Устройство для волочения металла через две вибрирующие волоки Советский патент 1984 года по МПК B21C1/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в цехах, производящих проволоку, прутки и трубы из черных и цветных металлов.

Известно устройство для волочения металла через две вибрирующие волоки, содержащее вибровозбудитель и присоединенные к его противоположным торцам волуоводы-волокодержателиполуволновойдлины с установленными на их концах во- ю локами 1. Недостатками известного устройства являются большое расстояние между волоками, равное сумме длин вибровозбудителя и волноводов-волокодержателеи, что усложняет заправку металла в волоки и ведет - к повышенным отходам металла на захватки и невысокая степень снижения силы волочения при вибрации, поскольку обе волоки получают виброколебания одинаковой амплитуды. Известно устройство для волочения металла через две вибрирующие волоки, включающее вибровозбудитель и присоединенные к его противоположным торцам волноводы-волокодержатели с волоками, каждый из которых составлен из двух полых концентраторов конической формы 2. Хотя расстояние между волоками в устройстве и сокращено до половины длины волны, однако остается все же значительным, что ведет к повышенным отходам металла на захватки. Недостатком устройства является также сравнительно невысокая его эффективность в отношении снижения силы волочения при вибрации, поскольку волоки получают виброколебания одинаковой амплитуды. Известно устройство для волочения металла через две вибрирующие волоки, содержащее вибровозбудитель и присоединенные к одному из его торцов волноводыволокодержагели с волоками, выполненные в виде полых цилиндров из различных материалов, вставленных один в другой с зазором 3. Недостатком данного устройства является его малая эффективность в отношении снижения силы волочения при вибрации. обусловленная тем, что оба волновода выполнены цилиндрическими, и, следовательно, не обладают усилением амплитуды колебаний, кроме того, волноводы присоединены к одному торцу вибровозбудителя. Максимальной эффективностью обладает колебательная система с симметричным нагружением на оба торца внбровозбудителя, чего нет в данном устройстве. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для волочения металла через две вибрирующие волоки, содержащее вибровозбудитель и присоединенные к его противоположным торцам

волноводы-волокодержатели с волоками, состоящие из двух соосно расположенных один в другом наружного и внутреннего концентраторов 4 i

Недостатком этого устройства является сравнительно большое расстояние между волоками, равное длине пакета вибровозбудителя, что вызывает повыщенные отходы металла на захватки.

Цель изобретения - уменьшение отходов на захватки путем сокращений расстояния между волоками. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для волочения металла через две вибрирующие волоки, содержащем вибровозбудитель и присоединенные к его противоположным торцам волноводы-вол око держатели с волоками, состоящие из двух соосно расположенных один в другом наружного и внутреннего концентраторов, внутренняя поверхность наружного концентратора выполнена конической формы, а наружная поверхность внутреннего - экспоненциальной формы. Кроме того, длина наружного концентратора волновода первой по ходу волочения волоки выполнена длиной, равной или больщей длины наружного концентратора волновода второй по ходу волочения волоки. На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит вибровозбудитель 1 и присоединенные к его торцам два волновода-волокодержателя, один из которых, первый по ходу волочения, состоит из наружного конического концентратора 2 и вставленного в него экспоненциального концентратора 3, в котором расположена волока 4. Второй волновод составлен из наружного конического 5 и помещенного в него экспоненциального 6 концентраторов, в котором расположена волока 7. Наружные конические концентраторы 2 и 5 присоединены к противоположным торцам вибровозбужденйя 1, а на них в свою очередь закреплены внутренние концентраторы 3 и 6. Через волоки 4 и 7 протягивается металл 8. Поскольку длины экспоненциальных концентраторов 3 и 6 при прочих одинаковых условиях больше длин соответствующих конических концентраторов 2 и 5, расстояние Л между волоками 4 и 7 значительно сокращается. Устройство работает следующим образом. В процессе волочения торцы вибровозбудителя 1 и соединенные с ним концентраторы 2 и 5 вибрируют с одинаковой амплитудой Лд в противоположных фазах. Благодаря различной конусности концентраторов 2 и 5 последние имеют разные коэффициенты усиления KI и К... При одинаковых коэффициентах усиления К экспоненциальных концентраторов 3 и 6 вторая по ходу волока 7 вибрирует с амплитудой Aj, превышающей амплитуду А, колебаний первой волоки 4, тем самым обеспечивается оптимальный амплитудно-скоростной режим волочения в обеих волоках и снижение силы при вибрации волочения на максимальную величину,при минимальном расстоянии между волоками. Габаритная длина L устройства равна L п(Я/2) +У12 +Л/2 я/2 + (п + 1) ( где Я.А-:-длина волны звука в материале концентратора 3(6) и вибровозбудителя 1, соответственно; tl - число полуволн в длине конического концентратора. Длину экспоненциального концентратора при прочих одинаковых условиях принимают большей соответствующего конического концентратора, в связи с чем коцентратор 6 имеет длнну Е (Д/2), а концентратор 3 длину п(А/2), где ft - коэффициент зависящий от усиления экспоненциальных концентраторов, величина практически находится в пределах от 1,1 до 1,36. Расстояние д между волоками 4 и 7 равно разности между габаритной длиной устройства L и суммой длин концентраторов 3 и 6. ПриЯ/2-Ь (п + 1)(Л/2) Cj (п-f 1) (Д/2) расстояние д между волоками равно нулю. Учитывая, что на практике ДдаД, можно без большой погрешности полагать, что минимальный зазор д .между волоками имеет место при выполнении соотношения 1-f (п + 1). r(n-J-1), т.е. , (п-ь2) (п+1). . Минимальный зазор между волоками 4 и 7 в предлагаемом устройстве достигается при длине конического концентратора 3 первой волоки 4 равной n(J/2), где п - целое число (не менее 2). Оптимальный амплитудно-скоростной режим волочения достигается при следующем соотношении амплитуд колебаний волок:At/At где А Ал-г-амплитуды колебаний соответственно первой по ходу волочения и второй волок; - коэффициент вытяжки металла во второй волоке. А, KiKA , где АО - амплитуда колебаний торца вибровозбудителя; KiK - коэффициенты усиления соответственно конического 2 и экспоненциального 3 концентраторов волновода первой волоки 4. 2, КгКАд, где Кг4 - коэффициенты усиления конического 5 и экспоненциального 6 концентраторов второй волоки 7. Таким образом, соотношение для коэффициентов усиления конических концентраторовК,/К, А.. Длину наружного концентратора волновода первой по ходу волочения волоки 4 следует выполнять длиной, равной или большей длины наружного концентратора волновода второй по ходу волочения волоки 7, так как в этом случае дополнительно уменьшается длина захватки (на величину разности длин экспоненциальньгх концентра; торов 3 и 6). , Изобретение позволяет уменьшить отходы металла на захватки на 30%.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ В ЧЕНИЯ МЕТАЛЛА ЧЕРЕЗ ДВЕ ВИ РУЮЩИЕ ВОЛОКИ, содержащее вибровозбудитель и присоединенные к его противоположным торцам волноводы-волокодержатели с волоками, состоящие из двух соосно расположенных один в другом наружного и внутреннего концентраторов, отличающееся тем, что, с целью уменьщения отходов на захватки путем сокращения расстояния между волоками, внутренняя поверхность наружного концентратора выполнена конической формы, а наружная поверхность внутреннего - экспоненциальной формы. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что длина наружного концентратора волновода первой по ходу волочения волоки выполнена длиной, равной или больщей длины наружного концентратора волновода второй по ходу волочения волоки.