Установка для вибрационной обработки Советский патент 1979 года по МПК B24B31/06 

Изобретение относится к абразивной обработке поверхности изделий с одновременным ее виброупрочнением. Известно устройство, в котором рабочий контейнер окружен дополнительным кожухом, образующий вместе с рабочей камерой полость для подвода в рабочую среду сжатого воздуха 1 Однако недостаточная интенсивност перемешивания рабочей среди в этом устройстве приводит к неоднородной отделке. Известна также установка для вибрационной отделки, содержащая неподвижный жесткий контейнер, внутри которого закреплена при помощи регулируемых упругих элементов емкость с загрузкой, разделенная на вибрирующие секции, герметизированные упруги ми прокладками и снабженные автономными приводами вибраций 12J. Недостатками известной установки яйляются слабая циркуляция загрузки в njiouecce обработки, быстрое затухание вибрбупрочняющих импульсов внутрь рабочей среды и недостаточная защита внутренних поверхностей емкости от абразивного износа. Целью изобретения является увеличение эффективности абразивной отделки поверхностей различных изделий одновременно с виброупрочнением, а также виброакустическая изоляция установки. ; Для этого в предлагаемой, установке внутри жесткого герметичного контейнера на амс тизаторах установлена емкость, состоящая из вибрирукнцих кольцевых секций. Обращенные внутрь загрузки контейнера части секций снабжены кольцевой упругой, вращающейся в окру 1 оси кольца мембраной, а обращенные в сторону жесткого контейнера части секций снабжены невращающейся реактивной массой. Мембраныармированы плоскими спиральными пружинами и усилены боковыми обечайками имеющими на поверхности винтообразные выступы. С внутренней стороны мембраны связаны посредством подшипниковых узлов с автономными приводами вргидения и вибрации и упруго установлены на реактивной массе. На фиг. 1 схематично изобргикена описываемая установка {вертикальное сечение); на фиг. 2 - нижняя горизонтальная секция, поперечное сечение. Внутри жесткого замкнутого, герметичного, округлой формы контейнера ; на амортизаторах 2 закреплены внут ренние части секций 3, образующие емкость 4 для обрабатьгаающей среды и обраба ыв аемых деталей. Нижняя центргшьная секция 5 смонтирована на нижнем полом валу 6 с помощью сильфона 7. Во внешней части секции 5 установлены концентрические перфорированные цилиндра 8, а дно сильфона 7 выполнено в виде перфорированного диска Верхняя центральн;ая секция 10 е;мьн ирована на верхнем полом валу 11 с помощь сильфона 12/ внутри которого установлен гвллеуловитель 13, управляемый выпускными клапанами 14 и 15. Во внешней аети секции 10 установлены концентрические перфорированные цилиндры 16, расположенные относительно вертикальной оси установки так, что входят с зазорами в телескопическое соединение с цилиндрами 8. -- ; ,; Кроме того, в полый вал ,6 вмонтирован впускной кЛапан 17, а йаг валу 11 около отвёрсти впуска-выпуска установлен. шумогл5/шйтель и ёЛагоотделитель 18 циркулирующей газовой , среды. . . , . . Полость 19 между жестким(сонтейне ром 1 и секцй$|мй ёмкости соединена трубопроводом 20 с системой наполнителя и слива рабочей жидкости, а так же с системой подвода нагретой или охлажденной газовой среДЫ. Под секцией 5 в жестком,контейнере установлен герметично закрываемый люк 21 для,выгрузки рабочей средел,, а над секцией,10 - люК 22 Для эагруз ки рабочей среды, охватываемой чашей 23. ... .:.,: ; , ,. Каждая секция 3 выполнена в виде невращающейся реактивной массы 24, установленной на амортизаторах 4 и соединенной с ясеСтким кольцом 25, в качестве соединительного элемента используют регулируемые эле менты 26, например пневмоамортизатор и вибраторы 27, например пневматические. К кольцу 25 с другой стороны при жимаются сепараторы с шариками 28 с помощью упругого опорного кольца 29 с кольцевой юбкой 30. В кольцевом п зу кольца 25 закреплен конец полого вала 31 с валком 32, прижатым к 19бк и образующим с ней фрикционную вращающуюся пару. Кольцо 25, сепаратор с шариками 28 и кольцо 29 с юбкой 30 образуют нестандартный подшипниковый узел для вращения секций вокр оси кольца. На опорном кольце 29 закреплена внешняя часть секции, состоящая из д1 Хг№оскИХ спиральных армирующих пружин 33 по обе сто)р6ны кольцевой упругой мембраны 34. Мембрана 34 по |краям соединена с усиливающими ее боковыми тонкостегными обечайками 35 и 36, на которых сделаны винтообразные выступы 37, например, в виде приклеенных резиновых стержней. Между выступами .37 смежных обечаек оставлен небольшой кольцевой зазор 38, закрытый со стороны загрузки упругим уплотнением 39 , например, в виде кольцевой манжеты, зак:репленной на одной из смежных обечаек. В полый вал 31 вмонтирован клапан 40. Конструкция других секций отличается от описанной тем, что боковые обечайки выполнены в виде усеченных тонкостенных конусов. Кроме того, у центральных секций 5 и 10,приводные валы 6 и 11 соединены непосредственно с мембранами. При подготовке к работе верхняя центральна1Я секция 10 поднимается вверх и через чашу 23 в емкость загружается смесь деталей и абразива. При этом цилиндры 16 остаются в телескопическом соединении с цилиндрами 8 и предохраняют полости рециркуляции от засорения крупными фракциями. Затем секция 10 опускается на место, причем связанный с ней люк 22 герметично закрывает жесткий контейнер 1. Включают приводы валов 31,6 и И. Через трубопровод 20 емкость 4 и полость 19 полностью заполняются рабочей жидкостью До давления, обеспечивающего закрытое Состояние клапана 14. Через фрикционные пары (валик 32 вала 31 и юбку 30) начинают вращаться внешние части секций вокруг оси кольца, создавая центробежные поля для циркуляции загрузки в емкости. Так как на каждой вращающейся секции Имеются спирали 33, то происходит дополнительная закрутка внутри каждого слоя загрузки, прилегающего к секции. Секции могут вращаться в разные стороны и с разными скоростями. Это позволяв создавать в общем винтообразном движении загрузки кольцевые винтообразные зоны. Это режим центробежной отделки. Одновременно включают вибраторы 27 секций (может б,ыть по одному вибратору на секцию) и, благодаря наличию регулируемых упругих элементов 26 (количество которых не менее 3-х на каждой секции), кольца 25 вместе с расположенными на них вращающимися внешними частями секций начинают вибрировать. Вибраторы 27 генерируют вибрации перпендикулярно поверхностям мембран 34. Спиральные плоские пружины расПространяют вибрации по всей поверхности мембран. На эти вибрации накладываются также высокочастотные вибраций, йоэникающие от того, что упругое кольцо, перекатываясь по шарикам 28, имеет переменную благодаря 56 спиральньЕм пружинам 33 жесткость. Bf результате этого поверхность мембран 34. находится в сложном вибрационном движении, передаваемом загрузке. Составляющая этих вибраций, перпендикулярная поверхности мембран, созд ет упрочнение поверхности обрабатываемух деталей. Это режим вибрационной отделки и виброупрочнения. Вибрационное воздействие от повер ности мембран 34 передается также внутрь загрузки по стыкам ее винтооб разных слоев. Эта передача происходи за счет дополнительного давления жид кой рабочей среды, создаваемого винтообразными выступами 37, действующими каклабиринтные насосы. Выступы 37 при вращении мембран 34 перекачивают жидкость из полости 19 через кольцевые зазоры 38 в емкость. При этом жидкость своим давлением припод нимает уплонение 39, работающее как обратный клапан при малых оборотах секций и предохраняющее зазор 38 от попадания в него твердой фракции загрузйи. В режиме центробежной отделки кольцевые струи жидкости интенсифицируют абразивное действие в центре загрузки, а по внешней поверх ности мембран 34 вместе с мелкой фракцией загрузки, задерживающейся между витками спиралей 33, образует виброконтактный слой, С учетом рассмотренных трех видов движений внутри емкости обрабатываемэя деталь будет двигаться по типовой траектории, показанной на фиг. 1. Рециркуляция рабочей жидкости происходит через пефрорированные цилинд ры 8 и 16, сильфон 7 и перфорйрован,ный диск 9, который может быть со-единен также с отстойником отходов обработки (на чертежах не показан). Перфорации очищают от забивания твер даоли фракциями путем соединения их с вибрирующими мембранами 34,-а также профилактической продувкой через клапан 17. Вначале процесса обработки загруз ки должен преобладать процесс абразивного материалосъема, позтому режим работы приводов вращения выше режима работы вибраторов, а в конце процесса - наоборот: режим работы приводов вибрации выше режима работы приводов вращения. По окончании обработки жидкость откачивают через трубопровод 20, и в контейнер через тот же трубопровод 20 подают под давлением газовую смесь (может быть подогрета) для сушки деталей. Газ проходит через за зор 38, где его давление увеличивается действием лабиринтного насоса, образуемого выступами 37, поднимает уплотнение 39, проходит через загруз ку, через перфорированные цилиндры .8 и 16, открывает клапан 14 и попада 3 ет в пылеуловитель 13. Очищенный от пыли газ проходит через влагоотделитель 18 и, проходя клапан 15, направляется обратно в систему циркуляции. К газу, если необходимо, можно доба- вить распылённую актикоррозийную жидкость, краску или другие примеси для предохранения поверхностей обработанных, изделий. Технологический цикл этим заканчивается. Выключают приводы валов 31,6 и 11 и вибраторов 27. Нижняя средняя секция 5 опускается вниз, и обрабатывающий контейнер разгружается. Потом секция 5 устанавливается на место и люк 21 герметично закрывает контейнер 1. Контейнеры промывают и сушат. Потом цикл можно повторять. Все эти операции легко могут быть включены в цикл программного управления процессом. Сепаратор с шариками 28 смазывают смазочной жидкостью, поступающей через клапан .40 и полый вал 31. Для предохранения от попадания в сепаратор с шариками 28 рабочей жидкости и твердых частиц на нижней части боковых обечаек 35 и 36 выступы 37 выпо|1нены тэ.кже,,и с , внутренней стороны. Найравлениё спирали этих выступов таково, что лабиринтный насос, образуемый выступами 37 и периферией кольца 24, предохраняет внутреннюю полость, секции 3 от попадания в нее- жидкости. Предложенная конструкция контейнера обеспечивает виброзвуковую изоляцию устройства от окружающего пространства, благодаря слою жидкости в полости 19, изготовлению жестко-. ;го корпуса из материалов невысокой жесткости, наличию в основании каждой секции реактивной массы, задерживающей вибрации от виброприводов и гасящей их в жидкости в полости 19. Кроме того, циркулирующая в полости 19 жидкость под давлением хорошо распределяет вибрации и отражает обратно в емкость. Таким образом, устройство сочетает в себе преимущества устройств для центробежной отделки, виброобработки и виброупрочнения, а также устройства для аиброакустической изоляции. Кроме того, рационализировано и ускорено проведение обслуживающих, подготовительных операций. Устройство удобно дляавтоматизации. Формула изобретения Установка для вибрационной обработки, содержащая неподвижный жесткий контейнер внутри которого установлена на амортизаторах емкость, разделенная на вибрирующие секции, снабженные автономными приводами вибрации, отличающаяся