SU1674988A1 - Установка дл очистки изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано дл  очистки поверхности изделий различной конфигурации от производственных загр знений и полировки поверхности. Изобретение позвол ет снизить энергозатраты, повысить производительность и расширить технологические возможности. Установка состоит из двух динамически уравновешенных и горизонтально расположенных рабочих камер , низкочастотного генератора колебаний и регул тора рабочего режима за счет изменени  газосодержани . Такое расположение камер приводит к непосредственному выходу рабочего обьема на резонансный режим. Отсутствие кавитации позвол ет обрабатывать кавитационно нестойкие детали. 5 з.п.ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , может быть использовано дл  очистки поверхности изделий различной конфигурации от производственных загр знений и полировки поверхности и кроме того может быть использовано как универсальный смеситель , гомогенизатор, диспергатор жидких и газообразных продуктов в различных отрасл х промышленности

Целью изобретени   вл етс  снижение энергоемкости, повышение производительности и расширение технологических возможностей

На фиг 1 показано устройство с рабочим органом, выполненным в виде диска, общий вид; на фиг 2 - то же, с рабочим органом в виде дна рабочей камеры; на фиг. 3 - то же, с рабочим органом, св занным с рабочей камерой

Установка дл  очистки изделий содержит две одинаковые цилиндрические рабочие камеры 1, снабженные в средней части загрузочными люками с крышками 2 и технологическими штангами 3, на которых закреплены обрабатываемые издели  4 и вибратор 5,в корпусе 6 которого на двух подшипниках 7 и 8 установлен эксцентриковый вал 9, снабженный двум  эксцентриками 10 и 11, повернутыми на оси один относительно другого на 180° и расположенными симметрично по ос м рабочих камер 1. Эксцентриковый вал 9 соединен с валом приводного электродвигател  12 Эксцентрики 10 и 11 соединены подвижно с шатунами 13, другой конец шатунов 13 шарнирно соединен со штоками 14, на концах которых закреплены рабочие органы, выполненные в виде дисков 15, установленных в рабочих камерах 1 (фиг. 1) или в виде подвижных доньев 16 рабочих камер 1, соединенных с ней гибкими элементами, например, силь- фонами 17 (фиг. 2), или в виде подвижных рабочих камер 1 (фиг. 3) Вибратор 5 со штоками 14 и рабочими органами 15. 16 или 1 составл ют генератор колебаний

Регул тор 18 содержит регулирующие емкости 19. насосы 20 с приводами 21 и блок 22 управлени .

(Л

ON 4

Ч) 00 00

Кажда  регулирующа  емкость 19 верхней частью соединена при помощи трубопровода с соответствующей рабочей камерой 1, а нижней частью также соединена с рабочей камерой 1 через насос 20. Блок 22 управлени  соединен электрическими коммуникаци ми с датчиком 23 давлени . установленным на рабочей камере 1 и с приводом 21 насоса 20.

В исходном состо нии рабочие камеры 1 заполнены моющей жидкостью с примесью газа, например воздуха. Дл  абразивной обработки поверхности (полировки) в моющую жидкость добавл ют абразивный порошок. Регулирующие емкости 19 заполнены наполовину моющеЛ жидкостью и газом .

Установка работает следующим образом .

Вращение эксцентрикового вала 9, приводимого электродвигателем 12 с посто нной скоростью вращени , преобразуетс  в осевое колебательное движение рабочих органов. Действие колебаний на газожидкс- стную среду приводит к образованию внутри рабочих камер 1 специфических нелинейных колебательных систем, в которых упругим элементом  вл етс  газ, а инерционным - жидкость. Резонансные колебани  этой системы  вл ютс  рабочим режимом устройства и называютс  режимом резонансного виброперемешивани .

Резонансный режим характеризуетс  распределением газовых пузырей по всему обьему камер 1, существованием в газожидкостной среде активных течений, максимальной амплитудой динамического давлени  и существенным увеличением статического давлени .

Требуемый технологический эффект очистки и полировки достигаетс  в результате взаимодействи  потоков газожидкостной среды в смеси с абразивными частицами с поверхностью обрабатываемых изделий 4. Существование в рабочих камерах 1 резонансного режима колебаний определ етс  работой регул тора 18, который измен ет газосодержание среды внутри рабочей камеры 1 таким образом, чтобы собственна  частота колебаний газожидкостной смеси стала равной частоте возбуждающих колебаний,

Регул тор 18 работает следующим образом . По сигналам отдатчика 23 давлени  блок 22 управлени  вырабатывает сигнал на привод 21, вследствие чего насос 20 перекачивает газожидкостную смесь из рабочей камеры 1 в регулирующую емкость 19, при этом газ из регулирующей емкости 19 вытесн етс  в рабочую камеру 1, газосодержание в ней увеличиваетс , а собственна  частота уменьшаетс , или, при соответствующем сигнале от блока 22 управлени , насос 20 перекачивает жидкость в обратном нзправлении , что приводит к увеличению собственной частоты газожидкостной смеси в рабочей камере 1. Этот процесс продолжаетс  до получени  максимального давлени  в рабочей камере 1, что соответствует резо

0 нэнсному режиму,

Использование предлагаемой устаноь ки позвол ет реализовать эффективный тех нологический процесс очистки о. растворимых загр знений и полировки по

5 верхностей различных машиностроитель ных деталей, включа  детали, не стойкие кавитационной эрозии, с минимальными энергозатратами вследсн ие резонансного характера рабочего процесса и отсутстви 

0 развитой кавитационной области, использовани  дл  возбуждени  колебаний низкочастотного близкого к гармоническому генератора колебаний посто нной частоты, имеющего высокую энергетическую эффек5 тивность. и получени  полигармонического пол  колебаний в рабочих камерах 1 за счет нелинейных свойств газожидкостной среды: наличи  не менее, чем двух динамически уравновешенных рабочих камер 1, что при0 водит к уменьшению рассеивани  колебательной энергии в окружающую среду и вместе с тем увеличивает производительность ,

Горизонтальное расположение оси ра5 бочих камер по сравнению с вертикальным существенно облегчает процесс запуска и уменьшает его врем , увеличивает устойчивость рабочего режима и уменьшает энергозатраты .

0Процесс запуска в вертикальной камере

включает следующие операции: привод т в колебани  рабочий орган с частотой более высокой, чем резонансна  в рабочем режиме , при этом пузыри газа от свободной по5 верхности жидкости опускаютс  против подъемной архимедовой силы и образуют газовое скопление в нижней части камеры, а г.чзожидкостна  среда приобретает свойства колебательной системы, а затем посте0 пенно уменьшают частоту колебаний рабочего органа до собственной частоты образующейс  газожидкостной колебательной системы, вследствие чего наступают требуемые резонансные колебани .

5Так как в горизонтально расположенной

камере подъемна  сила пузырей действует перпендикул рно оси камеры и газ первоначально уже распределен по оси камеры, запуск горизонтальной камеры осуществл етс  непосредственно на резонансной частоте.

Резонансный рабочий режим устанавливат- с  сразу за врем  менее 1 с и  вл етс  более устойчивым, так как самовосстанавливаетс 

мри случайных срывах. Экономи  энергозатрат и повышение производительности происходит за счет сокращени  времени запуска и .ч счет уменьшени  энергии колеба- ний, требуемой дпн поддержани  динамическою равновеси  пузырей в жидкости .

Сокращение энергозатрат в горизонтальной камере по сравнению с вертикальной обь сн етс  р зличными механизмами образовани  пузырей газа. В вертикальной камере свободна  поверхность подвергаетс  действию цилиндрических волн. Смыкание гребней и образование пузырей  вл етс  следствием взаимодействи  в зкой жидкости со стенками камеры. Требуема  энерги  тени больше, чем меньше в зкость и диаметр камеры.

В горизонтальной камере ведущую роль играют гравитационные плоские волны, которые обладают дисперсией. Моды дл  высоких частот распростран ютс  с большей скоростью, чем моды низких частот, что приводит к опрокидыванию волны (волны Ри- мана) и захвату газа естественным образом.

Отсутствие кавитации позвол ет обрабатывать издели  где разрушающий эффект кавитации противопоказан, например детали из легких сплавов.

Claims (6)

1. Формула изобретени  1 Установка дл  очистки изделий, содержаща  рабочую камеру дл  моющей жидкости и газа, генератор колебаний газожидкостной смеси и систему регулировани  дл  поддержани  резонансного режима колебаний , включающую встроенный в камеру датчик давлени  и св занный с ним блок

   управлени , отличающа с  ем, что. с целью снижени  энергоемкости, повышени  производительности и расширени  тех нологических возможностей, рабоча 

   камера расположена горизонтально, генератор колебаний выполнен в виде вибратора с линейным перемещением его рабочего органа, причем последний установлен с возможностью передачи колебаний вдоль оси

   камеры, а система регулировани  имеет емкость и масос, при этом блок управлени  св зан с камерой посредством насоса средства регулировани , а емкость св зана с верхней частью с камерой и нижней частью - с

   насосом.
2. 2.Установка по п. 1,отличающа - с   тем, что она имеет по меньшей мере одну дополнительную рабочую камеру с системой управлени , генератор колебаний

   снабжен дополнительными рабочими органами дл  дополнительных рабочих камер, причем все рабочие камеры и рабочие органы генератора выполнены идентично и расположены попарно оппозитно относительно оси генератора.
3. 3.Установка по п. 1,отличаю ща - с   тем, что рабочий орган генератора выполнен в виде расположенного внутри камеры , перпендикул рно ее оси, диска.
4. 4. Установка по п. 1, отличаю щ а   с   тем, что дно камеры св зано с ее боковыми стенками посредством гибких элементов и образует рабочий орган генератора колебаний.
5. 5 Установка по п. 4, о т л и ч а ю щ а   с   тем. что гибкие элементы выполнены в виде сильфона.
6. 6. Установка по п. 1,отличающа - с   тем, что рабоча  камера установлена с

   возможностью осевого перемещени , а рабочий орган св зан с дном камеры.

   г 15 8 10 Ц

   0. v / -гаД

   12

   19 21

   20 W1

   ч

   Й/Z.

   0«/I.J