ВИБРОУСТАНОВКА С ТОРОИДАЛЬНОЙ РАБОЧЕЙ КАМЕРОЙ Российский патент 2012 года по МПК B24B31/73 

Изобретение относится к обработке деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания, и может найти применение в различных отраслях машиностроения для шлифовки, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей.

Известно устройство для вибрационной обработки (а.с. №1042965, кл. B24B 31/06, 1983), содержащее упруго установленную на основанию тороидальную камеру с вибратором и крышкой, выполненную в виде кольцеобразного диска и установленной с зазором рабочей полости камеры.

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность обработки и ограниченные технологические возможности ввиду недостаточной интенсивности смешивания.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является виброустановка с объемным движением рабочей камеры (патент РФ №2288830, кл. B24B 31/073, 2006), содержащая упруго установленную на основании с вибратором тороидальную рабочую камеру, выполненную из секций, смонтированных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полос, с попеременным образованием по длине полосы равных по размерам равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника расположены своими основаниями два одинаковых равнобедренных треугольников, с боковых сторон которых расположены два одинаковых равносторонних треугольников с расположенными к ним своими основаниями двумя одинаковыми равнобедренными треугольниками, на одном из которых расположен равносторонний треугольник, причем стороны меньших равносторонних треугольников отличаются от сторон больших равносторонних треугольников на одну и ту же линейную величину, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых треугольников с образованием по наружной и внутренней поверхностях тороидальной рабочей камеры ломаных винтовых линий и винтовых поверхностей.

Недостатком известного устройства является сложность изготовления и ограниченные технологические возможности.

Техническим решением является расширение технологических возможностей, упрощение изготовления.

Техническое решение достигается тем, что в виброустановке с тороидальной рабочей камерой, содержащей упруго установленную на основании тороидальную рабочую камеру с вибратором, рабочая камера выполнена в виде тора с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны, снабженной винтовыми канавками внутри и наружи рабочей камеры под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными наружи и внутри поперечного сечения рабочей камеры, смонтирована из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы, согнутой волнообразно по линиям сгиба с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгибов и свернутой в кольцо, при этом секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников с образованием пустотелой рабочей камеры с направленными в одну сторону по ее наружной и внутренней поверхностям волнообразными винтовыми поверхностями в виде карманов различной криволинейной формы и размеров, причем расстояние между линиями сгиба полосы равно сумме длин развертки криволинейной поверхности карманов по внутренней и наружной поверхностям рабочей камеры.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой виброустановки с тороидальной рабочей камерой.

Новизна обусловлена тем, что корпус выполнен в виде тора с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны, снабженной винтовыми канавками внутри и наружи корпуса под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными наружи и внутри поперечного сечения корпуса, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей, но и расширение технологических возможностей, обеспечивая возможность обработки деталей малой жесткости.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена виброустановка с тороидальной рабочей камерой, общий вид; на фиг.2 - рабочая камера, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - рабочая камера, вид сверху; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.4; на фиг.6 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольников; на фиг.7 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг.8 - полоса после обрезки кромок четырехугольников, согнутая по прямым линиям сгиба, наглядное изображение; фиг.9 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо (в виде кругового сектора - секцию).

Виброустановка с тороидальной рабочей камерой (фиг.1) состоит из станины 1, на которой с помощью пружин 2 упруго закреплен и снабжен вибратором 3 тороидальная рабочая камера 4. Загрузочные и разгрузочные приспособления на чертежах не показаны.

Тороидальная рабочая камера 4 (фиг.2, 3) выполнен в виде тора из секций 5 (фиг.4) с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны, снабженной винтовыми канавками внутри и наружи рабочей камеры 4 под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными снаружи 6, 7, 8, 9, 10, 11 (фиг.5), и карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными внутри поперечного сечения тороидальной рабочей камеры 12, 13, 14, 15, 16, 17.

Одна из секций 5 на фиг.4 выделена сплошными утолщенными линиями, выполнены в виде кругового сектора и соединены между собой известными методами, например сваркой, клейкой и т.п., с образованием по наружному и внутреннему периметрам тороидальной рабочей камеры 4 винтовых канавок внутри и наружи рабочей камеры 4 под углом к оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными снаружи и внутри поперечного сечения рабочей камеры 4.

Карманы криволинейной формы по наружной поверхности 6, 7, 8, 9, 10, 11 (фиг.5) и карманы криволинейной формы по внутренней поверхности 12, 13, 14, 15, 16, 17 по периметру рабочей камеры 4 могут быть различными не только по форме, но и по размерам.

Каждая из секций 5 изготовлена из полосы 18 (фиг.6), согнутой волнообразно по линиям сгиба 19, расположенным под одинаковыми углами α к продольным кромкам полосы 18 и размещенным на одинаковых расстояних L между линиями сгиба 19. Расстояние L равно сумме длин периметров геометрических фигур карманов внутренней и наружной поверхностей, а именно расстоянию между точками А-Б, Б-В, В-Г, Г-Д, Д-Е, Е-А.

Таким образом, каждая из секций 5 изготовлена в виде кругового сектора (фиг.4) и смонтирована из полосы 18 (фиг.6, 7), на которой размечены прямоугольники 20 (один из прямоугольников показан на фиг.6 двойной линией), и линии сгиба 19, размещенные друг от друга на одинаковых расстояниях, равных длине развертки периметра криволинейных карманов на расстояниях L и под углом α к продольным кромкам полосы 18.

На полосе 18 размечены также линии обрезки 21 кромок полосы 18, показанные на фиг.6 штрих-пунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 21 участки полосы 18 (на фиг.6 эти участки полосы 18 заштрихованы) отрезаются, и полоса 18 приобретает вид, показанный на фиг.7, у которой линии сгиба 19 полосы 18 разные по длине L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ с образованием при этом разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами - линиям сгиба 19, параллельным друг другу. Полосу 18 (фиг.7) после обрезки кромок прямоугольников 20 по линии обрезки 21 сгибают волнообразно по прямым линиям, размещенным под углом α к кромкам полосы 18 с образованием волнообразных поверхностей А-Б, Б-В, В-Г, Г-Д, Д-Е, Е-А и затем сворачивается в кольцо 22 (фиг.9) с криволинейной волнообразной поверхностью. Волнообразная полоса 18 после сворачивания в кольцо 22 соединяются известными методами, например сваркой, пайкой и т.д., по поперечным кромкам 23 и 24 (фиг.7, 8) полосы 18 с образованием секции 5 в виде кругового сектора.

Таким образом, тороидальная рабочая камера 4 (фиг.3, фиг.4), изготовленная в виде тора, выполнена по периметру в виде многозаходной волнообразной винтовой поверхности криволинейной формы под углом к оси тороидальной рабочей камеры

Тороидальная рабочая камера 4 (фиг.2, фиг.3) в виде тора (кругового кольца) с волнообразной криволинейной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметрам с образованием карманов криволинейной формы с изменяющимся по диаметру рабочей камеры шагом может быть изготовлена и иным способом.

Виброустановка с тороидальной рабочей камерой работает следующим образом.

В тороидальную рабочую камеру 4 через средство для загрузки беспрерывно загружаются частицы рабочих сред и обрабатываемые детали. Возмущающая сила вибратора 3 через стенки тороидальной рабочей камеры 4 передается частицам рабочих сред и обрабатываемым деталям, находящимся внутри рабочей камеры, и они под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскости, перпендикулярной проходному сечению рабочей камеры 4. Так как на пути движения частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей при этом вращательном движении под разными углами расположены винтовые волнообразные поверхности, то частицы рабочих сред и обрабатываемых деталей вынуждены изменять направления своего движения и совершать сложное движение, при котором они не только перемещаются от загрузки к выгрузке, но и обеспечивается их взаимодействие друг с другом и со стенками рабочей камеры 4. При движении частиц рабочих сред и обрабатываемые детали по проходному сечению рабочей камеры и изменяющимися размерами и форме образуются попеременно зоны сжатия и разрежения в каждом сечении рабочей камеры 4 по всему объему, что интенсифицирует процесс отделочно-зачистной обработки и расширяет технологические возможности.

Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения рабочей камеры в виде тора, поверхность которого снабжена однонаправленными волнообразными винтовыми поверхностями двоякой кривизны в виде карманов криволинейной формы, которые и обеспечивают расширение технологических возможностей,

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания. Рабочая камера упруго установлена на основании и выполнена в виде тора с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны, имеющей винтовые канавки внутри и снаружи рабочей камеры под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными снаружи и внутри поперечного сечения рабочей камеры. Последняя смонтирована из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы, согнутой волнообразно по линиям сгиба с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгибов и свернутой в кольцо. Секции соединены друг с другом свободными сторонами четырехугольников с образованием упомянутой пустотелой рабочей камеры с направленными в одну сторону по ее наружной и внутренней поверхностям волнообразными винтовыми поверхностями в виде карманов различной криволинейной формы и размеров. Расстояние между линиями сгиба полосы равно сумме длин развертки криволинейной поверхности карманов по внутренней и наружной поверхностям рабочей камеры. В результате интенсифицируется процесс обработки и расширяются технологические возможности. 9 ил.

Виброустановка с тороидальной рабочей камерой, содержащая упруго установленную на основании тороидальную рабочую камеру с вибратором, отличающаяся тем, что рабочая камера выполнена в виде тора с волнообразной многозаходной винтовой поверхностью двоякой кривизны, имеющей винтовые канавки внутри и снаружи рабочей камеры под углом к его оси в виде карманов криволинейной формы с центрами кривизны, расположенными снаружи и внутри поперечного сечения рабочей камеры, при этом рабочая камера смонтирована из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, изготовленного из полосы, согнутой волнообразно по линиям сгиба с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами в виде линий сгибов и свернутой в кольцо, а секции соединены друг с другом свободными сторонами четырехугольников с образованием упомянутой пустотелой рабочей камеры с направленными в одну сторону по ее наружной и внутренней поверхностям волнообразными винтовыми поверхностями в виде карманов различной криволинейной формы и размеров, причем расстояние между линиями сгиба полосы равно сумме длин развертки криволинейной поверхности карманов по внутренней и наружной поверхностям рабочей камеры.