Устройство для вибрационной обработки Советский патент 1989 года по МПК B24B31/67 

I I /

О1

а.

i

У//// ////////////,

7

/

/7/

ю со со

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для очистки и отделки поверхностей деталей. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства путем исключения из нее дополнительного дебалансного вала. Устройство содержит контейнер 10 с вибратором, выполненным в виде центрального вала 5, снабженного щеками 6, в подшипниковых опорах которых установлен дебалансный вал 7 с шестерней 8, кинематически связанной с механизмом поворота и фиксации 11. На валу 5 диаметрально противоположно дебалансному валу 7 укреплен дебалансный груз 12. Возмущающие силы, развиваемые дебалансным грузом и дебалансным валом равны между собой во время расположения центра тяжести неуравновешенной массы дебалансного вала 7 на минимальном или максимальном расстоянии от оси вращения вала 5. Положение центра тяжести неуравновешенной массы дебалансного вала 7 меняют поворотом шестерни 9 посредством механизма его поворота и фиксации 11. Управление величиной и направлением возмущающей силы осуществляют посредством одного механизма поворота и фиксации. 5 ил.

/ /

5 г

11 Фиг. 1

III 9J}

Изобретение относится к машинострое- нию и может быть использовано для очистки и отделки поверхностей деталей.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства путем исключения из нее дополнительного дебалансного вала.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. ; на фиг. 3 - положение и движение центров тяжести неуравновешенных масс, обеспечивающее максимальную возмущающую силу, направленную вверх по вертикали, для варианта, когда возмущающая сила дебалансного. Груза равна результирующей возмущающей силе де- балапсного вала при расположении его центра тяжести неуравновещенной массы на минимальном расстоянии от оси центрального вала; на фиг. 4 - то же, при нулевой возмущающей силе; на фиг. 5 - то же, при одном из промежуточных значений воз.мущающей силы.

Устройство для вибрационной обработки состоит из основания 1 с амортизаторами

2,имеющими линейную характеристику жесткости. На основании 1 закреплен привод

3,соединенный гибкой муфтой 4 с центральным вало.м 5. На центральном валу 5 укреплены щеки 6, между которыми подвижно установлен дебалансный вал 7, снабженный шестерней 8, находящейся в зацеплении с центральной шестерней 9, смонтированной в подшипниковой опоре вала 5 и кинематически связанной с закрепленным на контейнере 10 механизмом 11 ее поворота и фиксации. Кроме того, на центральном валу 5 диаметрально противоположно дебалансному валу 7 укреплен дебалансный груз 12. Механизм поворота и фиксации выполнен в виде сочлененной с шестерней 9 втулки 13, снабженной червячным колесом 14, находящимся в зацеплении с червяком 15, кинематически связанным посредством гибкой муфты 16 с приводом 17 управления.

Устройство работает следующим образом.

Центральный вал устройства получает крутящий мо.мент от привода 3 через гибкую муфту 4 и посредством щек 6 передает его дебалансному валу 7 и укрепленной на нем шестерне 8. Шестерня 8, совершая сложное движение, обкатывается вокруг шестерни 9 и вращается вокруг собственной оси. Цри этом любая точка шестерни 8 имеет так называемое эпициклическое движение. Такое же движение совершает и центр тяжести неуравновешенной массы дебалансного вала 7, создавая центробежную силу. Эта центробежная cn,:ia одинакова на различных участках эпициклической траектории движения центра тяжести неуравновешенной массы и отличается лииJЬ направлением. Центр тяжести дебалансного груза 12, совершая круговое движение относительно оси вращения центрального вала 5, создает постоянную по величине и направлению центробежную силу. Взаимное положение центра тяжести дебалансного вала 7 относительно центра тяжести дебалансного гр.уза 12 меняют пово- ротом шестерни 9 посредством механизма 11 ее поворота и фиксации. Привод 17 управления по заданной программе сообщает самотормозящейся передаче, включающей червяк 15 и червячное колесо 14, крутящий

момент, необходимый для поворота или вращения шестерни 9.

На фиг. 3 показано положение и движение центров тяжести неуравновещенных масс, обеспечивающее максимальную резуль5 тирующую силу, направленную вверх по вертикали. В этом случае центральная шестерня 9 зафиксирована в положении, при котором центр тяжести дебалансного вала 7 пересекает вертикаль, проходящую через ось его вращения и центр тяжести неуравно0 вешенной массы дебалансного груза 12, на максимальном удалении от оси центрального вала 5. При этом вершина кардиоиды совмещена с вертикалью над осью вращения дебалансного вала 7. В случае

1- пулевой возмущающей силы (фиг. 4) центральная шестерня 9 зафиксирована в положении, при котором центр тяжести дебалансного вала 7 пересекает вертикаль, проходящую через ось. его вращения и центр тяжести неуравновешенной массы дебаланс0 ного груза 12, на минимальном удалении от оси центрального вала 5. При этом вер- щияа кардиоиды совмещена с вертикалью под осью вращения дебалансного вала 7. При промежуточном значении возмущающей силы (фиг. 5), когда вершина кардио5 иды дебалансного вала 7 повернута, например, на угол 90° относительно вертикали, центральная шестерня 9 зафиксирована в положении, при котором направление результирующей возмущающей силы Р совпадает с заданным направлением.

В этом случае результирующая возмущающая сила Р складывается из направленных iic-д углом друг к другу возмущающей силы, возникающей при вращении центра тяжести неуравновешенной массы

5 дебалансного груза 12 относительно оси центрального вала 5, и результирующей возмущающей силы f / |-|-FA, возникающей при вращении центра тяжести неуравновешенной массы дебалансного вала 7 относительно собственной оси (сила f-i) и относи0 тельно оси центрального вала 5 (сила F-.

Аналогичным образом осуществляют регулировку устройства, выполненного но варианту, при котором возмущающая сила де- баланспого груза равна результирующей 5 возмущающей силе дебалансного вала при расположении его центра тяжести неуравновешенной массы на максимальном расстоянии от оси центрального вала.

0

В предлагаемом устройстве сокращается вдвое по сравнению с известным количество дебалансных валов, шестерен подшипниковых опор и механизмов их поворота и фиксации с приводами. Такое решение не только снижает массу устройства и стоимость его изготовления, но и повышает надежность за счет резкого упрош,ения системы управления, а это увеличивает производительность труда на операциях очистки и отделки.

Формула изобретения Устройство для вибрационной обработки.

установлен дебалансный вал, кинематически связанный с центральным валом посредством зубчатой планетарной передачи, солнечная шестерня которой кинематически связана с независимым механизмом поворота и фиксации, размещенным в корпусе подшипниковой опоры, при этом на щеках установлено средство для компенсации возмущающего усилия дебалансного вала, отличающееся тем, что, с целью упроще- 10 ния конструкции устройства, средство для компенсации возмущающего усилия дебалансного вала выполнено в виде жестко закрепленного на щеках диаметрально противоположно дебалансному валу дебалансносодержащее упруго установленный на осно- го груза, дисбаланс которого равен резульвании контейнер с вибратором, выполнен-тирующему дисбалансу дебалансного ваным в виде смонтированного в жестко за-ла при расположении центра тяжести его

крепленных на контейнере подшипниковыхнеуравновешенной массы на минимальном

опорах, центрального вала с щеками, со-или максимальном расстоянии от оси центдержащими подшипниковые узлы, в которыхрального вала.

установлен дебалансный вал, кинематически связанный с центральным валом посредством зубчатой планетарной передачи, солнечная шестерня которой кинематически связана с независимым механизмом поворота и фиксации, размещенным в корпусе подшипниковой опоры, при этом на щеках установлено средство для компенсации возмущающего усилия дебалансного вала, отличающееся тем, что, с целью упроще- ния конструкции устройства, средство для компенсации возмущающего усилия дебалансного вала выполнено в виде жестко закрепленного на щеках диаметрально противоположно дебалансному валу дебалансного груза, дисбаланс которого равен резуль72 f р -г с-с

i макс

Фиг.З

/2

/ / ,

Фце.

4

/2

Фиг. 5