RU2540246C1

RU2540246C1 - Barrelling device

Info

Publication number: RU2540246C1
Application number: RU2013138982/02A
Authority: RU
Inventors: Георгий Васильевич Серга; Алексей Николаевич Иванов
Priority date: 2013-08-20
Filing date: 2013-08-20
Publication date: 2015-02-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: barrelling device contains the frame-mounted barrelling multisection screw drum fitted with a drive and devices for loading and unloading of details. The drum has a multipass design formed by sections, assembled from two identical subsections, comprising even number, minimum four, identical isosceles triangles, series connected along the perimeter subsections with four identical equilateral triangles with formation of small and large end polygonal holes. Two subsections form a section being joined by sides with end large holes. The sections are joined to each other along the length of the barrelling drum with the sides with small end holes with formation of mutually directed polygonal helical lines.

EFFECT: improvement of efficiency of processing and expansion of the process possibilities of the device.

8 dwg

Description

Изобретение относится к машино- и приборостроению, может быть использовано для шлифования, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей в свободно гранулированной абразивной среде.The invention relates to machine and instrument engineering, can be used for grinding, polishing and hardening the surface layer of parts in a freely granular abrasive medium.

Известно устройство для вибрационной обработки длинномерных деталей (патент РФ №2228252, кл. B24B 31/06, 2004 г.), содержащее контейнер, состоящий из упруго установленной на основании обечайки с вибратором и жестко установленных на основании торцевых стенок, имеющих сквозные окна с уплотнителями и карманы, днища которых выполнены с наклоном под углом 35°-55° в сторону обечайки, при этом дно обечайки выполнено из половинки разрезанного по осевой линии многозаходного винтового барабана, смонтированного из секций одинаковой площади, собранных по периметру из разнонаклоненных друг к другу равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя сторонами, при этом каждая секция соединена с другой секцией свободными сторонами треугольников.A device is known for vibration processing of long parts (RF patent No. 2228252, class B24B 31/06, 2004), containing a container consisting of an elastic wall mounted on the base of the shell with a vibrator and rigidly mounted on the base of the end walls having through windows with seals and pockets, the bottoms of which are inclined at an angle of 35 ° -55 ° to the side of the shell, while the bottom of the shell is made of half cut along the axial line of a multi-start helical drum mounted from sections of the same area, assembled around rub raznonaklonennyh from each other equilateral triangles connected together by two sides, wherein each section is connected to another section of the free side of the triangle.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, недостаточная высокая эффективность обработки, обусловленная тем, что обработка производится в среде абразива, находящегося во взвешенном состоянии.A disadvantage of the known device is the limited technological capabilities, insufficient high processing efficiency, due to the fact that the processing is carried out in the environment of the abrasive, in suspension.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для галтовки (А.с. №1484632, кл. B24B 31/02, 1989 г.), содержащее установленный на станине и снабженный приводом галтовочный барабан, выполненный в виде многосекционной винтовой колонны, содержащей секции в виде многогранников с гранями, выполненными в виде равносторонних треугольников, ребра которых сходятся в одной точке-вершине, причем в каждой вершине секции сходятся, по меньшей мере, четыре ребра равносторонних треугольников.Closest to the proposed invention is a device for tumbling (A.S. No. 1484632, class B24B 31/02, 1989), comprising a tumbling drum mounted on a bed and equipped with a drive, made in the form of a multi-section screw column containing sections in the form polyhedra with faces made in the form of equilateral triangles, the edges of which converge at one vertex point, and at least four edges of equilateral triangles converge at each vertex of the section.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, недостаточно высокая эффективность обработки, обусловленная тем, что обработка производится в среде абразива, находящегося во взвешенном состоянии.A disadvantage of the known device is the limited technological capabilities, insufficiently high processing efficiency, due to the fact that the processing is carried out in the environment of the abrasive, in suspension.

Техническим решением является повышение эффективности обработки и расширение технологических возможностей.The technical solution is to increase processing efficiency and expand technological capabilities.

Поставленная задача достигается тем, в устройстве для галтовки, содержащем установленный на станине с приводом и средствами для загрузки и выгрузки деталей галтовочный барабан, выполненный в виде многосекционного винтового барабана, галтовочный барабан смонтирован из секций, собранных из двух одинаковых подсекций, изготовленных из четного числа не менее 4-х одинаковых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных по периметру подсекции с 4-мя одинаковыми равносторонними треугольниками с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, при этом в секцию две подсекции соединяют друг с другом сторонами торцевых больших отверстий, а секции присоединены друг к другу по длине галтовочного барабана своими сторонами малых торцевых отверстий с образованием многозаходного винтового барабана с взаимоно направленными ломаными винтовыми линиями.The task is achieved by the fact that in the device for tumbling, comprising a tumbling drum mounted on a bed with a drive and means for loading and unloading parts, made in the form of a multi-section screw drum, a tumbling drum is mounted from sections assembled from two identical subsections made of an even number not less than 4 identical isosceles triangles, alternately connected along the perimeter of the subsection with 4 identical equilateral triangles with the formation of a small and large end holes in the form of polygons, the two subsections in the section connected to each other end sides of the large openings and the sections are attached to each other along the length of its sides a tumbler small end holes to form a multi-start helical drum vzaimono directed screw broken lines.

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

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление галтовочного барабана позволяет обеспечить не только расширение технологических возможностей, но и сжатие рабочей среды по мере продвижения от загрузки к выгрузке и повысить эффективность обработки.The novelty of the invention lies in the fact that such a structural design of the tumbling drum allows not only the expansion of technological capabilities, but also the compression of the working environment as it moves from loading to unloading and increasing the processing efficiency.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений галтовочного барабана изменяются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей, расширяет технологические возможности.The novelty is also seen in the fact that the area and shape of the cross and longitudinal sections of the tumbling drum change along the entire length from loading to unloading, which changes the speeds and trajectories of the movement of particles of abrasive media and workpieces, and expands technological capabilities.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление галтовочного барабана позволяет обеспечить последовательное постепенное уплотнение и разрежение потоков частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс галтовки и расширяет технологические возможности установки.The novelty of the invention lies in the fact that such a structural design of the tumbling drum allows for sequential gradual compaction and rarefaction of particle flows of abrasive media and workpieces from loading to unloading, which intensifies the process of tumbling and extends the technological capabilities of the installation.

Новизна заключается в том, что благодаря взаимно направленным ломаным винтовым линиям векторы скорости движения обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса обработки и расширяет технологические возможности.The novelty lies in the fact that, thanks to mutually directed broken helical lines, the vectors of the speed of movement of the workpieces and particles of the working media during transportation from load to unload change, which helps to intensify the processing process and extends technological capabilities.

Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру галтовочного барабана образованы ломаные винтовые поверхности по длине барабана, что обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей внутри галтовочного барабана, повышение интенсивности обработки и расширение технологических возможностей.The novelty also lies in the fact that along the inner perimeter of the tumbling drum, broken helical surfaces are formed along the length of the drum, which provides a violation of the stationary flows of particles of abrasive media and workpieces inside the tumbling drum, increasing the processing intensity and expanding technological capabilities.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид устройства для галтовки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - галтовочный барабан, вид спереди; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - вид А на фиг.4; на фиг.6 - вид Б на фиг.5; на фиг.7 - одна из подсекций, наглядное изображение; на фиг.8 - схема сборки секции из двух подсекций, наглядное изображение.The invention is illustrated by drawings, where: in Fig.1 shows a General view of the device for tumbling; figure 2 is a section aa in figure 1; figure 3 - tumbling drum, front view; figure 4 is a section bB in figure 3; figure 5 is a view a in figure 4; in Fig.6 is a view of B in Fig.5; Fig.7 is one of the subsections, a visual image; on Fig - assembly diagram of the section of two subsections, a visual image.

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 барабана 5 снабжен двумя ободами 6, которые опираются на роликовые с ребордами опоры 4.The 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. Tumbling drum 5 is equipped with two rims 6, which are supported on roller bearings with flanges 4.

На станине 1 смонтировано средство для загрузки 7 и разгрузки 8, а также бункер 9 для отходов. Над бункером 9 в галтовочном барабане 5 выполнены отверстия 10 для удаления отходов (облой, металл заусенцев, окалина и т.п.). Станина 1 смонтирована на опорах 11 опорной плиты 12 с возможностью регулировки наклона с помощью регулировочных болтов 13. Изменение угла наклона осуществляется с целью регулирования скорости движения обрабатываемых деталей от загрузки к выгрузке.On the frame 1 mounted means for loading 7 and unloading 8, as well as a hopper 9 for waste. Above the hopper 9 in the tumbling drum 5, holes 10 are made for removing waste (burr, burr metal, scale, etc.). The bed 1 is mounted on the supports 11 of the base plate 12 with the possibility of adjusting the tilt using the adjusting bolts 13. The angle of inclination is changed in order to regulate the speed of the workpiece from loading to unloading.

Галтовочный барабана 5 выполнен из секций 14,смонтированных из двух одинаковых подсекций 15 и 16 (фиг.3, фиг.5, фиг.8).Tumbling drum 5 is made of sections 14 mounted from two identical subsections 15 and 16 (Fig. 3, Fig. 5, Fig. 8).

Подсекции изготовлены (например, одсекция 15) из четного числа не менее 4-х одинаковых равнобедренных треугольников, например на фиг.7 4-х равнобедренных треугольников 17, поочередно соединенных по периметру подсекции с 4-мя одинаковыми равносторонними треугольниками, например (фиг.7) 4-мя одинаковыми равносторонними треугольниками 18,с образованием малого торцевого отверстия в виде многогранника 19 и большого торцевого отверстия в виде многоугольника 20. В секцию 14 одинаковые подсекции 15 и 16 соединяют друг с другом (фиг.8) сторонами больших торцевых отверстий 20.Sub-sections are made (e.g., o-section 15) from an even number of at least 4 identical isosceles triangles, for example, in Fig. 7 of 4 isosceles triangles 17, alternately connected along the perimeter of the subsection with 4 identical equilateral triangles, for example (Fig. 7 ) 4 identical equilateral triangles 18, with the formation of a small end hole in the form of a polyhedron 19 and a large end hole in the form of a polygon 20. In section 14, the same subsections 15 and 16 are connected to each other (Fig. 8) by the sides of the large ends O apertures 20.

Одинаковые секции 14 затем соединяют друг с другом по длине галтовочного барабана 5 своими сторонами малых торцевых отверстий 19 с образованием многозаходного винтового барабана 5 с взаимно направленными ломаными винтовыми линиями.The same sections 14 are then connected to each other along the length of the tumbling drum 5 with their sides of the small end holes 19 to form a multi-helical screw drum 5 with mutually directed broken helical lines.

Например,на фиг.3 одна из правых ломаных винтовых линий показана на фиг.3 утолщенной линией 21-22-23-24-25-26-27-28 и одна из левых ломаных винтовых линий показана утолщенной линией 29-30-31-32-33-34-35-36. На чертеже позиции невидимых точек ломаных линий взяты в скобки, например 33-34-35, 26-27-28.For example, in FIG. 3, one of the right broken helical lines is shown in FIG. 3 with a thickened line 21-22-23-24-24-25-26-27-28 and one of the left broken helical lines is shown with a thickened line 29-30-31- 32-33-34-35-36. In the drawing, the positions of the invisible points of broken lines are shown in brackets, for example, 33-34-35, 26-27-28.

Ломаные винтовые линии образуют по периметру галтовочного барабана 5 ломаные винтовые поверхности, состоящие из граней в виде равносторонних 18 и равнобедренных 17 треугольников.Broken helical lines form along the perimeter of the tumbling drum 5 broken helical surfaces, consisting of faces in the form of equilateral 18 and isosceles 17 triangles.

Винтовые линии по наружной поверхности галтовочного барабана 5 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности.Helix lines on the outer surface of the tumbling drum 5 have the same position designations with their corresponding grooves on the inner surface.

Так как подсекции 15 и 16 имеют малые торцевые отверстия 19 и большие торцевые отверстия 20, то секции 14 имеют переменное продольное и переменное проходное сечения по длине галтовочного барабана 5.Since subsections 15 and 16 have small end openings 19 and large end openings 20, sections 14 have variable longitudinal and variable flow sections along the length of the tumbling drum 5.

Предлагаемое устройство для галтовки работает следующим образом.The proposed device for tumbling works as follows.

Во вращающийся барабан 5 устройства для галтовки через средство для загрузки 7 беспрерывно загружаются рабочая среда и подлежащие обработке детали. При вращении галтовочного барабана 5 рабочая среда и обрабатываемые детали совершают движение по винтовым канавкам и выгружаются из барабана 5 в средство для разгрузки 8. Отходы обработки (облой, материал заусенцев, окалина) через отверстия 10 выводятся из барабана 5 в бункер отходов 9.In the rotating drum 5 of the tumbling device, through the loading means 7, the working medium and the parts to be processed are continuously loaded. When the tumbling drum 5 is rotated, the working medium and the workpieces move along the helical grooves and are discharged from the drum 5 into the unloading device 8. Processing waste (burr, burr material, scale) through holes 10 are discharged from the drum 5 into the waste bin 9.

При вращении галтовочного барабана 5 частицы абразивных сред и обрабатываемые детали захватываются гранями внутренней винтовой поверхности и в направлении вращения поднимаются вверх и перемещаются в сторону выгрузки. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса частицы абразивных сред и обрабатываемые детали движутся навстречу друг к другу под определенными углами и к стенкам вращающегося галтовочного барабана 5 и перемещаются в сторону выгрузки. Так как ломаная внутренняя поверхность галтовочного барабана 5 непрерывна, то и непрерывен процесс движения последующих порций обрабатываемых деталей и абразивных материалов, которые поднимаются вверх и падают вниз, движутся под разными углами. Поскольку внутренняя поверхность галтовочного барабана 5 смонтирована из разных по форме равносторонних и равнобедренных треугольников 17 и 18, которые расположены под разными углами не только друг к другу, но и к оси вращения галтовочного барабана то каждая порция частиц абразивных материалов и обрабатываемых деталей перемещаются по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс взаимодействия абразивных материалов и обрабатываемых деталей друг с другом и со стенками галтовочного барабана 5, повышает интенсивность обработки деталей и расширяет технологические возможность. Так как из-за ломаной формы внутренней поверхности галтовочного барабана 5 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц абразивных материалов и обрабатываемых деталей, то каждая абразивная частица и обрабатываемая деталь движутся по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва их от стенок галтовочного барабана 5, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса обработки деталей.During the rotation of the tumbling drum 5, the particles of abrasive media and the workpieces are captured by the faces of the internal screw surface and in the direction of rotation rise up and move to the discharge side. Upon reaching a certain height under the influence of gravitational forces and the angle of repose formed, the particles of abrasive media and the workpieces move towards each other at certain angles and to the walls of the rotating tumbling drum 5 and move towards the discharge side. Since the broken inner surface of the tumbling drum 5 is continuous, the continuous movement of subsequent portions of the workpieces and abrasive materials that rise up and fall down, move at different angles. Since the inner surface of the tumbling drum 5 is mounted from different in shape equilateral and isosceles triangles 17 and 18, which are located at different angles not only to each other, but also to the axis of rotation of the tumbling drum, each portion of particles of abrasive materials and machined parts move in its own vector directions towards unloading, which significantly intensifies the process of interaction of abrasive materials and workpieces with each other and with the walls of the tumbling ba Habana 5, increases the intensity of the processing components and extends the technological possibility. Since, due to the broken shape of the inner surface of the tumbling drum 5, the range of changes in the resulting displacement vectors of the particles of abrasive materials and the workpiece is significantly expanded, each abrasive particle and the workpiece move in different direction vectors, which provides a greater probability of collisions at the initial moment of their separation from the walls of the tumbling drum 5, where they have a certain supply of kinetic energy and move with high kinetic energy, therefore, providing The intensification of the processing of parts is given.

Скорость движения обрабатываемых деталей регулируется наклоном станины 1 и закрепленным на ней галтовочным барабаном 5 относительно горизонтальной опорной плиты 1 в опорах 11 с помощью регулировочных болтов 13.The speed of movement of the workpieces is regulated by the inclination of the bed 1 and the tumbling drum 5 fixed on it relative to the horizontal base plate 1 in the supports 11 with the help of adjusting bolts 13.

Технико-экономические преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений абразивных частиц и обрабатываемых деталей, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, а также увеличения скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия абразивных частиц и обрабатываемых деталей друг с другом и со стенками галтовочного барабана 5, повышает производительность и расширяет технологические возможности.Technical and economic advantages arise due to the widening of the range of changes in the resulting displacement vectors of abrasive particles and workpieces, increasing the intensity of their mixing and reorientation, as well as increasing the speed of their movements from loading to unloading, which increases the intensity of mixing, increases the energy consumption of the interaction of abrasive particles and processed parts with each other and with the walls of the tumbling drum 5, increases productivity and expands technological capabilities.

Claims

A tumbling device comprising a tumbling multi-section screw drum mounted on a bed and having a drive and means for loading and unloading parts, characterized in that said drum is multi-start from sections assembled from two identical subsections made of an even number of at least four identical ones isosceles triangles alternately connected along the perimeter of the subsection with four identical equilateral triangles with the formation of small and large end holes in the form of many golnikov, while two subsections are connected to the section by sides with large end openings, and the sections are connected to each other along the length of the tumbling drum by sides with small end openings with the formation of mutually directed broken helical lines.