RU2460624C1

RU2460624C1 - Vibratory unit with working chamber displacement

Info

Publication number: RU2460624C1
Application number: RU2010154330/02A
Authority: RU
Inventors: Георгий Васильевич Серга (RU); Георгий Васильевич Серга; Алексей Николаевич Иванов (RU); Алексей Николаевич Иванов; Светлана Георгиевна Кочубей (RU); Светлана Георгиевна Кочубей; Николай Олегович Жук (RU); Николай Олегович Жук; Кристина Сергеевна Морозова (RU); Кристина Сергеевна Морозова; Никита Андреевич Литвиненко (RU); Никита Андреевич Литвиненко; Григорий Владимирович Тарасов (RU); Григорий Владимирович Тарасов
Priority date: 2010-12-29
Filing date: 2010-12-29
Publication date: 2012-09-10
Also published as: RU2010154330A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: working chamber is resiliently mounted on bed and made up of torus with multistart screw triangular surface and multistart one-way screw lines arranged along torus inner and outer edges. Working chamber is composed of sections, each consisting of circular sector made up of strip. The latter is bent along creases made on strip at equal spacing at angle to strip edges to make different-size quadrangles with two parallel sides arranged on strip alternately and in parallel. Strip is coiled into ring with multiface surface. Said sections are interconnected by free sides of said quadrangles in the form of hollow case to make multistart screw triangular surfaces and multistart one-way screw lines.

EFFECT: higher efficiency of processing, expanded performances.

9 dwg

Description

Изобретение относится к обработке деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания, и может найти применение в различных отраслях машиностроения для шлифовки, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей.The invention relates to the processing of parts in containers that perform low-frequency vibrations, and may find application in various industries for grinding, polishing and hardening of the surface layer of parts.

Известно устройство для вибрационной обработки (а.с. №1042965, кл. В24В 31/06, 1983), содержащее упругоустановленную на основанию тороидальную камеру с вибратором и крышкой, выполненную в виде кольцеобразного диска и установленной с зазором рабочей полости камеры.A device for vibration processing (a.s. No. 1042965, class B24B 31/06, 1983) is provided, comprising a toroidal chamber with a vibrator and a cover resiliently mounted on the base, made in the form of an annular disk and installed with a clearance of the working chamber cavity.

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность обработки и ограниченные технологические возможности ввиду недостаточной интенсивности смешивания.A disadvantage of the known device is the lack of processing intensity and limited technological capabilities due to insufficient mixing intensity.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является виброустановка с объемным движением рабочей камеры (патент РФ №2288830, кл. В24В 31/073, 2006), содержащая упругоустановленную на основании с вибратором тороидальную рабочую камеру, выполненную из секций, смонтированных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полос, с попеременным образованием по длине полосы равных по размерам равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника расположены своими основаниями два одинаковых равнобедренных треугольника, с боковых сторон которых расположены два одинаковых равносторонних треугольника с расположенными к ним своими основаниями двумя одинаковыми равнобедренными треугольниками, на одном из которых расположен равносторонний треугольник, причем стороны меньших равносторонних треугольников отличаются от сторон больших равносторонних треугольников на одну и ту же линейную величину, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых треугольников с образованием по наружной и внутренней поверхностям тороидальной рабочей камеры ломанных винтовых линий и винтовых поверхностей.Closest to the proposed invention is a vibration unit with a volumetric movement of the working chamber (RF patent No. 2288830, class B24B 31/073, 2006), containing a toroidal working chamber resiliently mounted on the base with a vibrator, made of sections mounted from strips bent to one side in straight lines placed at an angle to the edges of the strips, with alternating formation along the strip length of equal-sized equilateral and isosceles triangles, while on both sides of the largest equilateral triangle the wives with their bases are two identical isosceles triangles, on the sides of which are two identical equilateral triangles with two identical isosceles triangles located to them with their bases, on one of which is an equilateral triangle, and the sides of smaller equilateral triangles differ from the sides of large equilateral triangles by one and the same linear value, and the sections are connected to each other by the free sides of the mentioned triangles with images Niemi on the outer and inner surfaces of the toroidal working chamber of polygonal lines screw and helical surfaces.

Недостатком известного устройства является сложность изготовления и ограниченные технологические возможности.A disadvantage of the known device is the complexity of manufacture and limited technological capabilities.

Техническим результатом является расширение технологических возможностей, упрощение изготовления.The technical result is the expansion of technological capabilities, simplification of manufacture.

Технический результат достигается тем, что в виброустановке с объемным движением рабочей камеры, содержащей упругоустановленную на основании тороидальную рабочую камеру с вибратором, рабочая камера выполнена в виде тора с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий, при этом рабочая камера изготовлена из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, смонтированного из полосы, согнутой попеременно в разные стороны по прямым линиям в виде линий сгиба, расположенных на полосе на равных расстояниях друг от друга и размещенных под углом к кромкам полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными на полосе попеременно и параллельно друг другу, при этом полоса свернута в кольцо с многогранной поверхностью, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелой рабочей камеры, с образованием по его периметру наружной и внутренней поверхностей многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий.The technical result is achieved by the fact that in a vibrating installation with a volumetric movement of the working chamber, containing a toroidal working chamber with a vibrator resiliently mounted on the base, the working chamber is made in the form of a torus with the formation of triangular helical surfaces on the outer and inner perimeters and unidirectional multi-helical lines, with this working chamber is made of sections, each of which is made in the form of a circular sector mounted from a strip bent alternately into different sides along straight lines in the form of fold lines located on the strip at equal distances from each other and placed at an angle to the edges of the strip to form different sized quadrangles with two parallel sides located on the strip alternately and parallel to each other, while the strip is folded into a ring with a multifaceted surface, and the sections are connected to each other by the free sides of the mentioned quadrangles in the form of a hollow working chamber, with the formation of an outer and inner surface around its perimeter multistart helical surfaces triangular shape and unidirectional multistart helical lines.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой виброустановки с объемным движением рабочей камеры.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows us to judge the inventive step of the proposed vibration with volumetric movement of the working chamber.

Новизна обусловлена тем, что рабочая камера выполнена в виде тора с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия рабочих частиц и обрабатываемых деталей, но и расширение технологических возможностей.The novelty is due to the fact that the working chamber is made in the form of a torus with the formation along its outer and inner perimeter of multi-helical triangular helical surfaces and unidirectional multi-helical helical lines, which provides not only the intensification of the interaction of working particles and workpieces, but also the expansion of technological capabilities.

Новизна предложения заключается в том, что по внутренней поверхности рабочей камеры образованы зигзагообразные поверхности, что обеспечивает изменение направления движения рабочих частиц и обрабатываемых деталей, в результате повышается производительность и расширяются технологические возможности.The novelty of the proposal lies in the fact that zigzag surfaces are formed on the inner surface of the working chamber, which ensures a change in the direction of movement of the working particles and workpieces, resulting in increased productivity and expanded technological capabilities.

Новизна обусловлена тем, что секции, из которых собрана рабочая камера, по периметру смонтированы из полос с размеченными на них четырехугольниками, разными по площади и размерам, поэтому интенсивность и эффективность отделочно-зачистной обработки деталей возрастает, расширяются технологические возможности.The novelty is due to the fact that the sections from which the working chamber is assembled are mounted around the perimeter from strips with quadrangles marked on them, different in size and area, so the intensity and efficiency of finishing and cleaning of parts increases, and technological capabilities expand.

Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру рабочей камеры проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение масс загрузки - частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей в каждом сечение рабочей камеры, а значит, повышение производительности, эффективности обработки и расширение технологических возможностей.The novelty of the proposal also lies in the fact that along the entire perimeter of the working chamber, the passage section varies not only in shape, but also in area, which provides alternate compression and expansion of the loading mass - particles of the working media and the workpieces in each section of the working chamber, which means increasing productivity, processing efficiency and expanding technological capabilities.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что четырехугольники, из полос которых смонтированы секции рабочей камеры, разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии рабочей камеры, поэтому степень сжатия компонентов масс загрузки - частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей возрастает, процесс отделочно-зачистной обработки ускоряется, расширяются технологические возможности.The novelty of the invention lies in the fact that the quadrangles, from the strips of which the working chamber sections are mounted, are not only inclined to each other, but also to the axis of symmetry of the working chamber; therefore, the compression ratio of the loading mass components — working medium particles and workpieces increases, the finishing process -cleaning processing is accelerated, expanded technological capabilities.

Новизна заключается также в том, что рабочая камера изготовлена из секций, стенки которых разнонаклонны не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению рабочей камеры, что усложняет траектории их движения, увеличивает интенсивность их взаимодействия и расширяет технологические возможности.The novelty also lies in the fact that the working chamber is made of sections, the walls of which are not only inclined to each other, but also to the direction of the rotational movement of the particles of the working media and the workpieces moving under the influence of vibration in planes perpendicular to the bore of the working chamber, which complicates the trajectory of their movement, increases the intensity of their interaction and expands technological capabilities.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена виброустановка с объемным движением рабочей камеры, общий вид; на фиг.2 - рабочая камера, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - ¹/₄ рабочей камеры виброустановки с объемным движением рабочей камеры, вид сверху; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.4; на фиг.6 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольника; на фиг.7 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг.8 - полоса после обрезки кромок четырехугольников, согнутая по прямым линиям сгиба; фиг.9 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо в виде кругового сектора.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a vibration unit with the volumetric movement of the working chamber, General view; figure 2 - working chamber, top view; figure 3 is a section aa in figure 2; 4 - ^_fourth working chamber volume vibratory motion of the working chamber, top view; figure 5 is a section bB in figure 4; 6 is a strip with marked straight bend lines and trim lines of the edges of the quadrangle; 7 is a strip after trimming the edges of the quadrangles; on Fig - a strip after trimming the edges of the quadrangles, bent along the straight lines of the fold; Fig.9 is a perspective view of a strip folded into a ring in the form of a circular sector.

Виброустановка с объемным движением рабочей камеры (фиг.1) состоит из станины 1, на которой с помощью пружин 2 упруго закреплена и снабжена вибратором 3 рабочая камера 4. Загрузочные и разгрузочные приспособления на чертежах не показаны.The vibroinstallation with the volumetric movement of the working chamber (Fig. 1) consists of a bed 1, on which, using the springs 2, the working chamber 4 is elastically fixed and equipped with a vibrator 3. Loading and unloading devices are not shown in the drawings.

Рабочая камера 4 (фиг.3, фиг.4) выполнена в виде тора (кругового кольца) с многогранной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру и может быть изготовлена из секций 5 (одна из секций на фиг.4 выделена сплошными утолщенными линиями), соединенных между собой известными методами, например сваркой, клейкой и т.п. Каждая из секций 5 изготовлена в виде кругового сектора (фиг.3, фиг.4) и смонтирована из полосы 6, на которой размечены прямоугольники 7, по диагоналям которых расположены линии сгиба 8 на равных расстояниях друг от друга, одна из диагоналей - линия сгиба 8 полосы 6 показана на фиг.6 утолщенной линией. На полосе 6 размечены также линии обрезки 9 кромок полосы 6, показанных на фиг.6 штрихпунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 9 участки полосы 6 (на фиг.6 эти участки полосы 6 заштрихованы) отрезаются, и полоса 6 приобретает вид, показанный на фиг.7, у которой линии сгиба 8 полосы 6 разные по длине L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆, L₇, L₈, L₉, L₁₀, L₁₁, L₁₂, L₁₃, L₁₄, L₁₅, L₁₆. Полоса 6 (фиг.8) после обрезки кромок прямоугольников 7 по линии обрезки 9 сгибается попеременно в разные стороны по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы 6 с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, т.е. по диагоналям 8 прямоугольников 7, параллельных друг другу, и затем сворачивается в кольцо 9 с многогранной поверхностью, как показано на фиг.9. Кромки 10 и 11 полосы 6 после сворачивания в кольцо 9 соединяются известными методами, например сваркой, пайкой и т.д., с образованием секции 5 в виде кругового сектора.The working chamber 4 (Fig. 3, Fig. 4) is made in the form of a torus (circular ring) with a polyhedral helical surface along its inner and outer perimeters and can be made of sections 5 (one of the sections in Fig. 4 is highlighted by solid thickened lines) interconnected by known methods, for example by welding, adhesive, etc. Each of the sections 5 is made in the form of a circular sector (Fig. 3, Fig. 4) and is mounted from a strip 6, on which rectangles 7 are marked, on the diagonals of which there are fold lines 8 at equal distances from each other, one of the diagonals is a fold line 8, strip 6 is shown in FIG. 6 with a thickened line. On the strip 6 marked also are the trim lines 9 of the edges of the strip 6, shown in FIG. 6 with a dash-dot line with two points. After marking along the edge-cutting line 9, the sections of strip 6 (in FIG. 6 these sections of strip 6 are shaded) are cut off and strip 6 takes on the form shown in FIG. 7, in which the fold lines 8 of strip 6 are different in length L ₁ , L ₂ , L ₃ , L ₄ , L ₅ , L ₆ , L ₇ , L ₈ , L ₉ , L ₁₀ , L ₁₁ , L ₁₂ , L ₁₃ , L ₁₄ , L ₁₅ , L ₁₆ . Strip 6 (Fig. 8) after trimming the edges of rectangles 7 along the trim line 9 is bent alternately in different directions along straight lines placed at an angle to the edges of strip 6 to form different-sized quadrangles with two parallel sides, i.e. diagonals 8 of rectangles 7 parallel to each other, and then collapsed into a ring 9 with a multifaceted surface, as shown in Fig.9. The edges 10 and 11 of the strip 6 after folding into a ring 9 are connected by known methods, for example by welding, soldering, etc., with the formation of section 5 in the form of a circular sector.

Таким образом, рабочая камера 4 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) выполнена по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру рабочей камеры 4 (одна из винтовых линий показана на фиг.2 утолщенной линией 12-13, а на фиг.4 утолщенной линией 15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30-31) и винтовыми канавками внутри рабочей камеры 4 в виде карманов треугольной формы под углом к оси рабочей камеры 4.Thus, the working chamber 4 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3) is made around the perimeter in the form of a multi-helical surface with helical lines around the perimeter of the working chamber 4 (one of the helical lines shown in Fig. 2 with a thickened line 12-13 , and in Fig. 4 a thickened line 15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30-31) and screw grooves inside the working chamber 4 in the form of pockets of a triangular shape at an angle to the axis of the working chamber 4.

Рабочая камера 4 (фиг.3, фиг.4) в виде кругового кольца (тора) с многогранной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием по его наружной и внутренней поверхностей многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий может быть изготовлена и иным способом.The working chamber 4 (Fig. 3, Fig. 4) in the form of a circular ring (torus) with a polyhedral helical surface along its inner and outer perimeter with the formation of triangular helical multiple surfaces and unidirectional multi-helical lines along its outer and inner surfaces and in a different way.

Виброустановка с объемным движением рабочей камеры работает следующим образом.Vibration unit with a volumetric movement of the working chamber operates as follows.

Возмущающая сила вибратора 3 через стенки рабочей камеры 4 передается частицам рабочих сред и обрабатываемым деталям, находящимся внутри рабочей камеры 4. Частицы рабочих сред и обрабатываемые детали совершают сложное движение, при котором и происходит процесс отделочно-зачистной обработки. Частицы рабочих сред и обрабатываемые детали интенсивно взаимодействуют друг с другом и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскости, перпендикулярной проходному сечению рабочей камеры 4. Так как по длине рабочей камеры 4 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей, т.е. имеет место повышение интенсивности отделочно-зачистной обработки. Наличие винтовых поверхностей и винтовых линий по периметру рабочей камеры 4 способствует не только усложнению траекторий движения частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей, но и их перемещению по проходному сечению рабочей камеры 4. При движении по проходному сечению рабочей камеры 4 частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разрежения в каждом сечении рабочей камеры 4 по всему ее объему, что тоже интенсифицирует процесс отделочно-зачистной обработки и расширяет технологические возможности.The perturbing force of the vibrator 3 is transmitted through the walls of the working chamber 4 to the particles of the working media and the workpiece located inside the working chamber 4. The particles of the working medium and the workpiece make a complex movement, during which the process of finishing and cleaning is performed. The particles of the working media and the workpieces intensively interact with each other and under the influence of vibration rotate in a plane perpendicular to the bore of the working chamber 4. Since the dimensions of the cross section along the length of the working chamber 4 vary, the disturbance of the movement of the working particles is aggravated media and workpieces, i.e. there is an increase in the intensity of finishing and cleaning. The presence of helical surfaces and helical lines around the perimeter of the working chamber 4 contributes not only to the complication of the trajectories of the particles of the working medium and the workpiece, but also their movement along the bore of the working chamber 4. When moving along the bore of the working chamber 4 particles of the working medium and workpieces from - due to changes in the flow cross section in shape and size, compression and rarefaction zones are formed in each section of the working chamber 4 throughout its entire volume, which also intensifies the finishing and cleaning process th processing and expands technological capabilities.

Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения рабочей камеры виброустановки с объемным движением рабочей камеры в виде тора, с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий, которые и обеспечивают изменение направления движения потоков частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей и расширение технологических возможностей.Technical and economic advantages arise due to the implementation of the working chamber of the vibroinstallation with the volumetric movement of the working chamber in the form of a torus, with the formation on its outer and inner perimeter of multi-helical surfaces of triangular shape and unidirectional multi-helical lines, which provide a change in the direction of flow of particles of the working medium and machined parts and the expansion of technological capabilities.

Claims

A vibrating installation with a volumetric movement of the working chamber, comprising a toroidal working chamber with a vibrator resiliently mounted on the base, characterized in that the working chamber is made in the form of a torus with triangular helical surfaces formed by its outer and inner perimeters and unidirectional multi-helical helical lines, while working the camera is made of sections, each of which is made in the form of a circular sector mounted from a strip bent alternately in different directions along Pit lines in the form of fold lines located on the strip at equal distances from each other and placed at an angle to the edges of the strip to form different sized quadrangles with two parallel sides located on the strip alternately and parallel to each other, while the strip is folded into a ring with a multifaceted surface, and the sections are connected to each other by the free sides of the mentioned quadrangles in the form of a hollow working chamber with the formation of multi-start external and internal surfaces along its perimeter x helical surfaces triangular shape and unidirectional multistart helical lines.