наведенных внешних вибровозмущений, который в свою очередь представляет собой балансир в виде системы, состоящей из шести П-образных рычагов, шести первичных рычагов, трех оснований первичных рычагов и амортизатора.An ultrasonic device for surface treatment of natural and artificial stone, containing a dynamic vibration damper, characterized in that the device is mounted on a carriage that can be moved along the traverse, consists of three working bodies that are mounted symmetrically around the circumference so that they form a tandem in the direction transverse to the traverse and are elastically connected to the absorber of induced external vibration disturbances, which in turn is a balancer in the form of a system consisting of six U-shaped levers, six primary levers, three bases of primary levers and a shock absorber.

Description

Полезная модель используется в области строительной индустрии для высококачественной поверхностной обработки искусственного и природного камня, а также других хрупких и труднообрабатываемых материалов.The utility model is used in the field of the construction industry for high-quality surface treatment of artificial and natural stone, as well as other fragile and difficult to process materials.

Известна конструкция ультразвукового устройства состоящего из корпуса ультразвукового рабочего органа, содержащего магнитострикционный возбудитель колебаний, канал подачи суспензии абразива, изолирующий кожух, коллектор отработавшей суспензии, буфер, рабочую насадку, стакан с охлаждающей жидкостью, изолирующую прокладку [Пат. RU 119678 U1, МПК B28D 1/00].The known design of an ultrasonic device consisting of a body of an ultrasonic working body containing a magnetostrictive vibration exciter, an abrasive slurry feed channel, an insulating casing, a spent suspension collector, a buffer, a working nozzle, a glass with coolant, an insulating gasket [US Pat. RU 119678 U1, IPC B28D 1/00].

Недостатком данной конструкции является малая производительность, трудоемкость обработки поверхностей большой площади, в следствие чего ограничена возможность практического применения.The disadvantage of this design is the low productivity, the complexity of surface treatment of a large area, as a result of which the possibility of practical application is limited.

Также известна конструкция ультразвукового устройства для поверхностной обработки природного и искусственного камня, содержащая динамический гаситель колебаний, который состоит из корпуса гасителя, магнитострикционного вибровозбудителя, системы рычагов, гильзы, концентратора, изолирующего кожуха, коллектора отработавшей суспензии и буфера [Пат. RU 113693 U1, МПК B28B 11/00].Also known is the design of an ultrasonic device for surface treatment of natural and artificial stone, containing a dynamic vibration damper, which consists of a damper body, magnetostrictive vibration exciter, leverage, sleeve, hub, insulating casing, spent collector suspension and buffer [Pat. RU 113693 U1, IPC B28B 11/00].

К недостатком данного устройства можно отнести сравнительно невысокую производительность вследствие того, что по середине обрабатываемой поверхности остается необработанный участок, который необходимо обрабатывать вторично, что снижает качество обработки.The disadvantage of this device is the relatively low productivity due to the fact that in the middle of the surface to be treated there is an untreated area that needs to be processed again, which reduces the quality of processing.

Технический результат полезной модели заключается в увеличении производительности технологического процесса обработки, а также обеспечении высокого качества обработки поверхностей изделий из искусственного и природного камня, хрупких и труднообрабатываемых материалов.The technical result of the utility model is to increase the productivity of the technological processing process, as well as ensuring high quality surface treatment of products made of artificial and natural stone, fragile and difficult to process materials.

Технический результат достигается тем, что ультразвуковое устройство для поверхностной обработки природного и искусственного камня, содержащее динамический гаситель колебаний и отличающееся тем, что устройство закреплено на имеющей возможность передвижения по траверсе каретке, состоит из трех рабочих органов, которые установлены симметрично по окружности так, что образуют тандем в поперечном к траверсе направлении и упруго соединены с гасителем наведенных внешних вибровозмущений, который в свою очередь представляет собой балансир в виде системы, состоящей из шести П-образных рычагов, шести первичных рычагов, трех оснований первичных рычагов и амортизатора.The technical result is achieved in that the ultrasonic device for surface treatment of natural and artificial stone, containing a dynamic vibration damper and characterized in that the device is mounted on a carriage that can be moved along the traverse, consists of three working bodies that are mounted symmetrically around the circumference so that they form tandem in the direction transverse to the traverse and elastically connected to the absorber of induced external vibration disturbances, which in turn is a balancer in the form of a system consisting of six U-shaped levers, six primary levers, three bases of primary levers and a shock absorber.

Полезная модель поясняется чертежами. На рис. 1 представлена общая схема устройства в разрезе, на рис. 2 вид сверху.The utility model is illustrated by drawings. In fig. 1 shows a General diagram of the device in section, in Fig. 2 top view.

Устройство закреплено на имеющей возможность передвижения по траверсе каретке и состоит из трех рабочих органов, которые установлены симметрично по окружности так, что образуют тандем (балансиры) в поперечном к траверсе направлении и упруго соединены с гасителем наведенных внешних вибровозмущений, который в свою очередь представляет собой балансир в виде системы, состоящей из шести П-образных рычагов 2, шести первичных рычагов 3, трех оснований первичных рычагов 4, амортизатора 5. В верхнею часть корпуса симметрично вмонтированы две гильзы 6, содержащие уплотнительные кольца 7. На основаниях первичных рычагов 3 на пружинах 8 симметрично подвешены три рабочих органа для поверхностной обработки поверхностей искусственного и природного камня. Внутри верхнего корпуса 9 рабочего органа закреплен магнитострикционный вибровозбудитель, состоящий из магнитостриктора 10 с концентратором 11, к которому посредством резьбового соединения крепится рабочая насадка 12. Между магнитостриктором 10 и верхним корпусом 9 установлен буфер 13. Нижний корпус 19 рабочего органа крепится к верхнему корпусу 9 шестью винтами и соответственно в верхнем корпусе 9 для этого нарезана резьба. Нижний корпус 19 представляет собой рабочую головку, содержащую систему подачи абразива, рабочую насадку 12 и систему отвода отработавшей суспензии абразива. Рабочую насадку 12 окружает изолирующий кожух 15, который посредством резьбового соединения крепится к нижнему корпусу 19 через упругую резиновую прокладку 21. С противоположных сторон изолирующего кожуха 15 имеются каналы для подачи и отвода суспензии. С одной стороны изолирующего кожуха крепится патрубок подачи суспензии 14, содержащий абразив. С другой стороны изолирующего кожуха крепится патрубок отвода отработавшей суспензии 16. В верхнем корпусе 9 установлены охлаждающий стакан 17 и шланг подачи охлаждающей жидкости 18. В нижнем корпусе 19 установлены резиновые манжеты 20 разного диаметра, предназначенные для изоляции рабочей области от охлаждающей жидкости, и шланг отвода охлаждающей жидкости 22.The device is mounted on a carriage that can move along the traverse and consists of three working bodies that are mounted symmetrically around the circumference so that they form a tandem (balancers) in the direction transverse to the traverse and are elastically connected to the absorber of induced external vibration disturbances, which in turn is a balancer in the form of a system consisting of six U-shaped levers 2, six primary levers 3, three bases of the primary levers 4, a shock absorber 5. Two gills are symmetrically mounted in the upper part of the body s 6, comprising sealing ring 7. On the grounds of the primary lever 3 to spring 8 symmetrically suspended three working body to surface treatment of surfaces, artificial and natural stone. Inside the upper body 9 of the working body, a magnetostrictive vibration exciter is fixed, consisting of a magnetostrictor 10 with a hub 11, to which a working nozzle 12 is attached by means of a threaded connection. A buffer 13 is installed between the magnetostrictor 10 and the upper body 9. screws and, accordingly, in the upper case 9, a thread is cut for this. The lower housing 19 is a working head containing an abrasive supply system, a working nozzle 12, and an exhaust abrasive suspension system. The working nozzle 12 is surrounded by an insulating casing 15, which is screwed to the lower casing 19 through an elastic rubber gasket 21. On the opposite sides of the insulating casing 15 there are channels for supplying and discharging the suspension. On one side of the insulating casing, a suspension supply pipe 14 containing an abrasive is attached. On the other side of the insulating casing, the exhaust suspension outlet pipe 16 is attached. In the upper case 9, a cooling cup 17 and a coolant supply hose 18 are installed. In the lower case 19, rubber cuffs 20 of different diameters are installed to isolate the working area from the coolant, and a drain hose coolant 22.

Устройство работает следующим образом. В технологическую зону смесь зерен с водой через патрубок подачи суспензии 14 подается между излучающей поверхностью рабочей насадки 12 и обрабатываемым изделием. Инструмент с амплитудой колебаний, которая составляет порядка 0,01-0,05 мм ударяет по зернам абразива, которые в свою очередь, наносят удары по обрабатываемой поверхности и посредством скалывания разрушают материал изделия в зоне ультразвуковой обработки. Чтобы вибратор работал в режиме одностороннего излучения, посредством буфера 13 создается воздушная подушка, приводящая к отражению от нее энергии, причем фаза колебаний будет изменяться на 180° и, следовательно, отраженные колебания будут складываться по фазе с излучаемыми колебаниями рабочей поверхности, что приведет к увеличению излучаемой мощности вибратора. Изолирующий кожух 15 удерживает суспензию в рабочей зоне. Кавитация и потоки абразива суспензии усиливают циркуляцию абразивных зерен, способствуя замене отработанных зерен на новые и выносу частиц разрушенного материала через патрубок отвода отработавшей суспензии 16. Охлаждение магнитострикционного вибровозбудителя осуществляется путем циркуляции охлаждающей жидкости в верхнем корпусе 9. При работе приводов перемещения каретки возникают наведенные внешние вибрации, передающиеся на рабочие органы и траверсу технологической машины, что оказывает негативное влияние на чистоту обработки поверхности. Наведенные внешние вибровоздействия воспринимаются верхним корпусом 9 через пружины 8 на основания первичных рычагов 4. От оснований колебания через первичные рычаги 3 передаются П-образным рычагам 2 и в конечном итоге на амортизатор 5.The device operates as follows. In the technological zone, a mixture of grains with water through the supply pipe of the suspension 14 is fed between the radiating surface of the working nozzle 12 and the workpiece. A tool with an amplitude of oscillation, which is of the order of 0.01-0.05 mm, strikes the grains of the abrasive, which in turn strike blows on the surface to be treated and, by spalling, destroy the product material in the ultrasonic treatment zone. In order for the vibrator to operate in the mode of one-sided radiation, an air cushion is created by means of the buffer 13, which leads to the reflection of energy from it, and the phase of oscillations will change by 180 ° and, therefore, the reflected oscillations will add up in phase with the emitted oscillations of the working surface, which will increase radiated power of the vibrator. The insulating casing 15 holds the suspension in the working area. Cavitation and slurry abrasive flows enhance the circulation of abrasive grains, contributing to the replacement of spent grains with new ones and the removal of particles of destroyed material through the exhaust pipe of the exhaust suspension 16. The magnetostrictive vibration exciter is cooled by circulating coolant in the upper casing 9. Induced external vibrations occur during operation of the carriage displacement drives transmitted to the working bodies and the traverse of the technological machine, which has a negative impact on the purity of processing the surface. Induced external vibrations are perceived by the upper body 9 through the springs 8 to the bases of the primary levers 4. From the bases, the vibrations through the primary levers 3 are transmitted to the U-shaped levers 2 and ultimately to the shock absorber 5.

Перемещение устройства осуществляется путем передвижения вдоль подвижной траверсы технологической машины.The movement of the device is carried out by moving along the movable beam of the technological machine.

Claims

An ultrasonic device for surface treatment of natural and artificial stone, containing a dynamic vibration damper, characterized in that the device is mounted on a carriage that can be moved along the traverse, consists of three working bodies that are mounted symmetrically around the circumference so that they form a tandem in the direction transverse to the traverse and are elastically connected to the absorber of induced external vibration disturbances, which in turn is a balancer in the form of a system consisting of six U-shaped levers, six primary levers, three bases of primary levers and a shock absorber.