Устройство для обработки мелких деталей гранулированной средой Советский патент 1986 года по МПК B24B31/06 B24B31/104 B24B31/108 

1

Изобретение относится к отделке поверхности свободным абразивом и может быть использовано при объемной обработке мелких массовых деталей машин и приборов.

Ц елыо изобретения является повышение производительности обработки путем сообщения рабочей среде дополнительных движений.

На фиг. 1 показан общий вид уст- . ройства в разрезе вертикальной плоскостью; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I с местными вырезами Б, В и Г, пока5(ьшающими конструкцию зубчатьрс передач; на фиг. 3. - разрез Д-Д на фнг. 1, показьшающий устройство привода и нижней части вибромашины; на фиг. 4 - узел 1 на фиг. 1, вариант конструкции упругих фланцев для обода вращаюо ейся чаши; на фиг. 5 - раэ рез вертикальной плоскостью, перпендикулярной фиг. 1, где обозначено:

п

(}

п

п

) 3 Ч

Пе

- вращательные

движения; са, и со - колебательные крутильные движения; со, - вибрационные аксиальные движения.

Устройство содержит четыре шестигранных контейнера 1 ,для рабочей загрузки (не показано), установленных посредством подшипниковых стаканов 2 на вращающейся платформе 3 с вертикальным центральным валом 4, размещенным в ведущем валу 5. Ведущий вал-5 своим съемным упорным хвос товиком 6 соед1 нен с вариатором 7, с кон гческой зубчатой передачей 8 и электродвигателем 9. Зубчатая передача 8 и электродвигатель 9 закреплены на вертикальной перфорированной плите 10, установленной с возможностью регулирования положения между двумя из четырех стоек 11 корпуса вибромашины (фиг. 3).

Ведущий вал 5 смонтирован в опорном цилиндре 12, закрепленном на неподвижной круглой плите 13, состоящей из четырех секторов, установленных на верхней крестообразной раме 14, опирающейся посредством стоек 11 на основание 15 и амортизационное кольцо 16.

На верхнем конце ведущего вала 5 закреплено центральное овальное зубчатое колесо 17, связанное с двумя сателлитными овальными зубчатыми колесами 18, закреш1енным1 своими осями на валах коротких, диаметрально расположенных стаканов 2. На валу 5 под колесом 17 закреплено эллипти

06064

ческое центральное зубчатое колесо 19 связанное с двумя сателлитными эллип- тическими колесами 20, закрепленными на валах стаканов 2. Каждый из четы5 рех контейнеров 1 имеет обечайку 21, вращающуюся чашу 22 со пшицевым хвостовиком 23, входящим в шлицевую втулку Всша в стакане 2, и кольцевые упругие фланцы 24 и 25, между которыми

10 расположен обод вращающейся чаши 22. При этом упругий элемент 24 может . быть выполнен из стальной сетки, заполненной эластичной эпоксидной композицией. Упругий элемент 25 вьшолнен

J5 из путанки стальной проволоки, служащей для изготовления амортизаторов, и пропитан антифрикционной смазкой. Таким образом, упругие элементы выполняют роль п одшипников скольжения.

5

0

5

0

Сверху контейнер 1 закрыт крьплкой

. 2.6, имеющего рымболт для извлечения контейнера из стакана 2. Верхняя часть контейнера опоясана цилиндрическим зубчатым колесом 27.

Зубчатые колеса 18, 20 и 27 являются сателлитами и состоят из ступицы 28 и упругого зубчатого обода 29, насаженного на ступицу и закрепленного заклепками 30 (вырывы Б, В и Г на фиг. 2). В качестве обода 29 может быть использовано гибкое зубчатое колесо волновой передачи.

Корпус устройства выполнен цилиндрическим и облицован вертикальными полосами 31, скрепленными между собой со стойками 11, рамой 14 и основанием 15 при помощи виброзвукоизолирующих вертикальных полос 32. В корпусе имеются навесные люки для подхода к внутренним полостям корпуса устройства (не показано),. Между полосами 31 в верхней части корпуса устройства установлены своими отогнутыми концами шесть дугообразных сек-- торов 33, прилегающих к панелям изнутри. В С . -образных полках секто- ров 33 закреплены цевки 34, сцепленные с зубьями цилиндрических колес. 27. Сектора 33 закреплены в окнах

корпуса и между собой при помощи жестких дугообразных наружных поясов 35 и амортизат оров 36 со стяжками. Такая констуркция верхней части корпуса устройства позволяет регули5.ровать зазоры в цевочно-зубчатом зацеплении. Сверху корпус устройства закрыт звукопоглощающей крьшкой 37. На зубчатых колесах 19 и 20 преду0

5

смотрены отверстия 38 для регулирования дебаланса,

В более детальном изображении контейнера 1 на фиг. 4 показан регулируемый по высоте упор 39, при помощи которого вращающаяся чаша 22 удерживается между упругими фланцами 24 и 25. Чаша 22 в своей верхней части имеет сменную антифрикционную окантовку 40, в которой вьшолнены отверс тия 41 для удаления отходов обработки (пыли, частиц материала деталей и т.п.).

В нижней части обечайки 21 контейнера предусмотрены отверстия 42 для вьщувания отходов в съемные сборники 43, расположенные в донном кольце 44 контейнера. В показанном варианте упругие фланцы 24 и 25 представляют собой С-образные рессоры, на одних концах которых закреплено подшипниковой кольцо, имеющее маслян ную ванну.

Донные кольца 44 контейнеров 1 слжат опорами для фиксирующего конуса 45, закрепленного на верхнем конце центрального вала 4 посредством гайки 46 (фиг.1). В гайке 46 и конусе 45 встроен П-образный ключ 47 для отвинчивания и завинчивания гайки 46, а также для подъема и опускания конуса 45.

Длина подшипников стаканов 2,показанных на. фиг. 5, меньше длины подшипниковых стаканов, показанных на фиг. 1. Это следует из того, что в овальной зубчатой передаче пара колес 18 вместе с колесом 17 расположена на ведущем валу 5 ближе к вращающейся платформе 3, чем пара колес 20 с колесом 19 в эллиптичес- кой зубчатой передаче. При этом линия зацепления колес 17 и 18 перпендикулярна линии зацепления колес 19 и 20. Такое расположение зубчатых передач обеспечивает их удобньй мон- таж и доступ при регулировке зацепления, балансировке, смазке и ремонте.

Устройство работает следующим образом.

Заполняют два контейнера 1, кинематически связанных с эллиптической передачей 19-20, рабочей загрузкой первого, чернового этапа обработки, например шлифования. Так как эллип- тическая передача за один оборот вала 5 дает изменение передаточного отношения колес 19-20 от 0,5 до 4

то в этой паре контейнеров можно осуществлять жесткий режим обработки деталей.

Заполняют два упругих контейнера, кинематически связанных с овальной передачей 17-18, рабочей загрузкой второго, чистового этапа обработки, например полирования и упрочнения. Так как овальная передача за один оборот вала 5 дает дважды изменение передаточного отношения колес 17-18, но в пределах 0,6-1,6, то во второй паре контейнеров можно осуществлять менее жесткий, но более высокочас- тотньй режим обработки деталей.

Затем контейнеры 1 закрывают крьшгками 26 и при помощи подъемного устройства устанавливают в соответствующие стаканы 2 на платформе 3. При помощи ключа 47 завинчивают гайку 46 с конусом 45 до упора с зазором в донные кольца 44 на контейнерах 1. После этого при помощи винтовых соединений стягивают пояса 35 до получения необходимого зацепления между зубчатыми колесами 27 и цевочными секторами 33. При этом устраняются зазоры между упругими полосами 31 и звукоизоляционными полосами 32. Корпус устройства получает во йожность совершать низкочастотные крутильные колебания в такт с колебаниями CJ платформы 3.

Закрывают крьш1кой 37 корпус устройства . Выводят электродвигатель 9 на заданный режим работы. Вал 5 начинает вращаться со скоростью п , а чаши 22 контейнеров - со средней скоростыб rif и с колебаниями со, , возникающими из-за переменных передаточных отношений некруглых зубчатых передач. По мере того, как центробежное действие чаш начинает прижимать рабочую загрузку к обечайкам 21, обечайки вращаются вместе с чаша ми с проскальзьгеанием со скоростью п , меньшей п . Вращение обечаек сопровождается обкатыванием их зубчатых ободов 27 по цевочным секторам 33. В результате этого обкатывания платформа 3 на валу 4 вращается со средней скоростью п и совершает крутильные колебания со скоростью COj, . Таким образом, за счет сил трения между чашами и загрузкой,- загрузкой и обечайками центробежное движение со скоростью Пд вызывает планетарное движение контейнеров 1 и обрабатываемой в них загрузки.

51206064

соответствующем подборе жеступругих полос 31 и силы стягипоясов 35 корпус устройства настроить в резонанс с колебазаще , дв ме ся дв мо 10 де

ниями «2

Кроме крутильных колебаний (j, и со передающихся через загрузку от чаш к обечайкам контейнеров и корпусу устройства и обратно, на загрузку действуют также аксиальные вибрации Uj , возникающие в чашах вследствие их вращения между упругими фланцами 24 и 25 и срьюного центробежного движения загрузки со дна чаш в сторону крышек 26 и последующего падения загрузки обратно на дно чаш.

Однако устойчивое планетарное движение не может сохраняться, так как при этом увеличивается потребная мощность, поэтому вариатор 7 уменьшает обороты вала 5. Уменьшение оборотов п вала приводит к уменьшению сил сцепления между загрузкой и обечайками. Поэтому скорость планетарного движения п, уменьшается, а скорость центробежного движения п увеличивается. Цикл работы вариатора повторяется. Загрузка интенсивно обрабатывается.

По истечению времени обработки вибромашина выключается, снимается крышка 37, ослабляется затяжка поясов 35 до раскрытия цевочных секторов 33 для беспрепятственной выемки контейнеров из машины. Затем отвинчивается гайка 46 и вынимаются кон- .тейнеры для разгрузки. После разгрузки рабочий цикл повторяется.

При беззазорной установке конуса 45 на донные кольца 44 и увеличения затяжки поясов 35 в устройстве осуществляется только виброцентробежное движение. При усилении зажатия чаш меазду фланцами 24 и 25 .осуществляется только планетарно-центробежное движение. Тем самым расширяются возможности выбора режимов обработки деталей.

Кроме крутильных резонансных виб- pavfdi возникают аксиальные вибрации меяду чашами 22 и-обечайками 21, соединенными между собой при помощи фланцев 24 и 25, выполняюшдх одг новременно роль подшипников.

Центробежные силы в загрузке как от вращаквцихся чаш 22 так и от планетарного движения обечайки 21 могут создаваться при 50-кратных перегрузках. Предлагаемая конструкция позволяет увеличить габариты контей- нерон, а следовательно, и объем одновременно обрабатываемых деталей. При этом производительность обработки увеличивается более шести раз по сравнению с известным устройством.

Конструкция содержит доступные для изготовления в индивидуальном производстве детали и узлы. Все расходы окупаются в течение первого года эксплуатации. Сменные детали и регулируемыме зазоры в конструкции контейнера обеспечивают долговечность вибромашины примерно 7-10 лет.

; J7

J5

5 45

J3

f2

W /J

1206064

4-4

Ю

П

31

ZI -5

39

n-s

i«r«V r r : « i W r :« Ar T :ewi4j -w r ; i

18

Фиг. 5