Устройство для вибрационной обработки резонансного типа Советский патент 1987 года по МПК B24B31/06 

15

Изобретение относится к вибрационным машинам, предназначенным для вибрационной обработки круцногабарит- ньгх деталей и -может быть использовано в машиностроении для упрочнения 5 поверхностного слоя обрабатываемых деталей,. .

Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения опти- мальных условий для упрочнения поверхности обрабатываемых деталей.

На фиг. 1 изображено устройство для вибрационной обработки резонансного типа, общий вид; на фиг. 2 - блок-схема системы управления.

Рабочий Контейнер 1 с закрепленной в нем обрабатываемой деталью 2 посредством пневмоупругих амортизаторов 3 связан с основанием 4. На 20 последнем установлен электродвигатель 5, который через кривошипно-шатунный механизм 6 связан с рабочим контейнером 1.

Внутренние полости пневмоупругих амортизаторов 3 через воздухопровод, соединенный в свою очередь с источником 7 повьш енного давления,связаны

с электровоздушным краном 8. Последо- зо вательно с внутренними полостями пневмоупругих амортизаторов 3 включен манометр 9. На валу электродвигателя 5 укреплен тахометр 10. На внутренней поверхности рабочегс кон- ,, тейнера 1 закреплены датчики 11 динамики рабочей с.реды, подсоединенные к блоку 12 сравнения. Датчик 13 времени нacьш eния установлен внутри рабочего контейнера 1 и подключен к 0 усилителю 14, выходы которого соединены с первым реле.15. На кривошипно- шатунном механизме 6 закреплен датчик 16 контроля резонансаэ который через дифференцирующий блок 17 и блок 1-8 сравнения с нулем соединен с трехпозиционным электровоздушным краном 8. Выходы блока 12 сравнения подключены к второму реле 19, Выход одного из датчиков 11 динамики ра- jg бочей среды соединен с первым входом блока 20 сравнения с нижней и верхней границей коэффициента восстановления, к второму и третьему вхоам которого подключены реостаты 21 гг 22 соответственно нижней и верхней границ коэффициента восстановления скорости частиц рабочей среды.Выход блока 20 сравнения через нормально

5

0

, г

замкнутые контакты реле 15 и 19 подключен к электродвигателю 5. На фиг. 1 система автоматизированного управления обозначена позицией 23.

Работа устройства основана на поддержании в процессе обработки оптимальной величины коэффициента восстановления скорости частиц рабочей среды в условиях динамического равновесия в контейнере, обеспечивающей заданное качество обработки.

Коэффициент восстановления скорости частиц рабочей среды является функцией следующих параметров: зазора между крышкой контейнера и рабочей средой, амплитуды колебаний,частоты колебаний и массы рабочей среды.

На датчики динамики рабочей среды воздействуют частицы рабочей среды. Датчики представляют собой металлические пластины толщиной, равной 15-20 упрочненным слоям, на обратные стороны которых наклеены тензодат- чики. При наличии в контейнере хаотически движущихся частиц рабочей среды сигналы датчиков динамики представляют собой равномерный шум. Сигналы эти сравниваются в блоке 12 сравнения. В случае, если сиг налы отличаются друг от друга, т.е. частицы рабочей среды двигаются не хаотически, а единой массой, срабатывает второе реле 19. и своими контактами размыкает цепь питания электродвигат - ля. Это позволяет уменьшить вероятность получения бракованных деталей. Кроме того, сигнал с выхода датчика 11 динамики рабочей среды пропорционален коэффициенту .восстановления или силе удара частиц рабочей среды о .деталь. Этот сигнал в блоке 20 сравнения сравнивается с заранее вычисленными значениями нижней и верхней границ коэффициента восстановления, установленными при помощи реостатов 21 .и 22. Сигнал с выхода блока 20 сравнения управляет оборотами электродвигателя 5 так, чтобы величина коэффициента восстановления рабочей среды в процессе обработки находилас ь между установленных границ. Датчик 16 контроля резонанса представляет собо.й тензодатчик, наклеенный на кривошип, и контролирует нагрузку на вал электродвигателя 5. Сигнал с выхода тензодатчика дифференцируется в дифференцирующем блоке 17 и производная его сравнивается в блоке 18 сравне313

ния с нулем. При положительном знаке производной блок 18 сравнения открывает электровоздушный кран 8 в положение Стравливание, при отрицательном знаке производной электровоздушный кран 8 устанавливается в положение Подкачка, при значении производной, равной нулю, кран 8 закрыт. Таким образом, жесткость пневмоупру- гих амортизаторов 3 устанавливается такой, что собственная резонансная частота контейнера 1 совпадает с частотой вращения электродвигателей. При этом нагрузка на электродвигатель 5 минимальна. Датчик 13 времени насыщения представляет собой тонкую контрольную металлическую пластину толщиной 2 мм, на обратную сторону .которой наклеен тензодатчик, В процессе обработки, пластина деформируется и при достижении деформации необходимой величины сра батывает первое реле 15 и отключает электродвигатель 5, Процесс обработки заканчивается.

Формула изобретения

Устройство для вибрационной обработки резонансного типа, содержащее замкнутый рабочий контейнер с источником колебаний, связанный с основанием посредством пневмоупругих амортизаторов, а также систему автоматизированного управления включающую

52554

блок управления резонансным режимом, о тлич ающее с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения опти5 мальных условий для упрочнения поверхности обрабатываемых деталей, ис- точник колебаний вьшолнен в виде вертикально расположенного кривошип- но-шату нного механизма с электродвиW гателем,при этом система автоматизированного управления дополнительно снабжена установленным внутри контейнера и подключенным к усилителю выходом датчиком времени насьш|ения

5 упрочненного слоя, блоком сравнения с верхней и нижней границами коэффициента восстановления скорости частиц рабочей среды с тремя входами, и выходом, а также равномерно уста- 20 новленными на внутренней поверхности контейнера датчиками динамики рабочей среды, подключенными к первому входу блока сравнения, при этом второй и третий входы блока сравне25 ния соединены с введенными в устройство реостатами задания соответственно нижней и верхней границ коэффициента восстановления скорости частиц рабочей среды, а выход уси30 лителя датчика времени насьпцения упрочненного слоя и выход блока сравнения последовательно соединен с электродвигателем посредством реле с нормально замкнутыми контактами.

t2

I

ИГ

,j

Изобретение относится к вибрационным машинам, предназначенным для вибрационной обработки крупногабаритных деталей, и может быть использовано в майиностроении. Целью изобретения является расширение технологических возможностей устройства путем обеспечения оптимальных условий для упрочнения поверхности обрабатываемых деталей. Устройство содержит рабочий контейнер 1-е источником колебаний в виде кривошипно-шатунного механизма 6, а также систему автоматизированного управления 23. Система автоматизированного управления 23- снабжена блоками управления резонансным режимом, датчиком времени насыщения упрочненного слоя, блоком сравнения с верхней и нижней границами коэффициента восстановления скорости частиц рабочей среды, а также датчиками динамики рабочей среды. 2ил. с 2 СО (Z

.

Unum

-TL

Составитель A. Букатов Редактор И.Николайчук Техред Л.Олийнык Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2255/15 Тираж 715Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

fe.2