Устройство для вибрационной обработки Советский патент 1984 года по МПК B24B31/06 

Изобретение относится к оборудованию для вибрационной обработки деталей машин и приборов и может быть использовано в машино- и приборостроении для процессов отделочной обработки. Известно устройство для вибрационной обработки с электромагнитным вибропроводом угловых колебаний, содержащее рабочий орган в виде плоской плиты и реактивную плиту с электромагнитами, связанные торсионной упругой системой. При включении электромагнитов вибропривода рабочий орган совершает угловые относительно вертикальной оси колебания 1. Недостатком известного устройства является низкая производительность обработки при загрузке деталей в рабочий орган внавал, в частности при выполнении последнего тороидальной формы. Цель изобретения - повышение производительности обработки при загрузке деталей в рабочий орган внавал. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для вибрационной обработки с электромагнитным вибропроводом, содержащем упругосвязанные рабочий орган и горизонтально расположенную реактивную плиту с электромагнитами, рабочий орган выполнен в виде тороидального контейнера и упруго связан с основанием посредством дополнительно введенной в устройство центральной колонны с охватывающей ее трубой, при этом труба в нижней части присоединена к колонне кольцевым амортизатором, а в верхней части соединена с контейнером посредством спиц, причем реактивная плита расположена в верхней части трубы и связана с ней посредством упругих стержней, верхними концами закреп ленных на реактивной плите, а нижними концами в дополнительно введенном в устройство фланце, жестко присоединенном к нижней части трубы, причем реактивная плита установлена на введенном в устройство и смонтированном в верхней части колонны амортизаторе. На фиг. 1 изображено резонансное устройство для вибрационной обработки с тороидальным контейнером, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - плоская модель двухмассной резонансной системы; на фиг. 4 - два крайних положения двухмассной системы. Реактивная масса устройства, включающая кольцевой электромагнит 1, крепится к верхним концам упругих цилиндрических стержней 2 и имеет крышку 3, соединенную с электромагнитом при помощи стоек 4. Центральная часть крышки 3 опирается на резиновый амортизатор 5. Опирающаяся на амортизатор плоскость крышки установлена на уровне верхней неподвижной точки системы, что достигается подбором эысоты стоек 4. А.мортизатор 5 установлен на неподвижной колонне 6, соединенной с основанием 7. Тороидальный контейнер 8 при помощи спиц 9 скреплен с трубой 10, несущей кольцевой якорь 11 и установленной на фланце 12, закрепленной на нижних концах упругих стержней 2. Нижний конец трубы 10 присоединяется к неподвижной колонне 6 при помощи резиновых амортизаторов 13. Кольцевой электромагнит 1 имеет три пары обмоток, включенных . в фазу и нуль трехфазной сети. Устройство работает следующим образом. Кольцевой электромагнитный вибратор создает возмущающуюся силу типа вращающегося вектора, вызывающую горизонтальные, колебания контейнера по круговым траекториям (аналогично колебаниям, вызываемым дебалансом, вращающимся относительно вертикальной оси). Поскольку центры обеих масс разнесены по высоте, в системе возникают угловые колебания вокруг горизонтальных осей, проходящих через общий центр масс системы, в результате которых точки контейнера имеют вертикальные колебания. Таким образом, тороидальный контейнер получает пространственное колебательное движение, аналогичное движению, вызываемую двумя разнесенными по высоте дебалансами в тороидальной машине с дебалансным приводом. В двухмассной резонансной системе, соверщающей сложное колебательное движение, амплитуды колебаний в различных точках системы имеют различные значения, что можно видеть из рассмотрения плоской модели системы (фиг. 3), состоящей из массы 1 с центром Oj, массы 2 с центром О, соединенных упругими стержнями 3. Система опирается на эластичные амортизаторы 4. На обе массы системы действуют взаимопротивогюложные усилия электромагнита F sinuiit, где «; - частота, t - время. Общий центр масс системы находится в точке 0. Если бы центры обеих масс были совмещены, то массы 1 и 2 совершали бы противофазные поступательные перемещения в горизонтальной плоскости с амплитудами AI и AJ, как в прототипе, причем амплитуды колебаний у всех точек каждой массы были бы одинаковы. При разнесении центров масс на расстояние в в системе возникают угловые колебания OTHocHTejibHo центральной оси О с амплитудой 0 , которая может быть выражена зависимостью: 0 - AI tni b У Аг mzb У/ УJU гдет ит - величины колеблющихся масс V -момент инерции системы относительно центральной оси 0; vHju -коэффициенты усиления соответственно угловых и поступательных колебаний. На фиг. 4 показаны два крайних положения двухмассной системы (сплошными линиями и пунктиром), при ее cлoJkнoм колебательном движении, состоящем из поступательных противофазных перемещений обеих масс на упругих стержнях и угловых поворотов системы вокруг центральной оси 0. Суммирование перемещений, вызываемых поступательными и угловыми колебаниями, происходит в точках массы 1, расположенных ниже центра системы О, а у маесы 2 - выще этого центра, причем максимальные величины результирующих амплитуд А имеют точки, находящиеся в крайнем удалении в пределах габаритов системы от центра 0. Крепление тороидального контейнера посредством трубы и фланца к нижним концам упругих стержней ниже центра масс системы и размещение на трубе выще этого центра в крайнем от него удалении, т.е. в области максимальных амплитуд перемещений системы, позволяет в 2-3 раза повысить амплитуды колебаний по сравнению с расположением рабочего органа на массе 1, как это принято в известных двухмассных резонансных системах. При этом повыщение амплитуд, а следовательно и производительности достигается без увеличения зазора в электромагните и величин прогибов упругих стержней. Неподвижные точки В и Я системы образуются следующим образом.

П

/JВертикальные перемеп1еиия точек системы возникают в результате ее угловых колебаний относительно центра О, поэтому точки, расположенные на оси У, вертикальных перемещений не имеют. Взаимное вычитание горизонтальных перемещений, вызываемых поступательными и угловыми колебаниями на массе 1, происходит в точках, расположенных выше центра О, а на массе 2 в точках, расположенных ниже этого центра. Точки, расположенные на оси У, будут неподвижными в пространстве в местах. где взаимно вычитаемые амплитуды горизонтальных колебаний равны по величине, т.е. в местах, где удовлетворяется условие вУв-Ai и 0Ун-А2 где УВ и УН - координаты верхней и нижней неподвижных точек В и Н, расположенных на массах 1 и 2. VH - Illl- в jUy Таким образом, при установке массы I на резиновый амортизатор, находящийся на центральной колонне в области точки В, система практически полностью виброизолирована. Присоединение нижнего конца трубы. несущей тороидальный контейнер с помощью резиновых амортизаторов, расположе1тых на уровне неподвижной точки //, полностью исключает нежелательную подвижность устройства в поперечном направлении.

Psinojf

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ с электромагнитным виброприводом, содержащее упругосвязанные рабочий орган и горизонтально расположенную реактивную плиту с электромагнитами, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности обработки при загрузке деталей в рабочий орган внавал, рабочий орган выполнен в виде тороидального контейнера и упруго связан с основанием посредством дополнительно введенной в устройство центральной колонны с охватывающей ее трубой, при этом труба в нижней части присоединена к колонне кольцевым амортизатором, а в верхней части соединена с контейнером посредством спиц, причем реактивная плита расположена в верхней части трубы и связана с ней посредством упругих стержней, верхними концами закрепленных на реактивной плите, а нижними концами - в дополнительно введенном в устройстве фланце, жестко присоединенном к нижней части трубы, причем реактивная плита установлена на введенном в устройство и смонтированном в верхней части колонны амортизаторе.

У / // :

Г

//////////////// V//

//.

фm.J