SU1458182A1

SU1458182A1 - Устройство дл вибрационной обработки

Info

Publication number: SU1458182A1
Application number: SU874287936A
Authority: SU
Inventors: Рафкат Ахатович Тагиров; Виктор Анатольевич Глебов; Шамиль Гильмутдинович Гайнутдинов; Сергей Борисович Советов
Original assignee: Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority date: 1987-07-21
Filing date: 1987-07-21
Publication date: 1989-02-15

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл очистки, сн ти обло , заусенцев, шлифовани деталей гранулированной средой. Изобретение позвол ет интенсифицировать процесс.виброобработки за счет усложнени .формы и пространственных колебаний.контейнера. Устройство дл вибрационной обработки содержит основание 1, контейнер 2, установленный на основании 1 посредх ством упругих элементов 3. Приводной вал 5, установленный в подшипниковых узлах 4 контейнера 2, соединен с электродвигателем 7, а на нем посредством сферических шарниров 8 и 9 установлены два вибровозбудител , выполненных в виде одинаковых маховиков 11 и 12, включающих в себ по два соосных жестко св занных полудиска 13 и 14. На каждом маховике 11 и 12 установлены по одному дебалансному грузу 18 и 19. Маховики 11 и 12 установлены на валу 5 под углом ci , а их замкнутые кольцевые емкости 15 и 16 заполнены шариками 17. При вращении маховиков 11 и 12 шарики 17 взаимодействуют с боковыми и наклонными стенками замкнутых кольцевых емкостей 15 и 16 и оказывают дополнительные силовые воздействи на контейнер 2 за счет упругих и отраженных соударений шариков 17 со стенками емкостей .15 и 16. 5 ил. (Л ff S ,.. ел 00 00 to

Description

ye S t i iHi/S 5 i s

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл очистки, сн ти обло , заусенцев.

Устройство дл вибрационной обработки работает следующим образом. При включении электродвигател 7

шлифованн и полировани деталей гра- вращение посредством упругой муфты 6

5

амплитуда колебаний контей- 15 неуравновешенных грузов 18 и 19 приложены в центрах т жести сечени Р Pg дебалансных маховиков 1 Г и 12, 11ри этом создаетс момент М. Hi OsOg где OyOg - рассто ние

нулированной средой.

Цель изобретени - интенсификаци процесса обработки за счет усложнени формы пространственных колебаний контейнера . 10

На фиг 1 изображено устройство - дл вибрационной обработки, общий вид; на фиг, 2 - сечение А-А -на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2 ; на фиг,

иера; на фиг. 5 - сечение В-Внафиг.З (с копкрети.ыми размерами).

Устройство дл вибрационной обра боткп содерлжт основание 1,.рабочий орган (контейнер) 2, установленный ji a основании 1 посредством упругих элементов 3. УстановленныЕЕ в подпшп- - инковых узлах 4 контейнера 2 приводной вал 5 соединен посредством упругой муфты 6 с эогектродвигателем 7. Сферические шарниры 8 и 9 установлены па валу 5, при этом шарнир 9 за- крешхен с помощью болта 10. На шарнирах 8 и 9 установлены вибровозбудите- ли,, вьтолнен1- ые в виде одинаковых ма-30 ховиков 11 и 12, вкл очаю1пр х в себ по два соосных жестко св занных полудиска 13 и 14,

Маховики 11 и 12 установлены с одинаковыми угловыми смещени ми к оси вращени вала 5, Полудиски 13 маховиков 11 и 12 выполнены в виде замкнутых кольцевых емкостей 15 и 16, в которых размещены Епарики 17.

На калсдом маховике 11 и 12 уста- 40 новлено по одному дебалансному грузу 18 и 19, размещенному в проекции на

передаетс валу 5. Направленна вибраци от центробежных сил неуравнове шенных грузов 18 и 19 передаетс кон тейнеру 2. При этом создаетс момент но-неуравновешенный дисбаланс, который при вращении вала 5 создает круговой вынужденный вектор-момент, пер пендикул рный вращающейс плоскости

разбаланса. Инерционные силы F

от

20 между центрами креплени маховиков 11 и 12 на оси вала 5. Одновременно от угловых неурав.новешенностей дебалансных маховиков 11 и 12 созда- етс дополнительный знакопеременный

25 момент, действующий в плоскости, перпендикул рной плоскости действи момента М.: .

35

лы, приложенные в центрах т жести сечений Р, , Р, Р,, Р, дебалансных маховиков 11 и 12. Под действием знакопеременных моментов М| и ., .дей- СТВ5ТОЩИХ одновременно во взаимно перпендикул рных плоскост х, контейнер 2 совершает объемные колебани и дополнительные пространственные колебани , что позвол ет интенсифицировать процесс виброобработки.

Шарики 17 при поперечных колебаплоскость , перпендикул рную оси вала, со смещением на 180 друг относительно друга.45 ни х (колебани от неуравновешенных Шарики 17 размещены в каждой .замк- грузов 18 и,19) и при угловых коле- нутой кольцевой емкости таким обра- бани х (колебани от угловых неурав- зом, чтобы при соприкосновении шариков 17 со стенкой 20 маховиков 11 и 12 между шариками 17 не оставалось CQ зазора. Ширина каждой замкнутой кольцевой емкости а 1,25-1,5 d,, где djj - диаметр шарика, Замкнута кольцева емкость выполнена в поперечном

55

сечении в виде фигуры, состо щей из пр моугольника и правильной трапеции. Обрабатываемые детали 21 закреплены в контейнере 2 с абразивом с помощью приспособлени 22.

новешенностей) взаимодействуют со стенками замкнутой кольцевой емкости 16.

В качестве примера на фиг, 5 даны соотношени геометрических размеров элементов маховиков. Что касаетс внешних воздействий, порождающих те или иные динамические процессы в этой модели, то как правило, они отображаютс кинематическим возбуждением корпуса центробежной силой, порождаемой дебалансом маховика,

вращение посредством упругой муфты 6

неуравновешенных грузов 18 и 19 приложены в центрах т жести сечени Р Pg дебалансных маховиков 1 Г и 12, 11ри этом создаетс момент М. Hi OsOg где OyOg - рассто ние

передаетс валу 5. Направленна вибраци от центробежных сил неуравновешенных грузов 18 и 19 передаетс контейнеру 2. При этом создаетс момент- но-неуравновешенный дисбаланс, который при вращении вала 5 создает круговой вынужденный вектор-момент, перпендикул рный вращающейс плоскости

разбаланса. Инерционные силы F

от

5

инеуравновешенных грузов 18 и 19 приложены в центрах т жести сечени Р Pg дебалансных маховиков 1 Г и 12, 11ри этом создаетс момент М. Hi OsOg где OyOg - рассто ние

между центрами креплени маховиков 11 и 12 на оси вала 5. Одновременно от угловых неурав.новешенностей дебалансных маховиков 11 и 12 созда- , етс дополнительный знакопеременный

момент, действующий в плоскости, перпендикул рной плоскости действи момента М.: .

Шарики 17 при поперечных колебани х (колебани от неуравновешенных грузов 18 и,19) и при угловых коле- бани х (колебани от угловых неурав-

ни х (колебани от неуравновешенных грузов 18 и,19) и при угловых коле- бани х (колебани от угловых неурав-

31458182

Синхронно с вращением вектора центробежной силы по внутренней поверхности полости дебалакса, периодически удар сь по ней, движетс g динамически йагруженный шарик. Частота и сила этих ударов завис т от параметров системы, в первую очередь от величины зазора. При этом скорость ударов по мере увеличени зазора сие- ю тематически растет, что в свою очередь , ведет к прогрессирующему увеличению зазора

а.-|-ь . п

С

Р

(2)

R - радиус внешней стенки полости дебаланса (фиг.5);

m - масса щарика;

ОЭ - углова скорость вращени дебаланса;

Р - сила соударени шарика со стенкой полости.

g ю 15

С учетом (1) и (2) ни шарика Р равна

сила соудареР

S

(3)

де

G Я

А„ безразмерный зазор при кинематической возбуждении; зазор в системе; амплитуда гармонических колебаний при кинематическом возбуждении.

Р

0,15 (м) X 0,1 (кг) X 157(-)г X 0,005(м) .„.;..

На тех же режимах неуравновешенный груз массой М 1 кг имеет величину вынуждающей силы

F М - г со

где г - эксцентриситет массы груза относительно оси вращени вала. Прин в г 0,15 м из формулу (5)

получим

F 1 (кг) хО,15 (м) X 157 (-)

3690 (н).

Таким образом, вли ние шариков, помещенных в плоскость дебаланса, с учетом (4) и (5), составл ет примерно 17% силового воздействи основных неуравновешенных грузов на динамику вибромашины. Следовательно, при правильном подборе геометрических размеров и весовых параметров дебаланса вполне возможно достижение цели интенсификации процесса обработки. Аналогично оцениваетс вли ние шариков при угловых колебани х дебалансов. Их вли ние составл ет также 10-20%,

Центры т жести неуравновешенных грузов 18 и 19 во врем вращени заг

Подставим в формулу (3) ные значени (фиг,5): R

m 100 г; мм.

СО 157 --- с

конкрет150 м,

L., 5 мм.

24,6 (н)

(4)

30

нимают соответственно положени Р, , РТ Рб и Р, Р, Р, Pg, при этом пр оисходит или увеличение или небольшое уменьшение сил F , F , Fj. При этом амплитуды колебаний контейнера 2 имеют бигармонический синусоидальный характер за счет уп35 ругих и отраженных соударений шариков 17 со стенками замкнутой кольцевой емкости 16 (фиг,4): крива 1 - колебани при отсутствии шариков в кольцевой емкости; крива 2 - ко лебани при наличии шариков в кольце- вбй емкости.

Дополнительно силовые воздействи от взаимодействи шариков 17 в емкост х 15 и 16 маховиков 11 и 12 и дополнительные угловые (крутильные) колебани от угловых неуравновешен- ностей маховиков 11 и 12 увеличивают суммарную амплитуду колебаний (по трем ос м кординат) и, следовательно , интенсивность виброобработки.

Выполнение поперечного сечени 55 замкнутой кольцевой емкости с размерами в 1,25-1,5 раза больше диаметра шариков позвол ет шарикам двигатьс от одной стенки к другой, одновременно предохран их от стопорени .

Claims

Формула изобретени

Устройство дл вибрационной обработки , содержащее основание, упруго установленный на нем рабочий орган, приводной вал с шарнирно установленным на нем маховиком, состо щим из двух соосных жестко св занных полудисков с дебалансным грузом и уста- новленным под углом к оси вала, при этом один полудиск выполнен в виде замкнутой кольцевой емкости, предназначенной дл заполнени средой измен емого объема, с пр моугольным попе- речным сечением, отличающеес тем, что, с целью интенсификации процесса обработки за счет усложфие .2

нени формы пространственных колебаний контейнера, устройство снабжено дополнительным маховиком, установленным параллельно основному, при этом геометрический центр одного из маховиков размещен вьше контейнера, а другой - ниже контейнера, причем балансные грузы маховиков в проекции на плоскость, перпендикул рную оси вала, расположены друг относительно друга со смещением на 180°, а замкнута ёмкость в каждом из маховиков заполнена шариками, при этом ее поперечное сечение выполнено с сужением в сторону периферии а его размер в радиальном направлении в 1,25-1,5 раза больше диаметра шарика.

Г8

20

IS

16

4, мм

фигЛ

77

r-j