RU2618301C1 - Parts barreling device - Google Patents
Parts barreling device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2618301C1 RU2618301C1 RU2015157533A RU2015157533A RU2618301C1 RU 2618301 C1 RU2618301 C1 RU 2618301C1 RU 2015157533 A RU2015157533 A RU 2015157533A RU 2015157533 A RU2015157533 A RU 2015157533A RU 2618301 C1 RU2618301 C1 RU 2618301C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crank
- connecting rod
- drum
- cranks
- rod
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B31/00—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor
- B24B31/02—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving rotary barrels
- B24B31/023—Machines or devices designed for polishing or abrading surfaces on work by means of tumbling apparatus or other apparatus in which the work and/or the abrasive material is loose; Accessories therefor involving rotary barrels with tiltable axis
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области поверхностной обработки деталей и может быть использовано в машиностроительной, литейной и других промышленностях.The invention relates to the field of surface treatment of parts and can be used in engineering, foundry and other industries.
Известно устройство для поверхностной обработки деталей, содержащее барабан, установленный на шарнирах, связанных с приводом движения барабана опорах, выполненных в виде вращающихся и установленных шарнирно кривошипов (проспект швейцарской фирмы Базель «Вили А. Бахофен», системы Шатц, тип Т2а, 1972). Недостаток этого устройства является недостаточная эффективность обработки деталей, сложность устройства, состоящего из станины, двух стоек, барабана, двух вилок, двух охватывающих с торцов барабана рычагов.A device for surface treatment of parts is known, comprising a drum mounted on hinges associated with a drum driving support, made in the form of rotating and articulated cranks (prospect of the Swiss company Basel “Willy A. Bachofen”, Schatz system, type T2a, 1972). The disadvantage of this device is the lack of efficiency in processing parts, the complexity of the device, consisting of a bed, two racks, a drum, two forks, two levers covering the ends of the drum.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для галтовки деталей, по А. св. СССР 643305 В24В 31/04, заявлено 17.12.76 - 762430894/25-08, опубликовано 25.01.79, Бюллетень №3.The closest technical solution to the proposed is a device for tumbling parts, according to A. St. USSR 643305 V24V 31/04, announced December 17, 76 - 762430894 / 25-08, published January 25, 79, Bulletin No. 3.
Устройство состоит из барабана, шарнирно установленного на двух опорах - двух пространственных кривошипов, один из которых связан с приводом, а другой - со станиной. Ось вращения ведущего кривошипа расположена к оси вращения ведомого кривошипа под углом α1, принимающего значения 30°<α1<150° и отстоит на расстоянии . Относительное расположение геометрических осей цапф барабана то же, что и указанных осей вращения кривошипов.The device consists of a drum pivotally mounted on two supports - two spatial cranks, one of which is connected to the drive, and the other to the bed. The axis of rotation of the leading crank is located to the axis of rotation of the driven crank at an angle α 1 , taking values 30 ° <α 1 <150 ° and is separated by a distance . The relative location of the geometric axes of the trunnions of the drum is the same as the indicated axes of rotation of the cranks.
Геометрическая ось вала и подшипника каждого из кривошипов скрещиваются под углом α2=6…28° и отстоит на расстоянии .The geometric axis of the shaft and bearing of each of the cranks are crossed at an angle α 2 = 6 ... 28 ° and is separated by a distance .
Параметры устройства связаны соотношением .Device parameters are related by .
Недостаток этого устройства заключается в следующем. При работе устройства с загруженными деталями в барабане, неравномерное вращение ведомого кривошипа создает переменный момент вращения. Так как ведомый и ведущий кривошипы связаны жесткой кинематической связью через барабан, переменный момент от ведомого кривошипа будет синхронно отражаться на вращении ведущего кривошипа, который будет иметь также переменную угловую скорость и переменный характер момента.The disadvantage of this device is as follows. When the device is working with loaded parts in the drum, the uneven rotation of the driven crank creates an alternating torque. Since the driven and driving cranks are connected by a rigid kinematic connection through the drum, the alternating moment from the driven crank will synchronously affect the rotation of the driving crank, which will also have a variable angular velocity and a variable nature of the moment.
Этот момент дает знать реакцией источника привода, у которого сразу меняется шумовой фон работы, который возрастает и убывает в такт изменения угловой скорости.This moment lets you know by the reaction of the drive source, for which the noise background of work immediately changes, which increases and decreases in time with the change in angular velocity.
Такая работа источника привода нежелательна как по дополнительным переменным шумовым показателям, так и по переменному нагружению электродвигателя с редуктором или мотор-редуктора, уменьшая ресурс их работы и снижая эффективность галтовки деталей.Such operation of the drive source is undesirable both in terms of additional variable noise indicators, and in alternating loading of an electric motor with a gearbox or a gear motor, reducing their service life and reducing the efficiency of tumbling parts.
Если вал ведущего кривошипа связан с валом источника привода клиноременной передачей, то визуально можно наблюдать проскальзывание шкива ведущего кривошипа относительно ремня, в результате чего через некоторое время видны продукты износа ремня. Ремень быстро изнашивается, вытягивается и не обеспечивает передачу движения барабану. Установка двух и более ремней эффекта не приносят.If the shaft of the driving crank is connected to the shaft of the drive source by the V-belt drive, then visually slippage of the pulley of the driving crank relative to the belt can be observed, as a result of which after a while the wear products of the belt are visible. The belt wears out quickly, stretches out and does not provide transmission of movement to the drum. Installation of two or more belts does not bring effect.
Кроме этого положение барабана невозможно перемещать по отношению к шарнирам кривошипов и регулировать переменный момент ведомого и ведущего кривошипов.In addition, the position of the drum cannot be moved relative to the hinges of the cranks and to control the alternating moment of the driven and leading cranks.
Цель изобретения - выравнивание переменной угловой скорости на ведущем кривошипе, увеличение интенсивности галтовки деталей и увеличение ресурса работы устройства.The purpose of the invention is the alignment of the variable angular velocity on the leading crank, increasing the intensity of tumbling of parts and increasing the life of the device.
На фиг. 1 схематически изображено предложенное устройство, на фиг. 2 - фото производственного устройства.In FIG. 1 schematically shows the proposed device, FIG. 2 is a photo of a manufacturing device.
Отличительными признаками предложенного устройства в сравнении с прототипом являются:Distinctive features of the proposed device in comparison with the prototype are:
- в предложенном устройстве кривошипы соединены шарнирно с шатуном, в прототипе кривошипы соединены непосредственно с барабаном;- in the proposed device, the cranks are pivotally connected to the connecting rod, in the prototype, the cranks are connected directly to the drum;
- в предложенном устройстве барабан соединяется с шатуном посредством рычагов-кронштейнов, что позволяет регулировать перемещение барабана вдоль шатуна, в прототипе регулировать перемещение невозможно;- in the proposed device, the drum is connected to the connecting rod by means of levers-brackets, which allows you to adjust the movement of the drum along the connecting rod, in the prototype it is impossible to regulate the movement;
- на валу ведущего кривошипа жестко закреплены два полудиска, момент инерции массы которых в несколько раз больше момента инерции массы ведомого кривошипа;- two half-disks are rigidly fixed on the shaft of the driving crank, the mass inertia moment of which is several times greater than the mass inertia moment of the driven crank;
- барабан установлен на шатуне так, что центр тяжести его расположен в оголовке шарнира шатуна;- the drum is mounted on the connecting rod so that its center of gravity is located in the head of the connecting rod hinge;
- геометрические оси шарниров корпуса и шатуна расположены под прямым углом, геометрические оси шарниров кривошипов под углом α, синус угла которого равен отношению длины кривошипов к длине шатуна, т.е. , в прототипе соотношение ;- the geometric axis of the hinges of the housing and the connecting rod are at right angles, the geometric axis of the hinges of the cranks at an angle α, the sine of which is equal to the ratio of the length of the cranks to the length of the connecting rod, i.e. , in the prototype ratio ;
- шатун и барабан в предложенном устройстве изготовлены из легких материалов, например алюминия или дюраля, в прототипе барабан изготовлен из стали.- the connecting rod and drum in the proposed device are made of light materials, such as aluminum or duralumin, in the prototype the drum is made of steel.
Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено шатуном, геометрические оси которого расположены под прямым углом, равным углу между осями вращения валов кривошипов, оси шарниров кривошипов скрещены под углом α, синус которого равен отношению длины кривошипов к длине шатуна, т.е. , при этом на валу ведущего кривошипа закреплены два полудиска, момент инерции массы которых в несколько раз больше момента инерции массы ведомого кривошипа, а барабан крепится к шатуну посредством двух кронштейнов-рычагов с возможностью перемещения вдоль шатуна и крепления так, чтобы его центр тяжести находился в оголовке шарнира шатуна.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with a connecting rod, the geometrical axes of which are located at a right angle equal to the angle between the axis of rotation of the crankshaft shafts, the axis of the crank joints is crossed at an angle α, whose sine is equal to the ratio of the length of the cranks to the length of the connecting rod, i.e. while two half-disks are fixed on the shaft of the driving crank, the mass inertia moment of which is several times greater than the mass moment of inertia of the driven crank, and the drum is attached to the connecting rod by means of two lever arms with the possibility of moving along the connecting rod and mounting so that its center of gravity is in head of the connecting rod joint.
Барабан и шатун изготовлены из легких материалов, например алюминия или дюрали.The drum and connecting rod are made of lightweight materials, such as aluminum or duralumin.
Устройство для галтовки деталей (фиг. 1 и фиг. 2) включает станину 1, в опорах которой шарнирно расположены ведущий 2 и ведомый 3 кривошипы. С кривошипами 2 и 3 шарнирно соединен шатун 4. Барабан 5 соединяется с шатуном 4 посредством двух кронштейнов-рычагов 6 с возможностью перемещения вдоль шатуна и крепления так, чтобы его центр тяжести располагался в оголовке шатуна 4.The device for tumbling parts (Fig. 1 and Fig. 2) includes a
На валу ведущего кривошипа 2 жестко закреплены два полудиска 7, момент инерции массы которых в несколько раз больше момента инерции массы ведомого кривошипа 3. Кроме этого массы полудисков должны уравновешивать часть массы оголовка шатуна и часть массы барабана 5.Two half-disks 7 are rigidly fixed on the shaft of the driving
На валу ведущего кривошипа 2 закреплен шкив 8 клиноременной передачи 9, второй шкив 10 которой закреплен на валу мотор-редуктора 11.A
Геометрические оси валов кривошипов 2 и 3 расположены в опорах станины 1 под прямым углом на расстоянии (фиг. 1), так же расположены геометрические оси шарниров шатуна 4, т.е. под прямым углом и на расстоянии . Геометрические оси шарниров кривошипов скрещены под углом α и расположены на расстоянии (длине кривошипов) , при этом синус угла равен отношению длины кривошипов к длине шатуна, т.е. . Угол α можно принимать в пределах 10…30°, длину шатуна в пределах 200…400 мм в зависимости от вместимости барабана. Длина кривошипов определяется .The geometric axis of the shafts of the
Устройство работает следующим образом. От источника привода мотор-редуктора 11 вращение через клиноременную передачу 9 передается ведущему кривошипу 2 вместе с полудисками 7, через шатун 4 вращение предается ведомому кривошипу 3, который вращается с переменной за оборот угловой скоростью. Кривошип 2 вращается с постоянной угловой скоростью в плоскости, расположенной под прямым углом к плоскости вращения ведомого кривошипа 3.The device operates as follows. From the source of the drive of the
Таким образом, шатун 4 вместе с барабаном 5 с деталями получают сложное пространственное неравномерное движение, увеличивающее интенсивность обработки деталей.Thus, the connecting
Интенсивность обработки достигается, во-первых, за счет сложного объемного движения деталей в барабане, во-вторых, за счет дополнительного инерционного воздействия на детали, в-третьих, за счет соударения деталей о торцовые стенки барабана.The processing intensity is achieved, firstly, due to the complex volumetric movement of the parts in the drum, secondly, due to the additional inertial action on the parts, and thirdly, due to the impact of the parts on the end walls of the drum.
При работе полудиски 7 выполняют двойную функцию. Первая функция - уравновешивать часть массы оголовка шатуна и часть массы барабана, расположенной в зоне оголовка шатуна. По этой причине уравновешивающие грузы выполнены в виде полудисков. Таким образом, вращающиеся элементы ведущего кривошипа (полудиски, кривошип, оголовок шатуна и часть барабана) вращаются уравновешенными.When working half-disk 7 perform a dual function. The first function is to balance part of the mass of the rod end and the mass of the drum located in the area of the rod end. For this reason, balancing loads are made in the form of half-disks. Thus, the rotating elements of the leading crank (half-discs, crank, connecting rod head and part of the drum) rotate balanced.
Вторая функция полудисков - выравнивать переменную угловую скорость вращения ведущего кривошипа, передающуюся со стороны ведомого кривошипа 3. За счет сдвига центра тяжести барабана в оголовок шатуна и наличия масс полудисков, момент инерции массы ведущего кривошипа в несколько раз превышает момент инерции массы ведомого кривошипа с частью оголовка шатуна и барабана. Поэтому ведущий кривошип вращается стабильно с постоянной угловой скоростью, а ведомый - вращается с переменной угловой скоростью, которая уже не влияет на изменение угловой скорости ведущего кривошипа.The second function of half-disks is to equalize the variable angular speed of rotation of the leading crank transmitted from the side of the driven crank 3. Due to the shift of the center of gravity of the drum to the rod end and the presence of masses of half-disks, the moment of inertia of the mass of the leading crank is several times greater than the moment of inertia of the mass of the driven crank with part of the head connecting rod and drum. Therefore, the leading crank rotates stably with a constant angular velocity, and the follower rotates with a variable angular velocity, which no longer affects the change in the angular velocity of the leading crank.
При таком конструктивном исполнении устройство работает без переменных шумовых фонов мотор-редуктора, отсутствует проскальзывание шкива относительно ремня, поскольку ведущий кривошип теперь вращается со стабильной постоянной угловой скоростью. Кроме того, устройство практически полностью уравновешено и не требует установки его на фундамент.With this design, the device works without variable noise backgrounds of the gearmotor, there is no slippage of the pulley relative to the belt, since the leading crank now rotates with a stable constant angular speed. In addition, the device is almost completely balanced and does not require installation on the foundation.
На фиг. 2 изображено фото производственного устройства для галтовки деталей, которое воплотило все признаки предложенного технического решения, показало высокую степень интенсификации галтовки деталей, надежность и долговечность в работе.In FIG. 2 shows a photo of a manufacturing device for tumbling parts, which embodied all the signs of the proposed technical solution, showed a high degree of intensification of tumbling parts, reliability and durability.
Пример конструктивного воплощения устройства.An example of a structural embodiment of the device.
Для снятия заусенцев с деталей, входящих в номенклатуру Казанского медико-инструментального завода было изготовлено устройство, представленное на фиг. 2, со следующими параметрами.To remove the burrs from parts included in the nomenclature of the Kazan Medical Instrument Plant, the device shown in FIG. 2, with the following parameters.
Вместимость сменного контейнера, вставляемого в барабан и закрепляемого там посредством зажимной планки с винтом, равна 15 л. Длина шатуна принята равной 200 мм, геометрические оси его шарниров расположены в перпендикулярных плоскостях, так же расположены геометрические оси вращения валов кривошипов. Угол α скрещивания геометрических осей шарниров кривошипов равен 15°, длина кривошипов равна мм.The capacity of the removable container, inserted into the drum and secured there by means of a clamping plate with a screw, is 15 l. Length the connecting rod is taken equal to 200 mm, the geometric axis of its hinges are located in perpendicular planes, the geometric axis of rotation of the crankshafts is also located. The angle α of crossing the geometric axes of the crank joints is 15 °, length cranks equals mm
В качестве источника привода выбран мотор-редуктор МРА-1, мощностью 1,5 кВт, частота вращения кривошипов 160, 180, 200 мин-1 регулируется с помощью многоручьевых шкивов.An MPA-1 motor gearbox with a power of 1.5 kW was selected as the drive source, the crankshaft rotation speed of 160, 180, 200 min -1 is adjusted using multi-ribbed pulleys.
Были произведены исследования на деталях из стали 65Г, У7А, X18Н с наполнителем М-32 из боя шлифовальных кругов, используемых в медицинской промышленности. При коэффициенте заполнения емкости на 0,65 объема, частоте вращения 160 и 180 мин-1 время обработки деталей составила 12…18 мин, вместо 6…8 часов в барабанном галтователе, барабан которого вращался с постоянной угловой скоростью в одной плоскости.Studies were carried out on parts made of steel 65G, U7A, X18H with M-32 filler from the battle of grinding wheels used in the medical industry. With a capacity filling factor of 0.65 volume, a rotation frequency of 160 and 180 min -1 the processing time of the parts was 12 ... 18 min, instead of 6 ... 8 hours in a drum tumbling machine, the drum of which rotated at a constant angular speed in one plane.
Подсчет моментов инерции масс дал следующие результаты. Для ведомого кривошипа: ,The calculation of the moments of inertia of the masses gave the following results. For driven crank: ,
где m - масса кривошипа, кг; r - радиус вращения, м; mo - масса оголовка шатуна, кг;where m is the mass of the crank, kg; r is the radius of rotation, m; m o - mass of the rod end, kg;
- радиус вращения оголовка шатуна, м. - radius of rotation of the rod end, m
Для ведущего кривошипаFor leading crank
где m - масса ведущего кривошипа с полудисками и шкивом, кг; R - радиус вращения, м; mo - масса оголовка шатуна с частью барабана, кг; r2 - радиус вращения оголовка шатуна с частью барабана, м.where m is the mass of the leading crank with half disks and a pulley, kg; R is the radius of rotation, m; m o - the mass of the head of the connecting rod with a part of the drum, kg; r 2 is the radius of rotation of the rod end with a part of the drum, m
Момент инерции массы ведущего кривошипа 0,4342 кгм2 больше такового ведомого кривошипа 0,0258 кгм2 в 0,4342/0,0258=16,8 раз.The mass inertia moment of the leading crank 0.4342 kgm 2 is greater than that of the driven crank 0.0258 kgm 2 0.4342 / 0.0258 = 16.8 times.
Такая разница в моментах инерции масс обеспечивает стабильность и постоянство угловой скорости ведущего кривошипа и устраняет негативные воздействия на работу устройства.Such a difference in the moments of inertia of the masses ensures stability and constancy of the angular velocity of the leading crank and eliminates the negative effects on the operation of the device.
Изготовление шатуна и барабана из легких материалов позволяет снизить влияние их масс на динамические показатели работы устройства.The manufacture of the connecting rod and drum from light materials can reduce the influence of their masses on the dynamic performance of the device.
Таким образом, устройство показало высокую степень интенсификации галтовки деталей. Работа устройства обеспечивалась при отсутствии переменной угловой скорости ведущего кривошипа, без проскальзывания шкива относительно ремня, без установки устройства на фундамент.Thus, the device showed a high degree of intensification of tumbling parts. The operation of the device was provided in the absence of a variable angular velocity of the leading crank, without slipping the pulley relative to the belt, without installing the device on the foundation.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015157533A RU2618301C1 (en) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Parts barreling device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015157533A RU2618301C1 (en) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Parts barreling device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2618301C1 true RU2618301C1 (en) | 2017-05-03 |
Family
ID=58697522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015157533A RU2618301C1 (en) | 2015-12-28 | 2015-12-28 | Parts barreling device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2618301C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4057191A (en) * | 1976-08-23 | 1977-11-08 | Ietatsu Ohno | Grinding method |
SU643305A1 (en) * | 1976-12-17 | 1979-01-25 | Казанский Сельскохозяйственный Институт Имени М.Горького | Apparatus for abrading in a tumbling drum |
SU730548A2 (en) * | 1978-06-08 | 1980-04-30 | Казанский Сельскохозяйственный Институт Им. М.Горького | Article-abrading apparatus |
RU153259U1 (en) * | 2015-03-11 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | DEVICE FOR GALTING OF DIMENSIONAL PARTS |
-
2015
- 2015-12-28 RU RU2015157533A patent/RU2618301C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4057191A (en) * | 1976-08-23 | 1977-11-08 | Ietatsu Ohno | Grinding method |
SU643305A1 (en) * | 1976-12-17 | 1979-01-25 | Казанский Сельскохозяйственный Институт Имени М.Горького | Apparatus for abrading in a tumbling drum |
SU730548A2 (en) * | 1978-06-08 | 1980-04-30 | Казанский Сельскохозяйственный Институт Им. М.Горького | Article-abrading apparatus |
RU153259U1 (en) * | 2015-03-11 | 2015-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | DEVICE FOR GALTING OF DIMENSIONAL PARTS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106111512B (en) | Eccentricity radial adjustable inertia vibration generator and its application | |
GB1445009A (en) | Dynamic balancing means for a press | |
FI3566784T3 (en) | Adjustable vibratory drive system | |
KR101089557B1 (en) | Vibration exciter for vibration compensation | |
CN105465271A (en) | Counterweight mechanism and electric tool | |
RU2618301C1 (en) | Parts barreling device | |
KR101326946B1 (en) | Balance shaft module of engine | |
US8475232B2 (en) | Grinding machine | |
US20140345508A1 (en) | Needle bar driving system for sewing machines | |
US7344467B2 (en) | Self-regulating continuously variable transmission | |
CN111229586A (en) | Vibrating screen device | |
CN202705868U (en) | Shock excitation mechanism for oscillatory road roller | |
RU156310U1 (en) | PLANE VIBRATING DEVICE | |
US4509380A (en) | Gear unit transforming a uniform driver to a non-uniform power take-off | |
CN205701402U (en) | Screening machine | |
SU1027017A2 (en) | Apparatus for finish working of flat surfaces | |
RU2812926C1 (en) | Space mixer | |
CN220185735U (en) | Eccentric shaft power structure and incubator | |
US1974514A (en) | Driving gear with automatically alternating transmission | |
JP2786932B2 (en) | Vibration generator | |
SU1097480A1 (en) | Apparatus for vibration-centrifugal working | |
SU751593A1 (en) | Tumble-grinding unit | |
EP2112403B1 (en) | Mechanical torque converter | |
US2327607A (en) | Balancing rotating element | |
SU573326A2 (en) | Apparatus for centrifugal abrading of components in containers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171229 |