УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЛТОВКИ Российский патент 2015 года по МПК B24B31/02 

Изобретение относится к машино- и приборостроению, может быть использовано для шлифования, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей в свободно гранулированной абразивной среде.

Известно устройство для вибрационной обработки длинномерных деталей (патент РФ №2228252, кл. B24B 31/06, 2004 г.), содержащее контейнер, состоящий из упруго установленной на основании обечайки с вибратором и жестко установленных на основании торцевых стенок, имеющих сквозные окна с уплотнителями и карманы, днища которых выполнены с наклоном под углом 35°-55° в сторону обечайки, при этом дно обечайки выполнено из половинки разрезанного по осевой линии многозаходного винтового барабана, смонтированного из секций одинаковой площади, собранных по периметру из разнонаклоненных друг к другу равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя сторонами, при этом каждая секция соединена с другой секцией свободными сторонами треугольников.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, недостаточная высокая эффективность обработки, обусловленная тем, что обработка производится в среде абразива, находящегося во взвешенном состоянии.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для галтовки (А.с. №1484632, кл. B24B 31/02, 1989 г.), содержащее установленный на станине и снабженный приводом галтовочный барабан, выполненный в виде многосекционной винтовой колонны, содержащей секции в виде многогранников с гранями, выполненными в виде равносторонних треугольников, ребра которых сходятся в одной точке-вершине, причем в каждой вершине секции сходятся, по меньшей мере, четыре ребра равносторонних треугольников.

Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, недостаточно высокая эффективность обработки, обусловленная тем, что обработка производится в среде абразива, находящегося во взвешенном состоянии.

Техническим решением является повышение эффективности обработки и расширение технологических возможностей.

Поставленная задача достигается тем, в устройстве для галтовки, содержащем установленный на станине с приводом и средствами для загрузки и выгрузки деталей галтовочный барабан, выполненный в виде многосекционного винтового барабана, галтовочный барабан смонтирован из секций, собранных из двух одинаковых подсекций, изготовленных из четного числа не менее 4-х одинаковых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных по периметру подсекции с 4-мя одинаковыми равносторонними треугольниками с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, при этом в секцию две подсекции соединяют друг с другом сторонами торцевых больших отверстий, а секции присоединены друг к другу по длине галтовочного барабана своими сторонами малых торцевых отверстий с образованием многозаходного винтового барабана с взаимоно направленными ломаными винтовыми линиями.

По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции устройства для галтовки.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление галтовочного барабана позволяет обеспечить не только расширение технологических возможностей, но и сжатие рабочей среды по мере продвижения от загрузки к выгрузке и повысить эффективность обработки.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений галтовочного барабана изменяются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей, расширяет технологические возможности.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление галтовочного барабана позволяет обеспечить последовательное постепенное уплотнение и разрежение потоков частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс галтовки и расширяет технологические возможности установки.

Новизна заключается в том, что благодаря взаимно направленным ломаным винтовым линиям векторы скорости движения обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса обработки и расширяет технологические возможности.

Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру галтовочного барабана образованы ломаные винтовые поверхности по длине барабана, что обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей внутри галтовочного барабана, повышение интенсивности обработки и расширение технологических возможностей.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид устройства для галтовки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - галтовочный барабан, вид спереди; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - вид А на фиг.4; на фиг.6 - вид Б на фиг.5; на фиг.7 - одна из подсекций, наглядное изображение; на фиг.8 - схема сборки секции из двух подсекций, наглядное изображение.

Устройство состоит из станины 1, выполненной в виде сварной рамы. На станине закреплен привод главного движения, состоящий из электродвигателя 2, редуктора 3 и четырех роликовых опор 4. Галтовочный барабана 5 снабжен двумя ободами 6, которые опираются на роликовые с ребордами опоры 4.

На станине 1 смонтировано средство для загрузки 7 и разгрузки 8, а также бункер 9 для отходов. Над бункером 9 в галтовочном барабане 5 выполнены отверстия 10 для удаления отходов (облой, металл заусенцев, окалина и т.п.). Станина 1 смонтирована на опорах 11 опорной плиты 12 с возможностью регулировки наклона с помощью регулировочных болтов 13. Изменение угла наклона осуществляется с целью регулирования скорости движения обрабатываемых деталей от загрузки к выгрузке.

Галтовочный барабана 5 выполнен из секций 14,смонтированных из двух одинаковых подсекций 15 и 16 (фиг.3, фиг.5, фиг.8).

Подсекции изготовлены (например, одсекция 15) из четного числа не менее 4-х одинаковых равнобедренных треугольников, например на фиг.7 4-х равнобедренных треугольников 17, поочередно соединенных по периметру подсекции с 4-мя одинаковыми равносторонними треугольниками, например (фиг.7) 4-мя одинаковыми равносторонними треугольниками 18,с образованием малого торцевого отверстия в виде многогранника 19 и большого торцевого отверстия в виде многоугольника 20. В секцию 14 одинаковые подсекции 15 и 16 соединяют друг с другом (фиг.8) сторонами больших торцевых отверстий 20.

Одинаковые секции 14 затем соединяют друг с другом по длине галтовочного барабана 5 своими сторонами малых торцевых отверстий 19 с образованием многозаходного винтового барабана 5 с взаимно направленными ломаными винтовыми линиями.

Например,на фиг.3 одна из правых ломаных винтовых линий показана на фиг.3 утолщенной линией 21-22-23-24-25-26-27-28 и одна из левых ломаных винтовых линий показана утолщенной линией 29-30-31-32-33-34-35-36. На чертеже позиции невидимых точек ломаных линий взяты в скобки, например 33-34-35, 26-27-28.

Ломаные винтовые линии образуют по периметру галтовочного барабана 5 ломаные винтовые поверхности, состоящие из граней в виде равносторонних 18 и равнобедренных 17 треугольников.

Винтовые линии по наружной поверхности галтовочного барабана 5 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности.

Так как подсекции 15 и 16 имеют малые торцевые отверстия 19 и большие торцевые отверстия 20, то секции 14 имеют переменное продольное и переменное проходное сечения по длине галтовочного барабана 5.

Предлагаемое устройство для галтовки работает следующим образом.

Во вращающийся барабан 5 устройства для галтовки через средство для загрузки 7 беспрерывно загружаются рабочая среда и подлежащие обработке детали. При вращении галтовочного барабана 5 рабочая среда и обрабатываемые детали совершают движение по винтовым канавкам и выгружаются из барабана 5 в средство для разгрузки 8. Отходы обработки (облой, материал заусенцев, окалина) через отверстия 10 выводятся из барабана 5 в бункер отходов 9.

При вращении галтовочного барабана 5 частицы абразивных сред и обрабатываемые детали захватываются гранями внутренней винтовой поверхности и в направлении вращения поднимаются вверх и перемещаются в сторону выгрузки. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса частицы абразивных сред и обрабатываемые детали движутся навстречу друг к другу под определенными углами и к стенкам вращающегося галтовочного барабана 5 и перемещаются в сторону выгрузки. Так как ломаная внутренняя поверхность галтовочного барабана 5 непрерывна, то и непрерывен процесс движения последующих порций обрабатываемых деталей и абразивных материалов, которые поднимаются вверх и падают вниз, движутся под разными углами. Поскольку внутренняя поверхность галтовочного барабана 5 смонтирована из разных по форме равносторонних и равнобедренных треугольников 17 и 18, которые расположены под разными углами не только друг к другу, но и к оси вращения галтовочного барабана то каждая порция частиц абразивных материалов и обрабатываемых деталей перемещаются по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс взаимодействия абразивных материалов и обрабатываемых деталей друг с другом и со стенками галтовочного барабана 5, повышает интенсивность обработки деталей и расширяет технологические возможность. Так как из-за ломаной формы внутренней поверхности галтовочного барабана 5 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц абразивных материалов и обрабатываемых деталей, то каждая абразивная частица и обрабатываемая деталь движутся по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва их от стенок галтовочного барабана 5, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса обработки деталей.

Скорость движения обрабатываемых деталей регулируется наклоном станины 1 и закрепленным на ней галтовочным барабаном 5 относительно горизонтальной опорной плиты 1 в опорах 11 с помощью регулировочных болтов 13.

Технико-экономические преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений абразивных частиц и обрабатываемых деталей, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, а также увеличения скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия абразивных частиц и обрабатываемых деталей друг с другом и со стенками галтовочного барабана 5, повышает производительность и расширяет технологические возможности.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для шлифования, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей в свободно гранулированной абразивной среде. Устройство для галтовки содержит установленный на станине и имеющий привод и средства для загрузки и выгрузки деталей галтовочный многосекционный винтовой барабан. Последний выполнен многозаходным из секций, собранных из двух одинаковых подсекций, выполненных из четного числа, не менее четырех, одинаковых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных по периметру подсекции с четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников. Две подсекции соединены в секцию друг с другом сторонами с торцевыми большими отверстиями. Секции присоединены друг к другу по длине галтовочного барабана сторонами с малыми торцевыми отверстиями с образованием взаимно направленных ломаных винтовых линий. В результате повышается эффективность обработки и расширяются технологические возможности устройства. 8 ил.

Устройство для галтовки, содержащее установленный на станине и имеющий привод и средства для загрузки и выгрузки деталей галтовочный многосекционный винтовой барабан, отличающееся тем, что упомянутый барабан выполнен многозаходным из секций, собранных из двух одинаковых подсекций, выполненных из четного числа, не менее четырех, одинаковых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных по периметру подсекции с четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, при этом две подсекции соединены в секцию сторонами с большими торцевыми отверстиями, а секции присоединены друг к другу по длине галтовочного барабана сторонами с малыми торцевыми отверстиями с образованием взаимно направленных ломаных винтовых линий.