SU1037986A1 - Устройство дл волочени металла с ультразвуковыми колебани ми - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ бОЛОЧЕНИЯ :МЕТАЛЛА С УЛЬТРАЗВУКОВЬИИ КОЛЕБАНИЯМИ , содержащее магнитострикционные преобразователи, соединенные с волноводом , вьшолненным в виде цилинд ,ра, длина которого равна целому числу полуволн продольных колебаний, волоку, установленную перпендикул рно оси волновода, отличающеес  тем, что, с целью снижени  усили  волочени  за счет повышени  эффективности использовани  ультразвуковой энергии диаметр волновода выполнен равным длине полуволны .радиальных, колебаний,-.а волока расшоложена по-периферии волновода в узле продольных и пучности радиальных колебаний волновода. (Л с

Description

Изобретение относитс  к волочиль ному производству и может быть использовано дл  интенсификации процесса многониточного волочени  металла . Известно устройство дл  волочени металла с применением ультразвука, включающее магнитострикционный преобразователь , соединенный с резонан сной длины волноводом, в пучности колебаний которого закреплена волока , совершающа  продольные ультразв ковые колебани , параллельные оси волочени  1 J. Указанное устройство характеризуетс  наличием в преобразователе сквозного отверсти  дл  прот гивани металла,, что снижает добротность всей акустической системы и не позвол ет примен ть серийно выпускаемые нашей промышленностью магнитострикционные преобразователи без осевого отверсти . Известно также устройство дл  волочени  металла с ультразвуковыми колебани ми инструмента, содержащее магнитострикционные преобразователи , соединенные соосно с двум  волноводами, каждый из которых выполнен в виде цилиндра, длина которого равна целому числу полуволн продольных колебаний, и волоку, ус , тановленную перпендикул рно оси вол новодов t2. Основыыми недостатками известног устройства  вл ютс  низка  эффектив ность использовани  ультразвуковой энергии при значительных усили х во лочени  стальных изделий, обусловленна  малыми размерами поперечного сечени  волноводов (меньшими полови ны длины ультразвуковой волны), что приводит к демпфированию (уменьшению амплитуды) колебаний под нагруз кой; сложность настройки на резонан сную частоту двух коле,бательных систем и неизбежные перекосы волоки при ее установке в коническое углуб ление, выполненное в двух волновода мала  амплитуда колебаний волоки в направлении волочени , котора  в К раз меньше амплитуды продольных колебаний волновода. В случае К 1 при равенстве амплитуд колебаний во новода и волоки увеличиваетс  расстройка колебательной системы. Цель изобретени  - снижение усили  волочени  за счет повышени  эффективности использовани  ультразвуковой энергии. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве. Содержащем магнит стрикционные преобразователи, соеди ненные с волноводом, выполненным в виде цилиндра, длина которого рав на целому числу полуволн продольных колебаний, волоку, установленную перпендикул рно оси волновода, диаметр волновода выполнен равным длИ не полуволны радиальных колебаний, а волока расположена по периферии волновода в узле продольных и пучности радиальных колебаний волновода . На фиг. 1 изображено предлага-: емое устройство; на фиг. 2 - эпюры продольных и радиальных колебаний волновода; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. Г . Устройство дл  волочени  металла с ультразвуковыми колебани ми состоит из волновода 1, длина которого равна целому числу полуволн продольных колебаний п Лрр/2, где п - число полуволн, а диаметр - длина полуволны радиальных колебаний Лр/2, и двух магнитострикционных преобразователей 2, соосно присоединенных к обеим торцовым поверхност м волновода 1. Одна или несколько волок (на фиг. 2 показаны три волоки 3-5 дл  трехниточнрго волочени ) расположены по периферии волновода в соседних узлах продольных и пучност х радиальных колебаний. Устройство работает следующим образом. При подаче переменного напр жени  ультразвуковой частоты на обмотки магнитострикционных преобразователей 2 в волноводе 1 возникает продольна  сто ча  волна. Продольные колебани  волновода в соответствии с законом Пуассона преобразуютс  в радиальные колебани . При этом волновод 1., имеющий резонансные размеры в продольном и поперечном , направлени х, сов.ершает комбинированные продольно-радиальные ультразвуковые колебани . Установка волок по периферии волновода в узлах продольных и пучност х радиальных колебаний позвол ет получить максимальные радиальные колебани . В процессе многониточного (на фиг. 1 показано трехниточное) волочени  волоки, расположенные в соседних пучност х радиальных колебаний, совершают противофазные колебани  и нагружаютс  поочередно. Так, волоки 3 и 5 совершают колебательное смещение навстречу прот гиваемому металлу, производ т его деформацию и нагружены усилием волочени . Центральна  волока 4, колебательна  скорость которой больше скорости волочени , обгон ет прот гиваемый металл , вследствие чего усилие волочени  через нее равно нулю. Через половину периода ультразвуковых колебаний волоки 3 и 5 смещаютс  с ультразвуковой частотой в направлении волочени  и разгружены от усили  волочени , а волока 4 движетс  навстречу

заготовке и натружена усилием волочени . Точное поочередное нагружение волок способствует повышению эффективности использовани  ультразвуковой энергии при многониточном волочении.

Предлагаемое устройство с инвест

ным обеспечивает повышение эффектна

лз- ности использовани  ультразвуковой энергии, позвол ющее снизить усилие волочени  на 33%.

Агу

риг.2 A-AnoSfp yfO

, / offpaSjfff/t/e fojfovet/tf

Claims (1)

1. , УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ~’ :МЕТАЛЛА С УЛЬТРАЗВУКОВЬМИ КОЛЕБАНИ

   ЯМИ, содержащее магнитострикционные преобразователи, соединенные с волноводом, выполненным в виде цилинд,ра, длина которого равна целому 'числу полуволн продольных колебаний, волоку, установленную перпендикулярно оси волновода, отличающееся тем, что, с целью снижения усилия волочения за счет повышения эффективности использования ультра¹ звуковой энергии, диаметр волновода выполнен равным длине полуволны .'радиальных, колебаний,- а волока расположена по-периферии волновода в узле продольных и пучности радиальных колебаний волновода.

   о

   SU „„1037986