Вибрационная машина для обработки в контейнере деталей Советский патент 1980 года по МПК B24B31/06 

Изобретение касается вибрационной обработки деталей и оборудования для ее осуществления и может быть исполь зовано при финишной обработке детале машин. Известна машина для вибрационной обработки, содержащая упруго установ ленный рабочий орган, вибровозбудитель и механизм для вращения планшайб с деталями, состоящий из кинетически возбуждаемой от колебаний рабочего органа системы крутильных колебаний, которая состоит из двух маятников и упругих систем в виде цилиндрических винтовых пружин и роликовых механизмов свободного хода состоящих из ведомых элементов, связанных с планшайбами, ведущих элемен тов, связанных с маятниками, и упругих систем в виде цилиндрических вин товых пружин, осуществляющих поджати тел заклинивания (роликов) одновременно к ведущему и ведомому элементам и, таким образом, обеспечивающих постоянный контакт ведущего и ведомо го элементов механизмов свободного хода через тела заклинивания (ролики) 1. Наличие двух маятников исключает влияние колебаний маятников на колебания машины для вибрационной обработки и увеличивает стабильность вращ ния выходного вала механизма. Недостатками этой машины являются низкий КПД, что связано с потерями на трение в механизме для вращения планшайб с деталями при холостых ходах маятников, низкая износосустойчивость механизма для вращения планшайб с деталями и невысокая прочность упругих систем маятников. Низкая износоустойчивость механизма для вращения планшайб с деталями связана с тем, что ведущие и ведомые элементы механизма свободного хода находятся в постоянном контакте, как при рабочих, так и при холостых ходах маятников. Невысокая прочность упругих систем маятников объясняется тем, что в системе крутильных колебаний на цилиндрические винтовые пружины наряду со сжимающими усилиями действуют и изгибающие моменты, что неблагоприятно сказывается на работе цилиндрических винтовых пружин . Целью изобретения является повышение надежности упругой системы, повышение КПД машины путем уменьшения потерь на трение в механизме для вращения планшайб с деталями при холсхзтом ходе маятников, упрощение ее конструкции и повышение; износоустойчивости механизма для вращения планшайб с деталямрг.

Это достигается тем, что в предложенной машине дпя вибрационной обработки, содержащей упруго установленный рабочий орган, вибровозбудитель и механизм для вращения планшайб с деталями, состоящий из кинетически возбуждаемой от колебаний рабочего органа системы крутильных колебаний, которая состоит из маятника и упру гой системы, механизма свободного хода, ведомые элементы которого связаны с планшайбами, а ведущие элементы - с маятниками, и упругих систем, упругие системы механизма свободного хода и системы крутильных колебаний выполнены в виде общего решетчатого гиперболоидного торсиона с плоскими прямолинейными перьями, наклоненными под углом к оси торсиона, на торцах которого закреплены маятники и ведутдие элементы механизма свободного хода. Наружная и внутренняя поверхности торсиона выполнены в виде однополостных гиперболоидов вращения. Ведущие элементы механизма свободного хода установлены подвижно и возможность осевого перемещения. На обращенных одна к другой поверхностях ведущего и ведомого элементов механизма свободного хода выполнены зубья треугольного профиля. Крепление торсиона к корпусу механизма для вращения планшайб с деталями осуществляется с помощью резиновых втулок, имеющих большую жесткость в радиальном направлении -И относительно малую жесткость на кручение.

На фиг. 1 изображена предложенная машина для вибрационной обработки, направление вращения обрабатывающей среды и планшайб с деталями показано стрелками;на фиг. 2 - решетчатый торсион с плоскими прямолинейными перьями, наклоненными под углом к оси.торсиона; на фиг. 3 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 - график зависимости амплитуды колебаний н маятников от фазового угла Ч (кривая 1 - лвый маятник, кривая П - правый).

Машина для вибрационной обработки состоит из упруго установленного рабочего органа 1, вибронозбудителя (не показан) и механизмов 2 для вращения планшайб 3 с деталями 4. Рабочий орган 1 заполнен обрабатыва1ощей средой 5, а боковая поверхность его и днище снабжены отверстиями для подачи и слива рабочей ж:адкости. Механизм 2 состоит из маятников 6 и 7 на левых торцах которых заодно с ними выполнены ведущие .элементы 8 и 9 механизма свободного хода. Маятники б и 7 ведущие элементы 8, 9 жестко закреплены на торцах гиперболоидного решетчатого торсиона 10 с плоскими прямолинейными перьями 11, наклоненными под углом к оси торсиона. Наружная и внутре-нняя поверхности торсиона выполнены в виде однополостных гиперболоидов вращения. Совокупность элементов 6-10 образует двухмассовую систему крутильных колебаний На торцах торсиона с внутренней стороны выполнены втулки 12, 13, при помощи которых система крутильных колебания через резиновые втулки 14, 15 крепится на стержне 16, жестко закрепленном на фланце 17, Резиновые втулки 14, 15 имеют большую жесткость в радиальном направлении и малую жесткость на кручение. Во втулки 12, 13 и на стержень 16 резиновые втулки 14 15 садятся с натягом. Фланец 17 жестко прикреплен к корпусу 18. Ведомый элемент 19 жестко закреплен на выходном валу 20 и через подшипник 21 опирается на стержень 16. Выходной вал 20 опирается на подшипник 22. Ведомый элемент 19 имеет поверхности 23 и 24, которые контактируют с ведущими элементами 8, 9. Элементы 8, 9, 10, 19, 23, 24 образуют механизм свободного хода. На обращенных одна к другой поверхностях элементов 8 и 23 9 и 24 выполнены зубья треугольного профиля. Одна из контактирующих поверхностей и зУбья на ней могут бьеть выполнены из резины. Корпус 18 через фланец 25 жестко закреплен на внешней боковой поверхности рабочего органа 1. Пуск вибровозбудителя осуществляется пускателем (не показан).

Машина для вибрационной обработки деталей работает следующим образом.

Под действием возмущающего усилия вибровозбудителя рабочий орган 1 приобретает круговые колебания. Под действием этих колебаний рабочая среда 5 приобретает круговое движение относительно горизонтальной оси контейнера (на фиг. 1 направление движения среды показано стрелкой). Одновременно механизм 2, жестко закрепленный на внешней боковой поверхности рабочего органа 1, также приходит в колебательное движение. Под действием этих колебаний в двухмассовой системе, состоящей из элементов 6, 8, торсиона 10 и элементов 7, 9, кинетически возбуждаются крутильные колебания. При этом маятник 6 и маятник 7 колеблются в противофазе. За счет наклона перьев 11 маятники 6, 7 и жестко связанные с ними ведущи.е элементы 8, 9 одновременно участвуют; в возвратно-колебательном движении по двум направлениям: вокруг оси торсиона по дуге окружности и вдоль этой же оси. Сум2У1ируясь, эти два движения дают результирующее движение по винтовой траектории. Колебания маятников носят синусоидальный харак тер. Допустим, что в момент i О маятники 6, 7 находятся в вертикальном положении, а ведущий элемент 8 и ведущий элемент 9 контактируют с ведомым элементом 19. Начав колебать ся, маятники 6 и 7 поочередно вводят в контакт с ведомым элементом 19 ведущие элементы 8 и 9. Причем, когда один маятник вводит связанный с ним ведущий элемент в контакт с ве домым элементом и проворачивает его вместе с валом 20 и планшайбой 3, другой маятник, двигаясь в противофаэе, выводит связанный с ним ведущий элемент из контакта с ведомым элементом 19, не оказывая влияния на движение планшайбы 3. Процесс повторяется периодически. Отсутствие контакта ведущего и ве домого элементов при холостом ходе маятника исключает потери энергии на трение в механизме свободного хода. Вал 20 и планшайба 3 получают после довательные импульсы вращательного движения от обоих маятников по часо вой стрелке. Таким образом происходит вращение планшайбы 3 с деталями 4 против вращения среды. Применение предложенной машины дл вибрационной обработки позволяет по высить производительность процесса вибрационной обработки деталей. Формула изобретения 1. Вибрационная машина для обработки в контейнере деталей, закрепГ

г315 13 S 2 7

17

16 ланных на планшайбе, кинематически связанной с механизмом вращения, состоящим из кинетически возбуждаемой от колебаний рабочего орагана системы крутильных колебаний, содержащей маятник и упругую систему и из имеющего упругую систему механизма свободного хода, ведомые элементы которого связаны с планшайбой, а ведущие - с маятниками, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности упругой системы и повышения КПД машины, упругие системы механизма свободного хода и системы крутильных колебаний выполнены в-виде общего решетчатого гиперболоидного торсиона с плоскими прямолинейными перьями, на торцах которого закреплены маятники и ведущие элементы механизма свободного хода. 2.Машина поп. 1, отличаю щ а я с я тем, что ведущие элементы механизма свободного хода установлены подвижно с возможностью осевого перемещения. 3.Машина попп. 1 и2, от ли чающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности механизма, на.обращенных одна к другой поверхностях ведущего и ведомого элементов механизма свободного хода выполнены зубья треугольного профиля. Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 541654, кл. В 24 В 31/06, 1975.

ФигЛ