RU2503531C1

RU2503531C1 - Device for finishing-and-skinning

Info

Publication number: RU2503531C1
Application number: RU2012126272/02A
Authority: RU
Inventors: Георгий Васильевич Серга; Инна Ивановна Табачук; Любовь Владимировна Холявко; Людмила Николаевна Луговая; Игорь Александрович Бурса; Роман Сергеевич Лях
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2014-01-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to machine building and can be used in finishing and hardening of low-stiffness parts in free state. Proposed device comprises driven rattler with parts loader and unloader. Said rattler is composed of guides made of three and more strips twisted in helical line in lengthwise direction relative to lengthwise axis and bent in helical line in crosswise direction on mandrel in the form of paraboloid of revolution. Said strips have laps and side edges of bulged curvilinear shape circumscribed by curves of various order and degree of curvature. Screw blades are formed by said laps over the rattler entire length and there inside while helical barrel-like spring is fitted there inside to allow varying the pitch of it turns by contraction or expansion.

EFFECT: expanded processing performances.

8 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для отделочно-зачистной и упрочняющей обработки деталей в свободном состоянии.The invention relates to mechanical engineering and can be used for finishing, cleaning and hardening processing of parts in a free state.

Известно устройство для галтовки (а.с. №1433774, кл. В24В 31/02, опубл. в Б.И. №40, 1988 г.), содержащее установленный на станине с приводом вращения и средствами для загрузки и выгрузки галтовочный барабан, выполненный в виде многозаходной винтовой колонны из не менее трех полос, свернутых в продольном и поперечном направлениях.A device for tumbling (a.s. No. 1433774, class B24B 31/02, published in B.I. No. 40, 1988) is known, comprising a tumbling drum mounted on a bed with a rotation drive and means for loading and unloading, made in the form of a multi-start screw column of at least three strips, rolled in the longitudinal and transverse directions.

Недостатком являются ограниченные технологические возможности из-за условно цилиндрической формы галтовочного барабана и необходимости создания наклона всего галтовочного барабана для увеличения скорости перемещения обрабатываемых деталей от загрузки к выгрузке.The disadvantage is the limited technological capabilities due to the conditionally cylindrical shape of the tumbling drum and the need to tilt the entire tumbling drum to increase the speed of movement of the workpieces from loading to unloading.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для галтовки (патент РФ №2186672, кл. В24В 31/02, опубл. в БИ №22, 2002 г.), содержащее установленный горизонтально на станине галтовочный барабан, выполненный в виде многозаходной винтовой колонны из винтовых полос полос, трапециевидной формы и с разными размерами по ширине с увеличением их по длине барабана в направлении от загрузки к выгрузке.Closest to the proposed invention is a device for tumbling (RF patent No. 2186672, class B24B 31/02, publ. In BI No. 22, 2002), containing a tumbling drum mounted horizontally on the frame, made in the form of a multi-helical screw column strips of strips, trapezoidal in shape and with different sizes in width with increasing along the length of the drum in the direction from loading to unloading.

Недостатком являются ограниченные технологические возможности, из-за недостаточной смешиваемость и недостаточной частотой контактирования деталей и частиц рабочих сред, отсутствия регулировки производительности и интенсивностью обработки.The disadvantage is the limited technological capabilities, due to insufficient miscibility and insufficient frequency of contacting parts and particles of the working medium, the lack of adjustment of productivity and processing intensity.

Техническим решением является расширение технологических возможностей.The technical solution is to expand technological capabilities.

Техническое решение достигается тем, что в устройстве для отделочно-зачистной обработки, содержащем установленный на станине галтовочный барабан, средства для загрузки и выгрузки деталей, привод вращения галтовочный барабан смонтирован из направляющих элементов, выполненных из трех и более скрученных по винтовой линии в продольном направлении относительно продольной оси и изогнутых по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения полос, выполненных с боковыми кромками выпуклой криволинейной форм с напусками и с боковыми кромками выпуклой криволинейной формы, описанные кривыми различного порядка и степени кривизны, при этом по всей длине внутри галтовочного барабана образованы напуски в виде винтовых лопастей, причем по всей длине галтовочного барабана смонтирована коническая пружина бочкообразной формы с устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия.The technical solution is achieved by the fact that in the device for finishing and cleaning processing, comprising a tumbling drum mounted on the frame, means for loading and unloading parts, a rotation drive, the tumbling drum is mounted from guide elements made of three or more twisted along a helical line in the longitudinal direction relative to longitudinal axis and curved along the helical line in the transverse direction on the mandrel in the form of a paraboloid of rotation of strips made with lateral edges of a convex curved shape with n starts and with lateral edges of a convex curvilinear shape, described by curves of various orders and degrees of curvature, while along the entire length inside the tumbling drum, inlets in the form of screw blades are formed, and a barrel-shaped conical spring with a device for changing the pitch of the turns is mounted along the entire length of the tumbling drum its stretching or contraction.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предполагаемой конструкции устройства для отделочно-зачистной обработки.According to the patent literature not found a technical solution similar to the claimed, which allows to judge about the inventive step of the proposed design of the device for finishing and cleaning.

Новизна заключается в том, что благодаря внутренним винтовым поверхностям двоякой кривизны векторы скорости движения рабочей среды и подлежащие обработке деталей при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса отделочно-зачистной обработки и расширяет технологические возможности.The novelty lies in the fact that due to the internal helical surfaces of double curvature, the velocity vectors of the working medium and the parts to be processed during transportation from loading to unloading change, which contributes to the intensification of the process of finishing and cleaning and expands technological capabilities.

Новизна предложения заключается также в том, что внутри галтовочного барабана со сложной внутренней поверхностью в виде сочетания двух криволинейных поверхностей в каждой точке возникают разнонаправленные составляющие движения, что расширяет технологические возможности.The novelty of the proposal also lies in the fact that inside the tumbling drum with a complex inner surface in the form of a combination of two curved surfaces at each point there are multidirectional components of the movement, which expands the technological capabilities.

Новизна заключается также в том, что внутри по всей длине галтовочного барабана смонтирована коническая пружина бочкообразной формы, которая не только обеспечивает движения материалов от загрузки к выгрузке, но и поджатие внутри галтовочного барабана частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей, что расширяет технологические возможности.The novelty also lies in the fact that a barrel-shaped conical spring is mounted inside the entire length of the tumbling drum, which not only ensures the movement of materials from loading to unloading, but also compression of working medium particles and workpieces inside the tumbling drum, which expands technological capabilities.

Новизна заключается также в том, что смонтированная внутри галтовочного барабана пружина снабжена устройством для изменения шага витков, что позволяет влиять на характер движения частиц рабочей среды и подлежащие обработке деталей внутри галтовочного барабана и обеспечивает регулирование скорости их перемещения от загрузки к выгрузке.The novelty also lies in the fact that the spring mounted inside the tumbling drum is equipped with a device for changing the pitch of the turns, which allows you to influence the nature of the movement of particles of the working medium and the parts to be processed inside the tumbling drum and provides control of the speed of their movement from loading to unloading.

Новизна обусловлена тем, что по всей длине внутри галтовочного барабана образованы напуски в виде винтовых лопастей, при этом полосы выполнены с боковыми кромками выпуклой криволинейной форм с напусками и с боковыми кромками выпуклой криволинейной формы, описанные кривыми различного порядка и степени кривизны, скручены по винтовой линии в продольном направлении относительно продольной оси и изогнуты по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения, что обеспечивает расширение технологических возможностей, повышение производительности.The novelty is due to the fact that along the entire length inside the tumbling drum, inlets in the form of screw blades are formed, while the strips are made with lateral edges of a convex curved shape with inlets and with lateral edges of a convex curved shape, described by curves of various orders and degrees of curvature, twisted along a helix in the longitudinal direction relative to the longitudinal axis and curved in a helical line in the transverse direction on the mandrel in the form of a paraboloid of rotation, which allows the expansion of technological stey, increasing productivity.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид устройства для галтовки; на фиг.2 - галтовочный барабан, смонтированный из пяти винтовых полос криволинейной формы различного порядка и степени кривизны; фиг.3 - вид В на фиг.2; на фиг.4 - вид Д на фиг.2; фиг.5 - одна из полос с напуском; на фиг.6 - вид полосы с напуском после скручивания ее концов относительно горизонтальной оси; на фиг.7 - вид полосы с напуском после скручивания ее на оправке в виде параболоида вращения; на фиг.8 - разрез Б-Б на фиг.7.The invention is illustrated by drawings, where: in Fig.1 shows a General view of the device for tumbling; figure 2 - tumbling drum mounted from five helical stripes of curvilinear shape of various orders and degrees of curvature; figure 3 - view In figure 2; figure 4 is a view of D in figure 2; 5 is one of the strips with a lap; figure 6 is a view of the strip with the inlet after twisting its ends relative to the horizontal axis; Fig.7 is a view of a strip with an inlet after twisting it on a mandrel in the form of a paraboloid of revolution; Fig.8 is a section bB in Fig.7.

Предлагаемое галтовочное устройство состоит из станины 1, выполненной в виде сварной рамы. На станине закреплен привод главного движения, состоящий из электродвигателя 2, редуктора 3 и четырех роликовых опор 4. Галтовочный барабан 5 снабжен двумя ободами 6, которые опираются на роликовые опоры 4. На станине 1 смонтировано средство для загрузки 7 и разгрузки 8, а также бункер 9 для отходов.The proposed tumbling device consists of a frame 1, made in the form of a welded frame. A drive of the main movement is fixed on the bed, consisting of an electric motor 2, a gearbox 3 and four roller bearings 4. The tumbling drum 5 is equipped with two rims 6 that rest on the roller bearings 4. On the bed 1, a means for loading 7 and unloading 8 is mounted, as well as a hopper 9 for waste.

Над бункером 9 в галтовочном барабане 5 выполнены отверстия 10 для удаления отходов (облой, металл заусенцев, окалина и т.п.).Above the hopper 9 in the tumbling drum 5, holes 10 are made for removing waste (burr, burr metal, scale, etc.).

Для обеспечения дополнительного продольного перемещения и регулировки скорости продольного движения частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей внутри галтовочного барабана 5 смонтирована коническая пружина бочкообразной формы пружина 11, которая оборудована устройством для изменения шага витков путем ее растяжения или сжатия (на чертежах не показано). Регулировка скорости движения частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей внутри галтовочного барабана 5 с помощью пружины 11 может производиться в процессе транспортировки частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей внутри галтовочного барабана 5 от загрузки к выгрузке.To provide additional longitudinal displacement and speed control of the longitudinal movement of particles of abrasive media and workpieces inside the tumbling drum 5, a conical spring of barrel-shaped spring 11 is mounted, which is equipped with a device for changing the pitch of the coils by stretching or compressing it (not shown in the drawings). The adjustment of the speed of movement of particles of abrasive media and workpieces inside the tumbling drum 5 using the spring 11 can be carried out in the process of transporting particles of abrasive media and workpieces inside the tumbling drum 5 from loading to unloading.

Галтовочный барабан 5 конической формы (фиг.2, фиг 3, фиг.4), например, выполнен из пяти полос 12, 13, 14, 15, 16 криволинейной формы с разными размерами по ширине, с увеличением их по длине галтовочного барабана от загрузки к выгрузке с образованием по периметру галтовочного барабана 5 внутренних криволинейных поверхностей выпуклой формы с центрами кривизны внутри галтовочного барабана 5 и образованием напусков 12, 13, 14, 15, 16 (фиг.4) в виде винтовых лопастей по всей длине галтовочного барабана 5 от загрузки к выгрузке (на фиг.4 винтовые лопасти зачернены).Tumbling drum 5 of a conical shape (FIG. 2, FIG 3, FIG. 4), for example, is made of five strips 12, 13, 14, 15, 16 of a curved shape with different dimensions in width, with an increase in length along the length of the tumbling drum from loading to unloading with the formation along the perimeter of the tumbling drum 5 of internal curved surfaces of a convex shape with centers of curvature inside the tumbling drum 5 and the formation of inlets 12, 13, 14, 15, 16 (Fig. 4) in the form of screw blades along the entire length of the tumbling drum 5 from loading for unloading (Fig.4 screw blades blackened).

Галтовочный барабан конической формы 5 (фиг.2, фиг.3, фиг.4) выполнен из полос, например, 12, 13, 14, 15, 16 криволинейной формы с боковыми кромками 17 и 18, включая напуск 19 с одной стороны полос выпуклой криволинейной формы (фиг.5). Напуск 19 показан на фиг.5 отделенным от полосы, например 12, штриховой линией 20. Полоса, например 12, изготовлена с разными размерами по ширине полос, например, полосы 12, 13, 14, 15, 16 с напусками 19 и с боковыми кромками 17 и 18 выпуклой криволинейной формы описаны кривыми различного порядка и степени кривизны с разными размерами по ширине полос, с увеличением ширины полос по длине галтовочный барабан конической формы 5 скручены по винтовой линии в продольном направлении (фиг.6) относительно продольной оси O₂-O₂ и изогнуты по винтовой линии в поперечном направлении на оправке в виде параболоида вращения 21 (фиг.6, фиг.7, фиг.8) с образованием по периметру галтовочного барабана конической формы 5 винтовых линий и винтовых поверхностей выпуклой формы в виде винтовых канавок 22 с центрами кривизны внутри галтовочного барабана конической формы 5.A cone-shaped tumbling drum 5 (FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4) is made of strips, for example, 12, 13, 14, 15, 16, curved in shape with side edges 17 and 18, including an inlet 19 on one side of the convex strips curved shape (figure 5). The lap 19 is shown in FIG. 5 separated from the strip, for example 12, by the dashed line 20. The strip, for example 12, is made with different sizes along the width of the stripes, for example, strip 12, 13, 14, 15, 16 with laps 19 and with side edges 17 and 18 of a convex curvilinear shape are described by curves of various orders and degrees of curvature with different sizes along the width of the strips, with an increase in the width of the strips along the length, the tumbling drum of the conical shape 5 is twisted along a helical line in the longitudinal direction (Fig.6) relative to the longitudinal axis O ₂ -O ₂ and bent in a helical line in the transverse direction on a mandrel in the form of a paraboloid of revolution 21 (Fig.6, Fig.7, Fig.8) with the formation along the perimeter of a tumbling drum of a conical shape 5 helical lines and helical surfaces of a convex shape in the form of helical grooves 22 with centers of curvature inside the tumbling drum of a conical shape 5.

Полосы 12, 13, 14, 15, 16 с напусками 19 после сгиба снимают с оправки 21 (фиг.7, фиг.8) и соединяют друг с другом боковой стороной 17 одной полосы со штриховой линией 20 другой полосы известными методами, например сваркой, с образованием по периметру пустотелого галтовочного барабана конической формы 5 винтовых линий 23 и винтовых поверхностей в виде винтовых канавок 22, с переменным, увеличивающимся по длине галтовочного барабана конической формы 5 шагом S₁. Одна из винтовых линий 24-25 показана на фиг.2 и фиг.3 утолщенной линией. Например, полоса 12 своей винтовой кромкой 18 (фиг.4) соединена с полосой 13 по штриховой линии 20 с выпуклой ее стороны, например сваркой, в свою очередь полоса 13 соединена своей винтовой кромкой 18 с полосой 14 по ее штриховой линии 20 и т.д., с образованием пустотелого галтовочного барабана конической формы 5 с напусками внутри пустотелого галтовочного барабана конической формы 5 в виде винтовых лопастей 26, 27, 28, 29, 30 (фиг.4) по всей длине пустотелого галтовочного барабана конической формы 5. Далее пять и более деформированные таким образом полосы соединяют известными методами по боковым винтовым кромкам. Скручивание каждой полосы криволинейной формы обеспечивает дополнительное искривление поверхности пустотелого галтовочного барабана конической формы 5, благодаря чему увеличивается скорость движения материала от загрузки к выгрузке.Strips 12, 13, 14, 15, 16 with flaps 19 after bending are removed from the mandrel 21 (Fig. 7, Fig. 8) and connected to each other by the lateral side 17 of one strip with a dashed line 20 of another strip by known methods, for example, welding, with the formation around the perimeter of the hollow tumbling drum of a conical shape 5 helical lines 23 and helical surfaces in the form of helical grooves 22, with a variable increasing along the length of the tumbling drum of a conical shape 5 by step S ₁ . One of the helical lines 24-25 is shown in FIG. 2 and FIG. 3 with a thickened line. For example, the strip 12 with its helical edge 18 (Fig. 4) is connected to the strip 13 along the dashed line 20 with its convex side, for example by welding, in turn, the strip 13 is connected with its helical edge 18 with the strip 14 along its dashed line 20, etc. d., with the formation of a hollow tumbling drum of a conical shape 5 with inlets inside the hollow tumbling drum of a conical shape 5 in the form of screw blades 26, 27, 28, 29, 30 (Fig. 4) along the entire length of the hollow tumbling drum of a conical shape 5. Next five and more deformed in this way fade by known methods along the lateral helical edges. The twisting of each strip of a curved shape provides an additional curvature of the surface of the hollow tumbling drum of a conical shape 5, thereby increasing the speed of movement of the material from loading to unloading.

Галтовочный барабан конической формы 5 (фиг.2, фиг.3, фиг.4.) изготовлен с образованием по его периметру многозаходных винтовых поверхностей с винтовыми линиями и винтовыми канавками выпуклой формы с углом наклона относительно оси вращения наружными криволинейными поверхностями выпуклой формы относительно оси симметрии галтовочного барабана конической формы 5 с центрами кривизны внутри галтовочного барабана конической формы 5 и описанных кривыми различного порядка и степени кривизны, например, линиями второго порядка кривизны:A cone-shaped tumbling drum 5 (FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4.) is made with the formation along its perimeter of multiple helical surfaces with helical lines and helical grooves of a convex shape with an angle of inclination relative to the axis of rotation by curved outer surfaces of a convex shape relative to the axis of symmetry a tumbling drum of a conical shape 5 with centers of curvature inside a tumbling drum of a conical shape 5 and described by curves of various orders and degrees of curvature, for example, lines of the second order of curvature:

- эллипсом x²/а²+y²/b²=1;- ellipse x ² / a ² + y ² / b ² = 1;

- параболой y²=2*p*x;- parabola y ² = 2 * p * x;

- гиперболой y=к/x;- hyperbola y = k / x;

Линиями третьего порядка кривизны и выше:Lines of the third order of curvature and higher:

- Декартов лист x³+y³-3*a*x*y=0;- Cartesian leaf x ³ + y ³ -3 * a * x * y = 0;

- локон Аньези y=a³*(a²+x²);- Annezi curl y = a ³ * (a ² + x ² );

- строфоида y³=x²(a+x)/(a-x);- stanoid y ³ = x ² (a + x) / (ax);

- улитка Паскаля (x²+y²-2R*x)²-a²*(x²+y²)=0 и т.д.;- Pascal snail (x ² + y ² -2R * x) ² -a ² * (x ² + y ² ) = 0, etc .;

и линиями n-го порядка кривизны - полиномами.and lines of the nth order of curvature - polynomials.

Предлагаемое устройство для отделочно-зачистной обработки работает следующим образом.The proposed device for finishing and cleaning works as follows.

В галтовочный барабан 5 через средство 7 для загрузки беспрерывно загружается рабочая среда и подлежащие обработке детали. При вращении галтовочного барабана 5, частицы абразивных сред и обрабатываемые детали, поданные через загрузочный патрубок средства 7, перемещаются с помощью винтовых лопастей по винтовым канавкам, совершают движение с большей скоростью, причем эта скорость с увеличением шага винтовых линий по длине галтовочного барабана 5 увеличивается, и выводятся из установки через разгрузочный патрубок 4.The working medium and the parts to be processed are continuously loaded into the tumbling drum 5 through the loading means 7. When the tumbling drum 5 is rotated, the particles of abrasive media and the workpieces supplied through the loading nozzle of the means 7 are moved with helical blades along the helical grooves, they move at a higher speed, and this speed increases with an increase in the pitch of the helical lines along the length of the tumbling drum 5, and are removed from the installation through the discharge pipe 4.

При вращении галтовочного барабана рабочая среда и детали совершают движение по винтовым линиям и выгружаются из барабана 5 в средство 8 для разгрузки. Отходы обработки (облой, металл, заусенцы, окалина и т.п.) через отверстие 10 выводятся из барабана 5 в бункер 9 для отходов. Коническая пружина 11 бочкообразной формы обеспечивает не только регулирование скорости перемещения частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей внутри галтовочного барабана, но и обеспечивает их поджатие по длине галтовочного барабана, интенсифицируя таким образом процесс обработки и обеспечивает расширение технологических возможностей.When the tumbling drum rotates, the working medium and parts move along helical lines and are unloaded from the drum 5 into the means 8 for unloading. Processing waste (burr, metal, burrs, scale, etc.) through the hole 10 are discharged from the drum 5 into the waste bin 9. The conical spring 11 of a barrel-shaped form provides not only regulation of the speed of movement of particles of the working media and the workpieces inside the tumbling drum, but also ensures their compression along the length of the tumbling drum, thus intensifying the processing process and providing expanding technological capabilities.

Технико-экономические преимущества возникают за счет создания внутри галтовочного барабана напусков в виде винтовых лопастей, а также размещенной внутри конической пружины бочкообразной формы.Technical appraisal and economic advantages arise due to the creation of inlets in the form of helical blades inside the tumbling drum, as well as barrel-shaped placed inside a conical spring.

Claims

A device for finishing and cleaning processing, comprising a tumbling drum mounted on the frame, means for loading and unloading parts, a rotation drive, characterized in that the tumbling drum is mounted from guide elements made of three or more twisted along a helical line in the longitudinal direction relative to the longitudinal axis and curved along a helical line in the transverse direction on a mandrel in the form of a paraboloid of rotation of strips made with laps and with lateral edges of a convex curvilinear shape, are described curves of various orders and degrees of curvature, while along the entire length inside the tumbling drum, the above-mentioned inlets form helical blades and a conical barrel-shaped spring is mounted with the possibility of changing the pitch of its turns by stretching or compression.