UA87006C2 - Ultrasonic tool for deformation strengthening and relaxation metal MACHINing - Google Patents
Ultrasonic tool for deformation strengthening and relaxation metal MACHINing Download PDFInfo
- Publication number
- UA87006C2 UA87006C2 UAA200706372A UAA200706372A UA87006C2 UA 87006 C2 UA87006 C2 UA 87006C2 UA A200706372 A UAA200706372 A UA A200706372A UA A200706372 A UAA200706372 A UA A200706372A UA 87006 C2 UA87006 C2 UA 87006C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- ultrasonic
- container
- housing
- transducer
- tool
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title abstract description 19
- 239000002184 metal Substances 0.000 title abstract description 19
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 title abstract description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 title abstract 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 25
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 5
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 5
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 28
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 22
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 8
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 3
- 229910000760 Hardened steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000001055 chewing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- -1 BKY METALS Chemical class 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 244000208060 Lawsonia inermis Species 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 210000004124 hock Anatomy 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 1
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
- B24B1/04—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
-
- 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
- B24B39/00—Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
- B24B39/006—Peening and tools therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
Abstract
Description
(б1ї) МПК (2009)(2nd) IPC (2009)
КИ в248 39/00КИ v248 39/00
МИ во6в 1/00 в248 1/04WE in 1/00 in 248 1/04
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИMINISTRY OF EDUCATION
Ї НАУКИ УКРАЇНИTHE SCIENCES OF UKRAINE
ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ о, п И СSTATE DEPARTMENT o, p I S
ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІДINTELLECTUAL RIGHTS TO THE PATENT FOR THE INVENTION
ВЛАСНОСТІ нЛляМШЛМНЛООВООНВЦ ТТ ЮІЕИКККІІИІІІІІОООТІТЬЬОООЬЬИЕІШШШШШШОЛІО.О ООЛІООИООВВОВООЛОВЛЛІЕИТОКОЛИЛОЬИХОХВОИСТЛООХХЬТТЬТЬИТНЬТЬТЬОСХХІХОТЛТИТТООХЗООТОВОООООВВЛОЛОВТИИОТОТИОТОИТНЯ» (54) УЛЬТРАЗВУКОВИЙ ІНСТРУМЕНТ ДЛЯ ДЕФОРМАЦІЙНОГО ЗМІЦНЕННЯ І РЕЛАКСАЦІЙНОЇ ОБРО-Ownership of the Nlymmnloovovovoronovz tt ieikkkkiiiiiiiiiiiiiioioioootyotothiatoutatiatotata-aistothistovostovovolovliolovlioliototototokhthohhthotlohhththottlothotthotliohitohthot.
БКИ МЕТАЛІВBKY METALS
1 2 (21) а200706372 гляді штифта, розміщеного в поздовжньому пазу (22) 08.06.2007 корпусу і встановленого на поверхні стакана, сис- (24) 10.06.2009 тему повітряного охолодження, датчик температу- (46) 10.06.2009, Бюл.Ме 11, 2009 р. ри, при цьому стакан змонтовано з можливістю (72) ПРОКОПЕНКО ГЕОРГІЙ ІВАНОВИЧ, ЛУГО- пружного осьового зворотно-поступального руху1 2 (21) a200706372 view of the pin placed in the longitudinal groove (22) 06/08/2007 of the body and installed on the surface of the glass, sys- (24) 06/10/2009 topic of air cooling, temperature sensor- (46) 06/10/2009, Bull. May 11, 2009, while the glass is mounted with the possibility of (72) PROKOPENKO GEORGIY IVANOVYCH, LUGO elastic axial reciprocating movement
ВСЬКИЙ ОЛЕКСАНДР ФЕДОРОВИЧ, ЧОРНИЙ відносно корпусу, що реєструється датчиком, дат-ALL OLEKSANDR FEDOROVYCH, BLACK relative to the case registered by the sensor, dat-
ВАЛЕРІЙ ІВАНОВИЧ, МОВЧАНЮК АНДРІЙ ВАЛЕ- чик включений в систему запуску генератора ульт-VALERIY IVANOVYCH, MOVCHANYUK ANDRIY VALECHYK is included in the system of starting the generator of the ultra-
РІЙОВИЧ, КЛЕЙМАН ЯКОБ ІСАКОВИЧ, СА, КУД- развукових коливань, який відрізняється тим, щоRIYOVYCH, KLEIMAN JAKOB ISAKOVYCH, SA, KUD- of sound vibrations, which differs in that
РЯВЦЕВ ЮРІЙ ФІЛІПОВИЧ, СА додатково в корпусі вмонтовано індикатор сили (73) ПРОКОПЕНКО ГЕОРГІЙ ІВАНОВИЧ, ЛУГО- притиску ударних елементів у вигляді індикатораRYAVTSEV YURIY FILIPOVYCH, S.A. an indicator of force (73) PROKOPENKO GEORGIY IVANOVYCH, LUGO - pressure of impact elements in the form of an indicator is additionally mounted in the case
ВСЬКИЙ ОЛЕКСАНДР ФЕДОРОВИЧ, ЧОРНИЙ зміщення стопора, а датчик температури встанов-VSKY OLEKSANDR FEDOROVYCH, BLACK displacement of the stopper, and the temperature sensor set
ВАЛЕРІЙ ІВАНОВИЧ, МОВЧАНЮК АНДРІЙ ВАЛЕ- лений на ультразвуковому перетворювачі, в дніVALERIY IVANOVYCH, ANDRIY MOVCHANYUK on an ultrasonic transducer, in the days
РІЙОВИЧ, КЛЕЙМАН ЯКОБ ІСАКОВИЧ, СА, КУД- стакана виконано отвір для подачі повітря, а вRIYOVYCH, KLEIMAN YAKOB ISAKOVYCH, SA, KUD- a hole for air supply is made in the glass, and in
РЯВЦЕВ ЮРІЙ ФІЛІПОВИЧ, СА ТКШ - наскрізні отвори, що з'єднують порожнину (56) ША 68264 С2, 15.07.2004 стакана із простором між вихідним кінцем ТКШ іRYAVTSEV YURIY FILIPOVYCH, SA TKSH - through holes connecting the cavity (56) ША 68264 С2, 07/15/2004 of the glass with the space between the outlet end of the TKSH and
КИ 2179919 С2, 27.02.2002 насадкою, державку перфоровано отворами в бік в 2266805 С1, 27.12.2005 поверхні, що обробляється, ультразвуковий пере- смКИ 2179919 С2, 27.02.2002 with a nozzle, the holder is perforated with holes to the side in 2266805 С1, 27.12.2005 of the surface to be processed, ultrasonic re-
ОА 9175 , 15.09.2005 творювач з ТКШ в об'ємі стакана мають теплооб- оOA 9175, 15.09.2005, the creator of TKSH in the volume of the glass has a thermal
У 472782, 29.09.1975 мінну поверхню у вигляді ребер, висота яких мен-In 472782, 29.09.1975, a mine surface in the form of ribs, the height of which varies
ЗУ 1074705 А, 23.02.1984 ша зазору між стаканом і ультразвуковим 5 ов 1143789, 26.02.1969 перетворювачем з ТКШ, вихідний торець остан- -ZU 1074705 A, 23.02.1984 of the gap between the glass and the ultrasonic 5 ov 1143789, 26.02.1969 transducer with TKSH, the output end of the last -
ОВ 1009161, 10.11.1965 нього і вихідні торці ударних елементів виконано (57) Ультразвуковий інструмент для деформацій- твердосплавними, наприклад з твердосплавним ного зміцнення і релаксаційної обробки металів, покриттям, по відношенню до матеріалу повер- («е) що містить корпус, в якому встановлений на на- хонь, з якими вони контактують, датчик зворотно- о прямних ковзання металевий стакан, що з зазором поступального руху виконаний магнітним і встано- І ав) охоплює ультразвуковий п'єзокерамічний перетво- влений в стакані із немагнітного матеріалу, а маг- че рювач з трансформатором коливальної швидкості ніт закріплений в корпусі, між крайкою стакана і с (ТКШ), який вузловою площиною зв'язаний із край- повернутим до неї торцем корпусу встановлено - кою стакана, куди прикріплена циліндрична насад- пружину стиснення, розміщену в пневмокамері, май ка, що вмонтована коаксіально вихідному кінцю яка створена циліндричними поверхнями корпусу іOV 1009161, 10.11.1965 it and the output ends of impact elements are made (57) Ultrasonic tool for deformation- carbide, for example with carbide hardening and relaxation treatment of metals, coating, in relation to the surface material containing the body, in which is installed on the slope with which they are in contact, the sensor of reverse and direct sliding is a metal cup with a gap of translational movement made of magnetic and set- I av) covers ultrasonic piezoceramic transformed in a cup made of non-magnetic material, and the mag - the straightener with the transformer of the oscillating speed of the threads is fixed in the housing, between the edge of the cup and the (TKSH), which is connected by a nodal plane to the edge of the housing turned to it - the end of the cup is installed, where a cylindrical nozzle is attached - a compression spring, placed in a pneumatic chamber, a tank mounted coaxially to the output end, which is created by the cylindrical surfaces of the body and
ТКШ, на вільному кінці якої пружно зафіксована стакана і з'єднана із зовнішнім середовищем через державка з ударними елементами, стопор у ви- демпферну щілину. « - - о.» ЕдTKSH, on the free end of which a cup is elastically fixed and connected to the external environment through a holder with shock elements, a stopper in the damper slot. " - - oh." Ed
Винахід відноситься до області технологічного швів, відповідальних конструкцій, що працюють в використання енергії ультразвукових коливань і умовах вібраційного навантаження. може бути застосований в машинобудівній, судно- Поверхневе зміцнення металевих виробів і будівній та інших галузях промисловості, зокрема зварних швів, як заключна технологічна операція, для деформаційного зміцнення і релаксаційної значно збільшує працездатність деталей машин, обробки металевих поверхонь і зварювальних підвищує їх якість і строк служби. На сьогоднішній день значне поширення отримали методи поверх-The invention relates to the field of technological seams, responsible structures that work in the use of ultrasonic vibration energy and vibration load conditions. can be used in machine-building, ship- Surface hardening of metal products and construction and other branches of industry, in particular welds, as the final technological operation, for strain hardening and relaxation significantly increases the performance of machine parts, treatment of metal surfaces and welding increases their quality and service life . To date, methods of surface-
невої обробки з допомогою пластичної деформа- прокладки, джерело збудження, що складається із ції, такі як обробка кульками, роликами, дробест- магнітострикційного перетворювача і хвилевідного руменевий наклеп, віброобкатування та інші. Зна- трансформатора, розміщене в корпусі з можливіс- чно підвищився інтерес до високоенергетичних тю зворотно-поступального руху відносно нього, а видів обробки поверхні, до яких відноситься і по- також обойму з бойками, що встановлена співвісно верхневе зміцнення з допомогою ультразвукових з хвилевідним трансформатором і систему охоло- коливань. Результати випробувань і практика екс- дження, згідно винаходу система охолодження плуатації показують, що при обробці металів і осо- повітряна, а джерело збудження закріплене у вту- бливо високоміцних матеріалів, ультразвуковий лці, що встановлена на зв'язані з корпусом напря- спосіб є достатньо ефективним. З його допомогою мники ковзання, при цьому між зовнішньою повер- вдалося добитися суттєвого підвищення механіч- хнею втулки і внутрішньої поверхні корпуса є них властивостей конструкційних матеріалів, осо- зазор. бливо втомної міцності і зносостійкості. В свою У відомому пристрої використання повітряної чергу, продуктивність і якість процесу ультразву- системи охолодження для відводу великої кількос- кової обробки, зручності в роботі в значній мірі ті тепла від магнітостриктора без теплообмінної залежить від конструкції ультразвукового інстру- поверхні знижує її ефективність, а за відсутності менту. датчика температури може привести до перегріву іnive processing with the help of plastic deforma- gasket, source of excitation consisting of tion, such as processing with balls, rollers, granular- magnetostrictive converter and waveguide ruby slander, vibro-rolling and others. The sign of the transformer, placed in the case with possible increased interest in high-energy ty reciprocating motion relative to it, and types of surface treatment, which also includes a clip with strikers, which is installed coaxially upper strengthening with the help of ultrasonic with a waveguide transformer and cooling system. The results of the tests and the practice of extraction, according to the invention, the cooling system of the pluation show that when processing metals and the source of excitation is fixed in the body of high-strength materials, the ultrasonic beam, which is installed on a voltage connected to the body, is sufficiently effective. With its help, it is possible to achieve a significant increase between the outer surface of the sleeve and the inner surface of the housing. high fatigue strength and wear resistance. In a well-known device, the use of an air queue, the productivity and quality of the process of the ultrasonic cooling system for the removal of large-scale processing, ease of operation largely depends on the design of the ultrasonic instru- surface reduces its efficiency, and for in the absence of a cop. temperature sensor can lead to overheating and
Відомий ультразвуковий обробний інструмент поломки інструменту, друге джерело тепла, обой- (патент Росії Ме2266805 СІ, МПК вВ248 39/00, ма з бойками, що сильно нагрівається під час ро- 2005) що містить акустичну систему, в склад якої боти, взагалі не піддається примусовому охоло- входять магнітострикційний перетворювач і жорст- дженню, тому воно додатково нагріває джерело ко з'єднаний з ним трансформатор коливальної збудження і може привести до опіків оператора. швидкості (ТКШ), розміщені в корпусі, оснащеному Іншим недоліком відомого пристрою є його недов- системою охолодження, в якому встановлена на говічність, яка викликана руйнівною дією поверхні, одній осі з акустичною системою пружина з мож- що обробляється, на бойки, а ті в свою чергу руй- ливістю виявляти на неї прижимну дію на оброб- нують випромінюючу поверхню хвилевідного лювальний об'єкт, індентор, виконаний у вигляді трансформатора. Відсутність індикатора притиску стакану з наскрізними отворами в торці, в яких бойків до поверхні, що обробляється і складна встановлені з можливістю зворотнопоступального нестабільна система притиску із пружини і стисне- руху стрижні з потовщеннями, причому потовщен- ного повітря приводять до нестабільності ультра- ня стрижнів розміщені між торцем стакану і випро- звукової віброударної обробки (УВО). мінюючою поверхнею. Згідно винаходу ТКШ жорс- Найбільш близьким до запропонованого при- тко з'єднаний з циліндричним хвилеводом- строю по сукупності ознак і технічному результату подовжувачем, довжина якого кратна 7/2, де 5 - є ультразвуковий інструмент для деформаційного довжина повздовжньої хвилі в матеріалі хвилево- зміцнення і релаксаційної обробки металів (Патент ду, в вузловій частині його виконана проточка, в України Меб8264, МПК 8248 39/00, вОбВ 1/06, якій встановлені кульки з можливістю крутильного 2007), що містить корпус з захисним чохлом і кри- переміщення навколо своєї осі, на яких розміщенні шкою, в якому встановлений ультразвуковий пе- стінки стакану, переміщення якого вздовж хвиле- ретворювач, з'єднаний з ТКШ, який оснащений воду в бік розміщення стрижнів обмежено рівнем віброїзоляційним ущільненням і має співвісну їм розміщення кульок. Також у відомому пристрої пневмокамеру, а також державку з ударними еле- згідно винаходу хвилевід-подовжувач виконаний із ментами, при цьому ультразвуковий перетворювач загартованої сталі, а система охолодження вико- змонтовано з можливістю осьового зворотно- нана в виді бачка, оснащеного підводом і відводом поступального руху і взаємодії з пневмокамерою, охолоджуючої рідини, закріпленого гайкою на ТКШ згідно винаходу в корпус додатково вмонтовані в його вузловій області. датчики осьового зворотнопоступального рухуA well-known ultrasonic processing tool for tool breakage, a second source of heat, wallpaper (Russian patent Me2266805 СИ, МПК вВ248 39/00, with strikers, which heats up strongly during ro- 2005) containing an acoustic system, which includes bots, at all it is subject to forced cooling and hardening, which is why it additionally heats the source of the oscillating excitation transformer connected to it and can cause burns to the operator. speed (TKSH), placed in a case equipped with Another drawback of the known device is its short-lived cooling system, in which a spring with a can be processed is installed on one axis with the acoustic system on the in turn, destructively exerting a pressing effect on the radiating surface of the waveguide, an indenter made in the form of a transformer. The absence of a pressure indicator of a glass with through holes in the end, in which the strikers to the surface being processed and complex are installed with the possibility of reciprocating unstable pressure system from the spring and compressed movement of the rods with thickenings, and the thickened air leads to the instability of the rods are placed between the end of the glass and the sonic vibration impact treatment (UVO). changing surface. According to the invention, the TKSH zhors- The closest to the proposed tributary is connected to the cylindrical waveguide system by a set of features and technical result by an extension whose length is a multiple of 7/2, where 5 is an ultrasonic tool for deformation length of the longitudinal wave in the waveguide material strengthening and relaxation treatment of metals (Patent du, in the nodal part of it a groove is made, in Ukraine Meb8264, МПК 8248 39/00, вОбВ 1/06, which is equipped with balls with the possibility of twisting 2007), which contains a case with a protective cover and cry- movement around its axis, on which the placement of the collar, in which the ultrasonic wall of the glass is installed, the movement of which along the wave transducer, connected to the TKSH, which is equipped with water in the direction of the placement of the rods, is limited by the level of the vibration isolation seal and has the placement of the balls coaxial with them. Also, in the known device, a pneumatic chamber, as well as a holder with shock elements, according to the invention, the waveguide-extender is made with ments, while the ultrasonic transducer is made of hardened steel, and the cooling system is mounted with the possibility of an axial reverse in the form of a tank, equipped with an inlet and an outlet of the forward of movement and interaction with the pneumatic chamber, the coolant, fixed with a nut on the TKSH according to the invention, are additionally mounted in the housing in its nodal area. axial reciprocating motion sensors
У відомому пристрої в якості ультразвукового ультразвукового перетворювача і його температу- перетворювача використаний магнітострикційний ри, які включені в систему запуску генератора уль- перетворювач, який має більш ніж у два рази тразвукових коливань, на корпусі також закріплена менший ККД ніж п'єзоелектричний перетворювач і ручка з еластичним чохлом і з можливістю поворо- вимагає використання рідинної системи охоло- ту навколо осі корпусу, додатково на напрямниках дження, що знижує надійність, добавляє ваги, ковзання металевий стакан, який охоплює ультра- створює додаткове джерело кавітаційних шумів. звуковий перетворювач із трансформатором коли-In the known device, a magnetostrictive transducer is used as an ultrasonic ultrasonic transducer and its temperature transducer, which are included in the starting system of the ultrasonic generator, the transducer, which has more than twice the transonic oscillations, is also fixed on the body with a lower efficiency than the piezoelectric transducer and the handle with an elastic cover and with the possibility of turning - requires the use of a liquid cooling system around the axis of the body, additionally on the guides, which reduces reliability, adds weight, sliding metal cup that covers the ultra- creates an additional source of cavitation noises. audio converter with transformer
Використання стального циліндричного хвиле- вальної швидкості (ТКШ), останній вузловою пло- воду-подовжувача збільшує вагу пристрою, збіль- щинОою через віброізоляційне ущільнення шує акустичні втрати із-за додаткового різьбового зв'язаний з крайкою стакану, куди також прикріп- з'єднання з ТКШ. Строк служби інструменту неве- лена циліндрична насадка, встановлена коаксіа- ликий із-за обмеженої міцності загартованої сталі льно вихідному кінцю ТКШ, в якому виконана по- хвилеводу, що призводить до його руйнування рожнина, замкнена з боку ударних елементів, а такими ж загартованими стрижнями-ударниками, державка закріплена на вільному кінці насадки з особливо при обробці твердосплавних поверхонь. можливістю повороту навколо її осі ії швидкогоThe use of a steel cylindrical wave velocity (TKSh), the last node of the extension cord increases the weight of the device, mostly due to the vibration isolation seal reduces the acoustic losses due to the additional threaded connected to the edge of the glass, where the connection is also attached from TKSH. The service life of the tool is a cylindrical nozzle installed coaxial due to the limited strength of hardened steel at the output end of the TKSH, in which a waveguide is made, which leads to its destruction, the cavity is closed on the side of the impact elements, and the same hardened rods - impactors, the holder is fixed on the free end of the nozzle, especially when processing hard alloy surfaces. the ability to rotate around its axis and fast
Відомий віброударний інструмент з ультразву- зняття, при цьому пневмокамера виконана в виді ковим збудженням (патент Росії Ме2179919 С2, порожнини між кришкою і дном стакану, ультра-There is a well-known vibro-impact instrument for ultra-narrowing, while the pneumatic chamber is made in special excitation (Russian patent Me2179919 C2, the cavity between the lid and the bottom of the glass, ultra-
МПК в250 9/14, ВО6В 1/08, ВО6В 1/12, В248 39/04, звуковий перетворювач - у вигляді складеного п'є- 2000), що містить корпус, еластичні віброзахисні зокерамічного.МПК в250 9/14, ВО6В 1/08, ВО6В 1/12, В248 39/04, sound transducer - in the form of a folded pie- 2000), containing a case, elastic anti-vibration ceramic.
Відомий інструмент має малоефективну сис- отвір для подачі повітря, а в ТКШ - наскрізні отво- тему охолодження: нагрітий, без розвиненої теп- ри, що з'єднують порожнину стакану із простором лообмінної поверхні ультразвуковий перетворю- між вихідним кінцем ТКШ і насадкою, державку вач розміщений в герметичному металевому перфоровано отворами в бік поверхні, що оброб- стакані, який тільки малою зовнішньою поверхнею ляється, ультразвуковий перетворювач і ТКШ в віддає тепло за рахунок конвекції атмосферного об'ємі стакану мають теплообмінну поверхню у повітря. Нагріта державка з ударниками також вигляді ребер, висота яких менша зазору між ста- охолоджується тільки за рахунок малоефективної каном і ультразвуковим перетворювачем з ТКШ, природної конвекції повітря. Розміщення темпера- вихідний торець останнього і вихідні торці ударних турного датчика на дні стакану приводить до похи- елементів виконано твердосплавними, наприклад, бки в вимірюванні температури ультразвукового з твердосплавним покриттям, по відношенню до перетворювача, тому інструмент при тривалій ін- матеріалу поверхонь з якими вони контактують, тенсивній роботі може перегрітися і вийти із ладу. датчик зворотньо-поступального руху виконаний уThe known tool has an inefficient air supply system, and in the TKSH there are through-holes for cooling: heated, without developed heat, connecting the cavity of the glass with the space of the exchange surface of the ultrasonic transducer between the output end of the TKSH and the nozzle, the holder The chamber is placed in a hermetic metal perforated with holes towards the surface of the processing glass, which is poured with only a small outer surface, the ultrasonic transducer and the TKSH in gives off heat due to convection in the atmospheric volume of the glass, which has a heat exchange surface to the air. The heated holder with impactors is also in the form of ribs, the height of which is less than the gap between the sta- is cooled only due to inefficient can and ultrasonic transducer with TKSH, natural air convection. Placement of the tempera- the output end of the latter and the output end of the shock tour sensor at the bottom of the glass leads to a tilt- the elements are made of hard alloy, for example, in measuring the temperature of the ultrasonic with a hard alloy coating, in relation to the transducer, so the tool during long-term in- the material of the surfaces with which they contact, high-voltage work may overheat and fail. reciprocating motion sensor made in
Використання оптичного датчика з шторкою в вигляді магнітного встановленого в стакані із не- якості датчика зворотно-поступального руху при- магнітного матеріалу, а магніт закріплений в кор- водить до збоїв в його роботі при експлуатації ін- пусі, між крайкою стакану і повернутим до неї тор- струмента в умовах вібрації, ударів, впливу пилу і цем корпусу встановлено пружину стиснення, вологи. розміщену в пневмокамері, утвореній циліндрич-The use of an optical sensor with a curtain in the form of a magnetic one installed in the glass due to the poor quality of the reciprocating motion sensor of a magnetic material, and the magnet is fixed in the corvette, leads to malfunctions in its operation during operation of the inlet, between the edge of the glass and turned to it Torstrument in conditions of vibration, shocks, exposure to dust, and this housing is equipped with a compression spring, moisture. placed in a pneumatic chamber formed by a cylindrical
Ударники під час роботи руйнують вихідний кі- ними поверхнями корпусу і стакану і з'єднаній із нець ТКШ, що зменшує строк служби інструменту. зовнішнім середовищем через демпферну щілину.During operation, impactors destroy the output by moving surfaces of the body and the cup and the TKSH connected to the net, which reduces the service life of the tool. external environment through the damper gap.
Встановлення пружини зворотно-поступального Для підвищення ефективності охолодження руху в пневмокамері між дном стакану і кришкою ультразвукового перетворювача використовується корпусу в місці підводу проводів до датчиків тем- його примусове охолодження. Холодне повітря ператури, зворотно-поступального руху, і ультра- через штуцер в дні стакану попадає в його внутрі- звукового перетворювача може визвати обриви шню порожнину, проходить в зазорі між тепловід- проводів при їх інтенсивних згинальних деформа- даючими ребрами п'єзокерамічного перетворюва- ціях. ча, охолоджуючи їх, потім через наскрізні отвори вInstallation of the reciprocating spring. To increase the efficiency of the cooling movement in the pneumatic chamber between the bottom of the glass and the cover of the ultrasonic transducer, the body is used in the place where the wires are fed to the sensors, forced cooling. The cold air of peratura, reciprocating motion, and ultra-through the fitting at the bottom of the glass gets into its interior- the sound transducer can cause rupture of the cavity, passes in the gap between the heat sinks with their intensive bending deforming edges of the piezoceramic transducer these cha, cooling them, then through the through holes in
В основу запропонованого винаходу постав- ТКШ попадає в порожнину насадки і державки, лена задача вдосконалення відомого ультразвуко- через отвори в останній виходить в навколишній вого інструменту для деформаційного зміцнення і простір, забираючи також тепло від нагрітих удар- релаксаційної обробки металів шляхом зменшення ників і насадки. Велика теплообмінна бічна повер- нагріву ультразвукового перетворювача і нагрітих хня п'єзоперетворювача і перфорація в державці конструктивних елементів за рахунок підвищення забезпечують ефективну тепловіддачу. Закріплен- ефективності примусового повітряного охоло- ня термодатчика безпосередньо на частотнопони- дження і достовірності контролю температури за жаючій накладці п'єзокерамічного перетворювача найбільш критичним до нагріву конструктивним підвищить достовірність інформації про темпера- елементом - ультразвуковим перетворювачем, а туру чутливих до перегріву п'єзокерамічних шайб. також зменшення руйнівної дії поверхні, що обро- Тому гарантується відключення ультразвуко- бляється, на інструмент. Це дасть можливість збі- вого генератора інструменті при нагріві п'єзошайб льшити ефективність УВО, підвищити надійність, до заданої температури в умовах екстремальної строк служби інструменту, безпеку і зручність при експлуатації. Наступний запуск інструменту мож- його експлуатації. ливий тільки після зниження температури п'єзо-The proposed invention is based on the task of improving the well-known ultrasonic through holes in the tool for deformation hardening and space, taking away heat from the heated shock-relaxation treatment of metals by reducing nicks and nozzles. . A large heat exchange side re-heating of the ultrasonic transducer and the heated henna of the piezo transducer and perforation in the holder of the structural elements due to the increase ensure effective heat transfer. Fixed - the effectiveness of forced air cooling of the thermosensor directly on the frequency reduction and the reliability of the temperature control behind the piezoceramic transducer's chewing overlay, the most critical to heating constructive will increase the reliability of information about the tempera- element - the ultrasonic transducer, and the tour of the piezoceramic washers sensitive to overheating . as well as reducing the destructive effect of the treated surface on the tool. This will make it possible for the tool generator to fail when the piezo washers are heated, to improve the effectiveness of the UVO, to increase the reliability, up to the specified temperature in conditions of extreme service life of the tool, safety and convenience during operation. The next launch of the tool can be used. livy only after lowering the temperature of the piezo-
Для вирішення поставленої задачі в ультра- шайб до допустимої, що підвищує надійність його звуковому інструменті для деформаційного зміц- роботи. нення і релаксаційної обробки металів, що містить Датчик зміщення ультразвукового перетворю- корпус, в якому встановлений на напрямниках ков- вача відносно корпусу який включає ультразвуко- зання металевий стакан, що з зазором охоплює вий генератор тільки після надійного контакту уда- ультразвуковий п'єзокерамічний перетворювач з рників із поверхнею зони обробки і автоматичноIn order to solve the given problem, ultra-pucks to the acceptable level, which increases the reliability of its sound tool for deformation work. and relaxation processing of metals, which contains an ultrasonic transducer displacement sensor - a housing in which a metal cup is installed on the forge guides relative to the housing that includes ultrasonication, which covers the generator with a gap only after reliable contact - an ultrasonic piezoceramic transducer with the surface of the processing area and automatically
ТКШ, який вузловою площиною зв'язаний із край- вимикає після зняття сили мінімального притиску кою стакану, куди прикріплена циліндрична насад- ударників виконано в виді магнітного (датчика Хо- ка, вмонтована коаксіальна вихідному кінцю ТКШ, ла). Він поміщений в герметичний стакан із нержа- на вільному кінці якої пружно зафіксована держав- віючої сталі і взаємодіє через його стінки із магні- ка з ударними елементами стопор у вигляді штиф- том що закріплений на корпусі. Така конструкція та, розміщеного у поздовжньому пазі корпусу і підвищує надійність його спрацювання, тому зме- встановленого на поверхні стакану, систему повіт- ншується ризик роботи перетворювача на холос- ряного охолодження, датчик температури, при тому ході і відповідно його перегріву. цьому стакан змонтовано з можливістю пружного Виконання вихідного торця ТКШ твердосплав- осьового зворотньо-поступального руху відносно ним різко зменшує руйнівну дію ударників на ви- корпусу, що реєструється датчиком, датчики промінюючу поверхню, і збільшує строк служби включені в систему запуску генератора ультразву- інструменту. Таке ж покриття на сферичній повер- кових коливань, згідно винаходу додатково в кор- хні ударних елементів, яка контактує із поверхнею пусі вмонтовано індикатор сили притиску ударних обробки також збільшує ресурс роботи інструмен- елементів у вигляді індикатора зміщення стопора, ту, покращує якість УВО (сферична поверхня дов- а датчик температури встановлений на ультразву- го не стирається, що дозволяє проводити точкове ковому перетворювачі, в дні стакану виконано співударяння із металевою поверхнею, це стабілі-The TKSH, which is connected to the edge of the nodal plane by the nodal plane, turns off after the removal of the minimal pressing force of the cup, to which the cylindrical nozzle is attached, made in the form of a magnetic (Hock sensor, mounted coaxially at the output end of the TKSH, la). It is placed in a hermetic glass made of stainless steel, on the free end of which is elastically fixed with a state steel and interacts through its walls made of magnesium with impact elements of a stopper in the form of a pin fixed on the body. Such a design and, placed in the longitudinal groove of the case and increases the reliability of its operation, therefore, placed on the surface of the glass, the system is ventilated, the risk of the operation of the converter on idle cooling, the temperature sensor, during that movement and, accordingly, its overheating. this cup is mounted with the possibility of elastic The execution of the output end of the TKSH carbide axial reciprocating movement relative to it sharply reduces the destructive effect of impactors on the body, which is registered by the sensor, the sensors radiating surface, and increases the service life included in the system of starting the ultrasonic generator of the instrument. The same coating on the spherical surface vibrations, according to the invention, in addition, an indicator of the force of pressure of the impact processing is mounted in the core of the impact elements, which is in contact with the surface of the bush, also increases the service life of the tools in the form of an indicator of the displacement of the stopper, which improves the quality of the UVO ( the spherical surface is long, the temperature sensor installed on the ultrasound does not wear off, which allows the point-forged transducer to be carried out, the bottom of the glass is made to collide with the metal surface, this is stable
зує ступінь деформації металу), зменшує простої руху, що взаємодіє із магнітом 25, розміщеним інструменту на заміну ударників. Пружній осьовий навпроти нього в корпусі 16. Датчик температури 2 зворотно-поступальний рух ультразвукового пере- 6 ультразвукового перетворювача закріплений на творювача відносно корпусу забезпечує притиск торці частотознижувальної накладки 4. Через гер- ударників до поверхні, що обробляється. Від сили метичне ущільнення в дні 27 в стакан 7 заводиться притиску при постійній амплітуді вібрацій перетво- кабель 28 одним кінцем з'єднаний з ультразвуко- рювача залежить ступінь пластичної деформації вим генератором (не показаний), а другим - з еле- металевої поверхні, тому контроль сили притиску ктродами п'єзокерамічних шайб 2. Магнітний дат- по ступені пружної деформації (зміщення стопор- чик 24 і датчик температури 26 підключені ного штифта відносно корпуса) по індикатору змі- проводами кабелю 28 до системи запуску ультра- щення дає можливість контролювати якість УВО, звукового генератора. змінювати її ступінь. До корпусу 16 прикріплена рукоятка 29, на нихincreases the degree of deformation of the metal), reduces the idle movement, which interacts with the magnet 25, placed on the tool to replace the strikers. The elastic axial opposite to it in the housing 16. Temperature sensor 2 reciprocating movement of the ultrasonic transducer 6 of the ultrasonic transducer fixed on the generator relative to the housing provides pressure to the end of the frequency reduction pad 4. Through the impactors to the surface being processed. The degree of plastic deformation depends on the force of the mechanical seal in the bottom 27 in the cup 7 at a constant amplitude of vibrations. control of the clamping force by the electrodes of piezoceramic washers 2. The magnetic data of the degree of elastic deformation (displacement of the stopper 24 and the temperature sensor 26 of the connected pin relative to the body) on the indicator of the displacement of the cable 28 to the ultrasound launch system makes it possible to control the quality UVO, sound generator. change its degree. A handle 29 is attached to the body 16, on them
Вібрації, що виникають при обробці виробів одягнуті еластичні трубки (наприклад із пористої гасяться за рахунок амортизатора, фізично пред- гуми) відповідно 30 і 31. Ступінь зміщення штифта ставленого пружністю пружини і повітря, що зна- 22 в пазі 23 корпусу відображається на індикаторі ходиться в середині пневмокамери. Роль елемен- 32 (Фіг.2) у вигляді лінійки або планки, що має різ- та тертя при зворотно-поступальному русі нокольорові зони (наприклад, зелену, жовту, чер- виконують напрямними ковзання (як і в прототипі), вону). В дні 27 стакану встановлено штуцер 33 для додатково використані демпфуючі властивості подачі охолоджуючого повітря, накладка 4 і ТКШ 5 повітря (в'язкість) при його витісненні із пневмока- мають розвинену теплообмінну поверхню у вигля- мери через демпферну щілину або втягуванні, що ді ребер 34. Висота останніх більша ніж зазор між зменшує вібраційний вплив на оператора. ними і стаканом, це направляє майже все охоло-Vibrations that occur during the processing of products wearing elastic tubes (for example, from porous are extinguished by a shock absorber, physically pre-rubber) respectively 30 and 31. The degree of displacement of the pin set by the elasticity of the spring and the air that is 22 in the groove 23 of the housing is displayed on the indicator in the middle of the pneumatic chamber. The role of element- 32 (Fig. 2) in the form of a ruler or bar, which has a cut and friction during reciprocating movement of non-colored zones (for example, green, yellow, red) is performed by sliding guides (as in the prototype), it). In the bottom 27 of the cup, a fitting 33 is installed for additionally using the damping properties of the cooling air supply, the lining 4 and TKSH 5 of the air (viscosity) when it is pushed out of the air chamber has a developed heat exchange surface into the lookout chamber through the damping gap or when it is drawn in by the ribs 34. The height of the latter is greater than the gap between reduces the vibration effect on the operator. them and a glass, it directs almost all the cooling
Сутність винаходу пояснюється малюнками, джуюче повітря між ребрами, що підвищить теп- де на Фіг.1 показаний запропонований ультразву- ловіддачу. Порожнина стакану 7 з'єднується отво- ковий інструмент в розрізі, на Фіг.2 - вид з боку рами 35 в ТКШ із простором між концентрично штифта (вид А). розміщеними вихідним кінцем 6 ТКШ і насадкоюThe essence of the invention is explained by the drawings, chewing air between the ribs, which will increase the temperature. Fig. 1 shows the proposed ultrasound output. The cavity of the glass 7 is connected by a boring tool in section, in Fig. 2 - a view from the side of the frame 35 in the TKSH with the space between the concentric pin (view A). placed at the output end of 6 TKSH and a nozzle
Ультразвуковий інструмент для деформацій- 10, а в державці 11 виконані отвори З б вздовж ного зміцнення і релаксації обробки металів міс- ударних елементів 15 в напряму поверхні обробки тить ультразвуковий складений п'єзокерамічний для виходу охолоджуючого повітря в атмосферу. перетворювач 1, що складається з двох п'єзоке- Вихідний торець 37 ТКШ 5 виконаний у вигляді рамічних шайб 2, стиснутих при допомозі стяжної твердосплавного (наприклад, напаяна пластина із шпильки З між частотознижувальною накладкою 4 сплаву ВК-6) або має твердосплавне покриття і лінійно-ступінчастим ТКШ 5, виготовленим, на- (обробку). Ударні елементи 15 на сферичних по- приклад, із титанового сплаву, який має вихідний верхнях, які контактують з поверхнею, що оброб- кінець 6 іншого діаметру. Ультразвуковий пере- ляється також мають твердосплавне покриття або творювач 1 з трансформатором коливальної обробку. швидкості (ТКШ) 5 встановлений з зазором в гер- Ультразвуковий інструмент працює наступним метичний стакан 7 із нержавіючої сталі так, що чином. Після подачі охолоджуючого повітря, яке його крайка 8 зв'язана з вузловою площиною ТКШ поступає в інструмент через систему охолоджен- через віброізоляційне ущільнення 9. До крайки 8 ня, що складається з штуцера 33, каналів між охо- прикріплена (опресована) своїм торцем циліндри- лоджуючими ребрами 34, наскрізних отворів 35, чна насадка 10, яка розміщена коаксіально вихід- отворів 36 в державці і виходить із нього в напрям- ному кінцю 6 ТКШ. На вихідному кінці насадки 10 ку поверхні обробки. Ударні елементи 15 перед встановлена державка 11 у формі стакану з мож- початком обробки вводять в механічний контакт з ливістю повороту навколо її осі. На зовнішній по- металевою поверхнею, що буде оброблятися. На- верхні державки 11 є сферичні впадини 12 куди тиском через рукоятку 29 добиваються осьового заходить шарик 13 радіально притиснутий цилінд- зміщення стакану 7 відносно корпусу 16 (3-5мМм) ричною пружиною 14, для осьової фіксації держа- поки магнітний датчик 24, що закріплений на його вки. В отвори вихідного торця державки 11 помі- дні 27 не попаде в зону дії магніту 25, і не запус- щені ударні елементи 15, що мають проти тить ультразвуковий генератор. Останній подає випадання із них потовщення з боку вихідного кін- напругу резонансної частоти на ультразвуковий ця 6 ТКШ. Стакан 7 встановлений із зазором в ко- п'єзокерамічний перетворювач 1, яка збуджує в рпус 16 на двох напрямниках ковзання 17, вигото- ньому повздовжні ультразвукові пружні механічні влених, наприклад, із текстоліту. Пневмокамера 18 коливання. ТКШ 5 збільшує амплітуду коливань на утворена внутрішньою поверхнею корпуса 16, зов- вихідному торці 37 (до ЗОмкм приблизно). Ударні нішньої поверхнею стакану 7, напрямником 17 і елементи 15 що знаходяться в контакті з ним, та- з'єднана із зовнішнім середовищем через демп- кож починають із-за ударної взаємодії робити ко- ферну щілину 19. Пружина стиснення 20 розміще- ливання, рухаючись в отворах державки 11. При на в пневмокамері 18 між крайкою 8 і виступом 21 цьому кінетична енергія, отримана ударними еле- корпусу. Для запобігання випадання стакана 7 із ментами 15 від ультразвукового перетворювача, корпусу 16 на ньому закріплений стопор виконаний витрачається на деформування поверхні і на її у вигляді штифта 22 який може рухатися в повздо- пружній відскок назад. Інструмент притискається вжньому пазі 23 корпусу. В герметичний стакан 7 до поверхні із зусиллям 40-60Н, пружина 20 дефо- вмонтовано магнітний датчик 24 (наприклад дат- рмується, на відповідну відстань зміщується чик Хола) його осьового зворотно-поступального штифт 22 в пазі 23. Величина зміщення відповідноThe ultrasonic tool for deformations is 10, and in the holder 11 holes are made for the longitudinal strengthening and relaxation of the processing of metals of the impact elements 15 in the direction of the processing surface of the ultrasonic composite piezoceramic for the release of cooling air into the atmosphere. converter 1, consisting of two piezo- The output end 37 of the TKSH 5 is made in the form of ramic washers 2, compressed with the help of a cemented carbide (for example, a soldered plate from a pin C between the frequency reduction pad 4 of the VK-6 alloy) or has a carbide coating and linear-step TKSH 5, manufactured, on- (processing). Impact elements 15 are spherical, for example, made of titanium alloy, which has an upper outlet, which are in contact with the processing surface 6 of a different diameter. Ultrasonic transmissibles also have a hard alloy coating or creator 1 with a transformer oscillating treatment. speed (TKSH) 5 installed with a gap in the ger- The ultrasonic tool works as follows metic cup 7 made of stainless steel so that way. After the supply of cooling air, whose edge 8 is connected to the nodal plane of the TKSH, it enters the tool through the cooling system through the vibration isolation seal 9. To the edge 8, which consists of a fitting 33, the channels between the protection- attached (pressed) cylinders with its end - lodging ribs 34, through holes 35, nozzle 10, which is placed coaxially with the outlet holes 36 in the holder and exits from it at the guide end 6 of the TKSH. At the output end of the nozzle, 10 cm of the processing surface. Impact elements 15 are placed in front of a holder 11 in the shape of a glass with the possibility of processing, and are brought into mechanical contact with the ability to rotate around its axis. On the outside, the metal surface to be treated. On the top of the holder 11 there are spherical depressions 12 where pressure through the handle 29 achieves the axial entry of the ball 13, a radially pressed cylinder - the displacement of the cup 7 relative to the body 16 (3-5 mm) by the manual spring 14, for axial fixation of the holder, while the magnetic sensor 24, which is fixed on his neck In the holes of the output end of the holder 11, the copper 27 will not fall into the zone of action of the magnet 25, and the impact elements 15, which have an ultrasonic generator against them, will not be launched. The latter provides the fallout from them thickening from the side of the output kine- voltage of the resonance frequency to the ultrasonic 6 TKSH. The glass 7 is installed with a gap in the piezo-ceramic converter 1, which excites in the rpus 16 on two sliding guides 17, manufactured longitudinal ultrasonic elastic mechanical springs, for example, from textolite. Pneumatic chamber 18 oscillations. TKSH 5 increases the amplitude of oscillations on the outer end face 37 formed by the inner surface of the housing 16 (up to approximately ZOμm). Impacted by the inner surface of the glass 7, the guide 17 and elements 15 that are in contact with it, and connected to the external environment through the damping skin, they begin to make a case gap 19 due to the impact interaction. The compression spring 20 of the placement, moving in the holes of the holder 11. When in the pneumatic chamber 18 between the edge 8 and the protrusion 21, the kinetic energy received by the impactors of the body. To prevent the tumbler 7 with the tips 15 from falling out of the ultrasonic transducer, the stopper attached to the body 16 is designed to deform the surface and on it in the form of a pin 22 that can move in a spring-backward direction. The tool is pressed into the narrow groove 23 of the housing. In the hermetic glass 7 to the surface with a force of 40-60N, the spring 20 is defo-mounted the magnetic sensor 24 (for example, it is crushed, the Hall’s tip is shifted to the appropriate distance) its axial reciprocating pin 22 in the groove 23. The magnitude of the displacement, respectively
- притиску ударних елементів 15 відображається танням різних фізичних факторів: пружності, тертя, на індикаторі 32, що має метричну шкалу і може в'язкості) від дії вібрацій дозволяє добитися зни- контролюватися оператором. Повітря в пневмока- ження їх рівня до величин, що значно нижчі допус- мері 18 під час стиску пружини також стискається і тимих. Можливість повороту державки 11 з удар- починає виходити через демпферну щілину 19. ними елементами навколо осі зменшує знос торця- the pressure of impact elements 15 is reflected by the melting of various physical factors: elasticity, friction, on the indicator 32, which has a metric scale and can viscosity) from the action of vibrations allows to achieve annihilation- controlled by the operator. The air in the pneumo-indication of their level to values that are much lower than the gauge 18 during compression of the spring is also compressed and those. The ability to rotate the holder 11 from the shock begins to exit through the damper slot 19. These elements around the axis reduce the wear of the end
Інструменту надають поступальний рух в напрямі 37 ТКШ, а можливість швидкого зйому державки перпендикулярному його осі і обробляють виріб, разом з ударними елементами підвищує зручність охоплюючи всю необхідну поверхню. в роботі з інструментом.The tool is given a translational movement in the direction of 37 TKSH, and the possibility of quickly removing the holder perpendicular to its axis and processing the product, together with impact elements, increases the convenience of covering the entire necessary surface. in working with the tool.
Втрати, що виникають в п'єзокерамічному уль- Використання ефективного відводу тепла від тразвуковому перетворювачі, нагрівають його. За нагрітого п'єзокерамічного перетворювача з конт- рахунок великої теплообмінної поверхні ребер 34 ролем його температури і охолодження головки з тепло відводиться повітрям системи охолодження ударними елементами підвищить надійність ін- в навколишнє середовище, попутно охолоджують- струменту і безпеку при експлуатації, а збережен- ся ударні елементи 15, державка 11 найбільше ня робочого стану торця ТКШ подовжує строк слу- через отвори 36 і поверхня, що обробляється. Пе- жби інструменту. Багатоступінчаста система репад тиску повітря між порожниною державки 11 і віброзахисту знижує рівень вібрації при всіх режи- зовнішнім середовищем запобігає попаданню про- мах віброударної обробки. Контроль сили притиску дуктів УВО (окалина, іржа, бруд і т.п.) в отвори ударних елементів і збільшення ресурсу вихідних державки, особливо робочі, де знаходяться ударні торців ударних елементів підвищує якість УВО. елементи. У випадках експлуатації при підвищених Швидка заміна ударних елементів, спеціальна зовнішніх температурах і можливих порушеннях конструкція датчика зворотно-поступального руху технологічного режиму, коли температура п'єзоке- підвищує надійність і зручність в експлуатації ін- рамічних шайб 2 може досягнути критичного зна- струменту. чення, передбачено постійний контроль темпера- Наприклад, був виготовлений запропонований тури датчиком 26 і відключення ультразвукового пристрій, який мав підвищену амплітуду коливань генератора при нагріві перетворювача до заданої (до ЗОмкм), робочу частоту 22кГц і споживав до температури. 400Вт потужності. При використанні примусовогоLosses that occur in the piezoceramic ul- The use of effective heat removal from the transonic transducer heat it. Due to the heated piezoceramic converter with a large heat exchange surface of the fins 34, the role of its temperature and cooling of the head from the heat is dissipated by the air of the cooling system with impact elements will increase the reliability of the system, in the environment, along with cooling the tool and safety during operation, while preserving impact elements 15, holder 11, the maximum working condition of the end of the TKSH extends the service life through the holes 36 and the surface being processed. Pejby of the instrument. The multi-stage system of air pressure drops between the cavity of the holder 11 and the vibration protection reduces the level of vibration in all modes and prevents the impact of vibro-impact treatment misses. Control of the force of pressure of UVO ducts (scaling, rust, dirt, etc.) in the holes of impact elements and increasing the resource of output holders, especially working ones, where the impact ends of the impact elements are located, improves the quality of UVO. elements In cases of operation at elevated Rapid replacement of shock elements, special external temperatures and possible violations, the design of the reciprocating motion sensor of the technological mode, when the temperature of the piezo- increases the reliability and ease of use of in-ramic washers 2 can reach a critical point. For example, an ultrasonic device with an increased amplitude of oscillations of the generator when heating the transducer to a given (up to ZOμm), an operating frequency of 22kHz and consumed up to temperature was manufactured. 400 W of power. When using forced
Вібрації (низько і високочастотні), що виника- повітряного охолодження ультразвуковий пере- ють в інструменті при обробці виробів гасяться творювач, державка з ударними елементами мали віброїізоляційним ущільненням 9 в площині вузла допустиму температуру. Час збереження робочого коливальних зміщень ТКШ 5, потім за рахунок зво- стану торця ТКШ під час обробки сталей середньої ротно-поступального фрикційного руху стакан 7 в міцності збільшився в 3-4 рази. Вібрації і удари, які напрямниках ковзання 17, амортизації пружиною виникали під час обробки металевих поверхонь, і повітрям в пневмокамері 18, і далі - в в'язкістю гасилися системою віброізоляції, що забезпечило повітря, що виходить із пневмокамери через дем- довготермінову і безпечну роботу оператора. За пферну щілину 19. Зниження вібраційних наван- рахунок збереження робочого стану торця ТКШ і тажень на оператора також обумовлене віброізо- вихідних торців ударних елементів підвищилася ляційними властивостями еластичних трубок 30, ефективність впливу на поверхню обробки, що 31. Такий багатоступінчастий захист (із викорис- скоротило час її обробки на 20-30965.Vibrations (low and high-frequency) that occur in the tool during the processing of products are extinguished by the air cooling ultrasonic, the holder with impact elements had a vibration-isolating seal 9 in the plane of the unit, the permissible temperature. The time of preservation of the working oscillating displacements of TKSH 5, then due to the bending of the end of TKSH during the processing of steels of medium mouth-advance frictional movement, cup 7 increased in strength by 3-4 times. Vibrations and shocks that the sliding guides 17, spring damping occurred during the processing of metal surfaces, and the air in the pneumatic chamber 18, and further - in viscosity were extinguished by the vibration isolation system, which ensured that the air leaving the pneumatic chamber through dem- long-term and safe operation the operator For the pfern slot 19. The reduction of vibrational navan- due to the preservation of the working condition of the end of the TKSH and pulls on the operator is also due to the vibration iso- of the output ends of the impact elements increased by the lation properties of the elastic tubes 30, the effectiveness of the impact on the surface of the treatment, which 31. Such multi-stage protection (from the use of reduced its processing time by 20-30965.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200706372A UA87006C2 (en) | 2007-06-08 | 2007-06-08 | Ultrasonic tool for deformation strengthening and relaxation metal MACHINing |
| PCT/UA2008/000030 WO2008150250A1 (en) | 2007-06-08 | 2008-06-05 | Ultrasonic tool for hardening and relaxation treatment of metals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA200706372A UA87006C2 (en) | 2007-06-08 | 2007-06-08 | Ultrasonic tool for deformation strengthening and relaxation metal MACHINing |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA87006C2 true UA87006C2 (en) | 2009-06-10 |
Family
ID=40093936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA200706372A UA87006C2 (en) | 2007-06-08 | 2007-06-08 | Ultrasonic tool for deformation strengthening and relaxation metal MACHINing |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA87006C2 (en) |
| WO (1) | WO2008150250A1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011112163A1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | Kudryavtsev Yuriy | Ultrasonic instrument for the deformation treatment of surfaces and weld joints |
| WO2012060798A1 (en) * | 2010-11-04 | 2012-05-10 | КУДРЯВЦЕВ, Юрий | Ultrasonic instrument for the impact treatment of components and welded joints |
| WO2012064310A1 (en) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | Kudryavtsev Yuriy | Ultrasonic instrument for the impact treatment of hard to reach component and welded joint sites |
| WO2012074499A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-07 | Kudryavtsev Yuriy | Ultrasonic instrument for the impact machining of component surfaces |
| WO2014168598A1 (en) * | 2013-04-09 | 2014-10-16 | Kudryavtsev Yuriy | Ultrasonic tool for the impact treatment of workpiece surfaces |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102014220227A1 (en) * | 2014-10-07 | 2016-04-07 | Robert Bosch Gmbh | Hand-held power tool with a vibratory excitation actuator |
| CN104962724A (en) * | 2015-06-12 | 2015-10-07 | 邯郸市海拓机械科技有限公司 | Portable ultrasonic impact gun |
| CN108705384A (en) * | 2018-07-03 | 2018-10-26 | 昆山科森科技股份有限公司 | Burr removal device for medical instrument part |
| CN109513908B (en) * | 2018-12-29 | 2020-11-06 | 有研工程技术研究院有限公司 | Ultrasonic device suitable for long-time treatment of magnesium alloy melt |
| RU2721486C1 (en) * | 2019-12-02 | 2020-05-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) | Device for surface finish-hardening of parts processing |
| CN115319401B (en) * | 2022-07-26 | 2023-11-03 | 华东理工大学 | Telescopic rotary ultrasonic multi-processing head, processing device and processing method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| UA68264C2 (en) * | 2003-11-04 | 2007-02-15 | Георгій Іванович Прокопенко | Ultrasonic tool for deformation hardening and relaxation treatment of metals |
| RU2259912C1 (en) * | 2004-02-26 | 2005-09-10 | Шестаков Сергей Дмитриевич | Ultrasonic vibration-percussion tool |
| UA9175U (en) * | 2005-02-09 | 2005-09-15 | Ultrasonic device for strengthening and nano-structurization of the surface of metals |
-
2007
- 2007-06-08 UA UAA200706372A patent/UA87006C2/en unknown
-
2008
- 2008-06-05 WO PCT/UA2008/000030 patent/WO2008150250A1/en active Application Filing
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011112163A1 (en) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | Kudryavtsev Yuriy | Ultrasonic instrument for the deformation treatment of surfaces and weld joints |
| US8747732B2 (en) | 2010-03-12 | 2014-06-10 | Structural Integrity Technologies, Inc. | Ultrasonic instrument for the deformation treatment of surfaces and weld joints |
| RU2540230C2 (en) * | 2010-03-12 | 2015-02-10 | Стракчерел Интегрити Текнолоджиз Инк. | Ultrasound tool for straining of welds and surfaces |
| WO2012060798A1 (en) * | 2010-11-04 | 2012-05-10 | КУДРЯВЦЕВ, Юрий | Ultrasonic instrument for the impact treatment of components and welded joints |
| WO2012064310A1 (en) * | 2010-11-12 | 2012-05-18 | Kudryavtsev Yuriy | Ultrasonic instrument for the impact treatment of hard to reach component and welded joint sites |
| WO2012074499A1 (en) * | 2010-11-30 | 2012-06-07 | Kudryavtsev Yuriy | Ultrasonic instrument for the impact machining of component surfaces |
| WO2014168598A1 (en) * | 2013-04-09 | 2014-10-16 | Kudryavtsev Yuriy | Ultrasonic tool for the impact treatment of workpiece surfaces |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2008150250A1 (en) | 2008-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA87006C2 (en) | Ultrasonic tool for deformation strengthening and relaxation metal MACHINing | |
| RU2540230C2 (en) | Ultrasound tool for straining of welds and surfaces | |
| KR101331756B1 (en) | Oscillating system and tool for ultrasonic impact treatment | |
| US7431779B2 (en) | Ultrasonic impact machining of body surfaces to correct defects and strengthen work surfaces | |
| CA2348834A1 (en) | Device for ultrasonic peening of metals | |
| JP2009279596A (en) | Forging method of metal and forging device of metal | |
| UA99365C2 (en) | Ultrasonic tool for impact treatment of surfaces of parts | |
| WO2014168598A1 (en) | Ultrasonic tool for the impact treatment of workpiece surfaces | |
| Singh et al. | Finite element analysis of ultrasonic machine tool | |
| Heßeln et al. | Ultrasonic assisted clinching of aluminium alloy sheets | |
| Azarhoushang et al. | Developing a special block sonotrode for ultrasonic-assisted grinding process | |
| UA68264A (en) | Ultrasonic tool for strain hardening and relaxation treatment of metals | |
| JP2004223707A (en) | Electric hand tool device | |
| RU2259912C1 (en) | Ultrasonic vibration-percussion tool | |
| RU2392106C1 (en) | Ultra-sonic processing tool for deformation strengthening and relaxation treatment | |
| RU2252859C1 (en) | Ultrasonic tool for releasing residual stresses and strengthening surfaces of metals | |
| WO2012060798A1 (en) | Ultrasonic instrument for the impact treatment of components and welded joints | |
| RU2266805C1 (en) | Working ultrasonic tool | |
| UA107039C2 (en) | Ultrasonic impact treatment tool for part surfaces | |
| CA1163087A (en) | Apparatus for transmission of sonic energy to work pieces | |
| UA94051U (en) | ULTRASONIC HAND TOOL FOR DEFORMATION STRENGTH AND RELAXATION METAL | |
| WO2012064310A1 (en) | Ultrasonic instrument for the impact treatment of hard to reach component and welded joint sites | |
| US3145450A (en) | Method of ultrasonic removal of material by fatigue failure | |
| US20240197345A1 (en) | Holding device for a lithotripsy device for fragmenting calculi, and lithotripsy device | |
| Harkness et al. | Optimization of ultrasonic horns for momentum transfer and survivability in high-frequency/low frequency planetary drill tools |