Машина для вибрационной обработки Советский патент 1992 года по МПК B24B31/06 

lyj7777fr /S /f/W /7/y/t/ / /S/ y-/s y //r

f

/4

IJ.1t Риг I

/7/y/t/

f

IJ.1t Риг I

Изобретение относится к области вибрационной обработки изделий и может быть использовано в машиностроении и других отраслях народного хозяйства для очистки, снятия облоя и заусенцев, шлифования, полирования, упрочнения поверхностей деталей, а также для разделения сыпучих материалов.

Известна машина для вибрационной обработки, содержащая упруго установленный на основании рабочий орган-контейнер, получающий колебания от дебалансного вибратора, выполненного в виде снабженного передвижными грузами маховика, смонтированного с возможностью изменения своего углового положения относительно вала вибратора. Маховик выполнен в виде связанных между собой разъ- емным соединением полудисков, смонтированных центральной частью на валу вибратора посредством введенного в конструкцию шарового шарнира, при этом подвижные грузы размещены в выполненных в наружных торцах полудисков кольцевых направляющих.

Недостатком известной машины для вибрационной обработки является неполное использование динамических возможностей маховика, заложенных в схеме, что накладывает ограничение на увеличение производительности обработки.

Целью изобретения является повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что по периферии полудисков маховиков выполнено утолщение с тороидальным пазом, стенки которого выполнены по дуге окружности с центром, совпадающим с центром маховика, при этом паз разделен на отсеки введенными в машину перегородками, расположенными поперек паза, чем машина снабжена шариками и пружинами сжатия, расположенными в пазу, а каждая пружина размещена между шариком и боковой стенкой паза.

В предложенной машине рабочему органу-контейнеру сообщаются дополнительные силовые воздействия.

При вращении маховика вибратора, установленного на сферу вала с угловыми сме- щениями, шарики и пружины сжатия, расположенные в отсеках тороидального паза, .совершают линейные колебания вдоль осей отсеков. Дополнительные колебания шариков и пружин искривляют траекторию центра масс и увеличивают амплитуду угловых колебаний маховика вибратора. Увеличение амплитуды колебаний маховика вызывает возрастание амплитуды колебаний стенок контейнера и,

следовательно, повышаются скорости абразивных частиц относительно поверхности обрабатываемой детали. Повышение относительных скоростей вызывает уменьшение

цикла обработки, следовательно, происходит увеличение производительности обработки.

На фиг.1 изображена схема описываемой машины; на фиг.2 - сечение А-А на

0 фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.4; на фиг.6 - динамика процесса колебаний.

Машина для вибрационной обработки

5 содержит контейнер 1, жестко соединенный с вибрирующей рамой 2. Вал 3, установленный в подшипниковых опорах 4 вибрирующей рамы 2, имеет в средней части сферическое утолщение и приводится во

0 вращение через упругую муфту 5 электродвигателем 6. Вибрирующая рама 2 установлена на четырех резинокордных амортизаторах 7. Обрабатываемая деталь 8 закреплена в полости контейнера 1. Деба5 лансный вибровозбудитель выполнен в виде маховика, состоящего из двух полудисков 9 и 10, установленного на сферической части вала 3 с возможностью изменения своего углового положения

0 (фиг.1 и 2) во взаимно перпендикулярных плоскостях. Неуравновешенные грузы 11 установлены в кольцевых направляющих 12 на торцовых поверхностях полудисков 9 и 10 вибровозбудителя и закреплены болто5 выми соединениями 13 и 14. По периферии полудисков маховика 9 и 10 выполнено утолщение с тороидальным пазом 15, верхняя и нижние стенки которого выполнены по дуге окружности с центром, совпадающим с цен0 тром маховика. Паз 15 введенными в конструкцию перегородками 16 разделен на отсеки 17,

Перегородки 16 расположены поперек паза 15, т.е. в плоскостях, перпендикуляр5 ных плоскости вращения маховика. В отсеках 17 размещены шарики 18 и пружины 19 сжатия. При этом каждая пружина 19 размещена между шариком 18 и боковой стенкой паза 15, а оси отсеков 17, пружин 19 и цен0 тры шариков 18 находятся на сфере с радиусом (фиг.З), центр которой также совпадает с центром маховика.

Машина для вибрационной обработки работает следующим образом.

5 В контейнер 1 помещается деталь 8, засыпаются абразивные гранулы.

Резинокордные амортизаторы 7 заполняются сжатым воздухом до тех пор, пока вибрирующая рама 2 с контейнером 1 не будут упруго установлены.

При вращении вала 3 с дебалансным вибровозбудителем от электродвигателя 6 направленная вибрация от центробежных сил неуравновешенных грузов 11, установленных в кольцевых направляющих 12 на торцовых поверхностях полудисков 9 и 10 вибровозбудителя, передается на виброплатформу 2. При этом контейнер 1 колеблется в плоскостях, перпендикулярных оси вращения вала 3, по круговым или эллиптическим траекториям. За счет угловых смещений аи ft диаметральной плоскости полудисков 9 и 10 дебаланса генерируются знакопеременные моменты, создающие сложные пространственные крутильные колебания системы: контейнер 1, вибрирующая рама 2, вал 3 с вибровозбудителем. За счет угловых неуравновешенностей а и / маховика дебаланса шарики 18 совместно с пружинами 19 совершают вынужденные колебания по направлению осей отсеков 17 с частотой колебаний самого дебаланса. При этом происходит сложение амплитуды собственных крутильных колебаний дебаланса с амплитудой продольных колебаний шари- ков 18 и пружин 19 с небольшим сдвигом по фазе за счет инерции шариков 18 (фиг.6). Следовательно,

Асум Акр + 2 ДАШ,

где Асум - суммарная амплитуда угловых колебаний дебаланса;

Акр. - собственная амплитуда угловых колебаний дебаланса;

25

10

15

20

30

З

ДАш - приращение амплитуды от продольных колебаний шариков 18 и пружин

19.

Роль демпфирования пружин 19 как ограничивающего фактора минимальна, так как количественные характеристики внутреннего трения и потерь в такой конструкции малы.

При сложении эллиптических колебаний от действия неуравновешенных грузов 11 и крутильных колебаний от угловых смещений маховика вибровозбудителя с дополнительными пространственными колебаниями шариков 18 с пружинами 19 создается более высокая интенсивность колебательного и циркуляционного движений абразивных частиц в контейнере 1, что повышает производительность обработки.

Формула изобретения Машина для вибрационной обработки по авт.св. № 971634, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, по периферии полудисков маховика выполнено утолщение с тороидальным пазом, стенки которого выполнены по дуге окружности с центром, совпадающим с центром маховика, при этом паз разделен на отсеки введенными в машину перегородками, расположенными поперек паза, причем машина снабжена шариками и пружинами сжатия, расположенными в пазу, а каждая пружина размещена между шариком и боковой стенкой паза. 4-Л

Использование: при вибрационной обработке изделий в машиностроении и других отраслях народного хозяйства для очистки, снятия облоя и заусенцев, шлифования, полирования, упрочнения поверхностей деталей, а также для разделения сыпучих материалов. Сущность изобретения: машина содержит контейнер 1, жестко соединенный с вибрирующей рамой 2. Вал 3, установленный в подшипниковых опорах 4 вибрирующей рамы 2, имеет в средней части сферическое утолщение и приводится во вращение через упругую муфту 5 электп-Ч, родвигателем 6. Вибрирующая рама 2 установлена на четырех резинокордных амортизаторах 7. Обрабатываемая деталь 8 закреплена в полости контейнера 1. Деба- лансный вибровозбудитель выполнен в виде маховика, состоящего из двух полудисков 9 и 10, установленного на сферической части вала 3. Неуравновешенные грузы 11 установлены в кольцевых направляющих 12 на торцовых поверхностях полудисков 9 и 10 вибровозбудителя и закреплены болтовыми соединениями 13 и 14.По периферии полудисков маховика выполнено утолщение с тороидальным пазом 15,стенки которого выполнены по дуге окружности с центром, совпадающим с центром маховика, при этом паз 15 перегородками 16 разделен на отсеки 17. Перегородки 16 расположены поперек паза, причем машина снабжена шариками 18 и пружинами 19 сжатия, расположенными в пазу 15, а каждая пружина 19 размещена между шариком 18 и боковой стенкой паза 15. При этом центры шариков 18, оси отсеков 17 и пружин 19 находятся на сфере с радиусом , центр которой совпадает с центром маховика. 6 ил. сл С чд CJ 00 О К

is

ZTZV

и.2.

Б-Б

3,f4

/9

А-&

Фиг. 6.