SU1484634A1 - Устройство для объемной вибрационной обработки - Google Patents

Description

Изобретение относится к машиностроению й приборостроению и может быть использовано при механизации и автоматизации отделочных операций:

снятия заусенцев, скругления кромок, полирования. Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения независимого бесступенчатого и дискретного регулирования амплитуды колебаний. Устройство содержит основание 1 и рабочий орган, установленньм на регулируемых 2 и нерегулируемых 3 упругих элементах. Вибровозбудитель состоит из дебалансного вала 6 и неподвижного 7 и двух подвижных 8 дебалансов. Раздельное управление амплиту-. .дой колебаний - плавное за счет разворота дебалансов 8 и ступенчатое за счет использования регулируемых ίупругих элементов 2 - позволяет расширить технологические возможности устройства. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

74

да/

„.,5 Ц „„ 1484634 А

3

1484634

4

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано при механизации и автоматизации отделочных операций: $

снятия заусенцев, скругления кромок, полирования.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения независимого бесступенчатого ю и дискретного регулирования амплитуды колебаний.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид} на фиг. 2 - возбудитель винтовых колебаний; на фиг. 3 - схема 15 расположения де балансов; на фиг.4 - механизм управления параметрами упругих элементов; на фиг. 5 - разрез А-А на фиг.4; на фиг.6 - амплитудно-частотная характеристика вибровозбудителя. 20

Устройство для объемной вибрационной обработки содержит неподвижное основание 1, связанное посредством регулируемых 2 й нерегулируемых 3 упругих элементов с подвижным корпусом 4,на котором в {5 специальных гнездах закреплены рабочие камеры 5.В корпусе 4 закреплен горизонтальный дебалансный вал 6, на котором жестко закреплен один неподвижный дебаланс 7 и по обе стороны от него два подвижных дебаланса 8 с одинаковым статическим моментом масс, равным половине статического момента неподвижного дебаланса 7. Подвижные дебалансы 8 кинематически связаны с валом 6 с помощью винтовых канавок 9 и шаровых шпонок 10. С подвижными дебалансами 8 связаны через подшипники 11 свободно посаженные на вал 6 вилки 12, взаимодействующие через резьбовые втулки 13 с ходовым винтом 14, одна часть которого имеет левую, а другая правую резьбу. С ходовым винтом 14 связан гибкий вал 15, . другой конец.которого связан с пультом 16 управления на неподвижном

основании 1. Винтовые канавки 9 имеют длину, соответствующую половине шага винта. Упругие элементы, например пружины, состоят из регулируемых 2 и нерегулируемых 3. Нерегулируемые упругие элементы 3 прикреплены нижним концом к основанию 1, а ’верхним - к корпусу 4. Регулируемые упругие элементы 2 нижним концом жестко прикреплены к основанию 1, а верхний конец свободно входит в направляющее углубление 17. Каждую пару регулируемых упругих элементов 2

связывает гибкий трос 18, проходящий через ролик 19 натяжения, связанный валом 20 с пультом 16 управления. С верхними концами упругих элементов 2 гибкий трос 18 взаимодействует через шайбы 21. Привод дебалансного вала 6 осуществляется от электродвигателя 22, закрепленного на корпусе 4. .

Устройство для объемной вибрационной обработки работает следующим образом.

Заполняются рабочей средой и обрабатываемыми деталями рабочие камеры 5, устанавливаются в гнезда и укрепляются зажимами. С пульта 16 через гибкий вал 15 и ходовой винт 14 устанавливают подвижные дебалансы 8 в положение, диаметрально противоположное неподвижному дебалансу 7, Суммарный статический момент дебалансов в таком положении равен нулю, вращающиеся части вибровозбудителя · уравновешены статически и динамически. В таком положении производят пуск двигателя 22 вибровозбудителя. После выхода двигателя в режим с пульта 16 управления, вращая гибкий вал 15 и ходовой винт 14, через резьбовые : втулки 13 перемещаются вилки 12 от неподвижного дебаланса 7 и увлекают за собой связанные с ними через подшипники 11 подвижные дебалансы 8. При этом шаровые шпонки 10, взаимодействуя с винтовыми канавками 9, производят поворот подвижных дебалансов 8 относительно дебалансного вала 6. В предельном положении подвижные дебалансы 8 оказываются повернутыми относительно неподвижного дебаланса 7 на 90 . Сила инерции неподвижного дебаланса образует главный вектор, а силы инерции подвижных дебалансов создают пару сил, лежащую в плоскости, перпендикулярной линии действия главного вектора.

Их совместное действие представляет собой винтовые колебания. Рабочая среда и обрабатываемые детали оказываются в вибрационном поле винтовой структуры - на частицы среды одновременно действуют сила и пара сил. Если сила направлена по нормали к обрабатываемой поверхности, то пара по касательной и наоборот. Совместное действие двух возмущений увеличивает съем металла с обрабатываемых

1484634

деталей и повышает эффективность работы устройства.

Параметры колебаний при прочих равных условиях определяются величиной _

О

статического момента масс неподвижного дебаланса 7 (или суммы статических моментов масс подвижных дебалансов 8) и шагом винтовых канавок 9 на дебалансном валу 6. 10

Величина амплитуды может на ходу плавно изменяться от нуля до некоторого конечного значения и от него до нуля. Останов двигателя, как и его пуск, производится при уравновешенном 15 вибровозбудителе.

Винтовая структура вибрационного поля обеспечивает сложную пространственную картину взаимодействий рабочей среды и обрабатываемых деталей и 20

сложные пространственные траектории перемещения отдельных частиц среды, обеспечивая высокую эффективность работы машины.

Амплитуда колебаний определяется 25 как величиной статического момента дебаланса, так и жесткостью упругих элементов. При работе устройства в зарезонансной области.(фиг. 6) амплитудно-частотной :характеристики^ мож- 30 но повысить амплитуду колебаний с а^ до а_г, изменив частоту собственных колебаний устройства с СО_о, до ^и отношение частоты вынужденных колебаний к частоте собственных колеба- 35 ний с СО / с0_о, до со / сэ_ог . Для увеличения амплитуды колебаний необходимо уменьшить соотношение О /С0_о » т.е. при неизменной угловой скорости вращения дебалансного вала (О необходи- 40 мо увеличить (д₀ где с - жесткость упругих элементов, а т - колеблющаяся масса.Изменяя ; скачкообразно суммарную жесткость у упругих элементов, можно изменять амплитуду коле-45 баний.

Если устройство работает с выключенными регулируемыми упругими элементами 2, то колебания происходят только на нерегулируемых упругих 50

элементах 3. Регулируемые упругие элементы 2 с помощью гибкого троса 18 и шайб 21 сжаты, для чего с пульта 16 вал 20 и ролик 19 натяжения повернуты, трос 18 намотан на ролик 55 19. Для включения регулируемых упругих элементов в работу вал 20 и ролик 19 освобождаются, трос 18 под действием упругих элементов поворачивает ролик 19 и освобождает упругие элементы 2, включая их в работу. При этом суммарная жесткость упругих элементов возрастает и амплитуда колебаний возрастает. За счет этого возрастает эффективность работы устройства .

Регулируя жесткость упругих элементов, можнд не полностью включать их в работу, обеспечивая зазор на одной части периода и натяг на другой. Такие нелинейные эффекты в упругих элементах также способствуют повышению эффективности.

Управление жесткостью упругих элементов позволяет скачкообразно изменять амплитуду колебаний, а управление подвижными дебалансами плавно. Такое регулирование позволяет расширить технологические возможности устройства, сделать их гибче. Устройство может работать в различных режимах, обеспечивая либо больший удельный съем металла, либо более высокий класс чистоты обрабатываемой поверхности.

Пуск двигателя в уравновешенном состоянии позволяет уменьшить установочную мощность двигателясделать устройство более экономичным, менее энергоемким.

Рабочие камеры располагаются по обе стороны корпуса вдоль дебалансного вала и крепятся к корпусу специальными зажимами. Поскольку траектория оси вращения дебалансов у винтового вибровозбудителя представляет собой однополостный гиперболоид, то амплитуды колебаний в камерах будут тем больше, чем дальше они находятся от неподвижного дебаланса. В связи с этим в устройстве возможно одновременно производить несколько операций— в камерах, удаленных от центрального сечения вибровозбудителя, выполнять Удаление заусенцев и скругление, острых кромок, а в камерах, расположенных в центре, где амплитуды меньше, выполнять шлифование или полирование , обеспечивая тем самым повышение эффективности работы установки.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   1. Устройство для объемной вибрационной обработки,·содержащее упруго установленный на основании посредством системы упругих элементов кор7

   1484634

   8

   пус с рабочими камерами и вибровозбудителем со средством для бесступенчатого регулирования колебаний, о тличающееся тем, что, с целью расширения технологических воз можностей путем обеспечения независимого бесступенчатого и дискретного регулирования амплитуды колебаний, система упругих элементов выполнена в виде двух групп регулируемых и нерегулируемых пружин и снабжена механизмом управления регулируемыми пружинами, при этом верхние концы регулируемых пружин попарно соединены между собой введенными в устройство гибкими тросами, а механизм управления пружинами выполнен в виде смонтированного на основании вала с группой натяжных роликов, связанных с тросами.

   5

   2. Устройство по π. 1, о т л и чающееся тем, что вибровоэбудитель выполнен в виде вала с дву$ мя подвижными и одним неподвижным дебалансом, при этом подвижные дебалансы кинематически связаны с валом посредством шаровых шпонок и выполненных на валу винтовых канавок, а

   10 средство для бесступенчатого регулит» рования амплитуды выполнено в виде ходового винта, соединенного с установленной на оснований ручкой управления с помощью гибкого вала и кине15 матически’связанного с подвижными дебалансами посредством дополнительно введенных в устройство резьбовых втулок с вилками, при этом подвижные дебалансы размещены внутри вилок с

   20 возможностью углового разворота.

   I

   Фиг.1

   6

   Фиг.З

   1484634

   ,4

   а фиг 4

   Α-Α

   фиг:5

   1484634

   Фиг.В

   .