Вибромашина для обработки поверхности длинномерных изделий Советский патент 1982 года по МПК B24B31/06 

1

Изобретение относится к вибрационной обработке и может быть использовано для чистовой и упрочняющей отделки поверхности изделий, преимущественно длинномерных.

Известна вибромашина для обработки поверхности длинномерных изделий, включающая основание и связанный с ним )вертикально расположенный составной контейнер, получающий колебания от вйбропровода и содержащийрасширяющуюся кверху эластичную оболочку, выполненную с обеспечением возможности перемещения обрабатываемого изделия сквозь ее загружаемую рабочей средой рабочую полость {.

Недостатком известной вибромашины является низкая производительность процесса обработки, обусловленная тем, что обрабатывающее воздействие рабочей среде сообщается только лишь за счет колебательных перемещений контейнера.

Цель изобретения - устранение указанного недостатка путем сообщения рабочей среде дополнительных импульсов от деформации оболочек контейнера.

Поставленная цель достигается тем, что контейнер снабжен соединенными с верхним и нижним концами оболочки крышками.

при этом боковая поверхность оболочки выполнена по форме одно полостного усеченного снизу гиперболоида, а крышки дополнительно шарнирно соединены между собой посредством упругих охватывающих

5 оболочку несущих стержней, расположенных по образующим гиперболоида и удерживаемых с наклоном в одну сторону при помощи присоединенных к крышкам гибких упругих стяжек, расположенных поверх стержней

1Q с наклоном, обратным их наклону, при этом верхняя крыщка жестко соединена с основанием, а вибропривод смонтирован на нижней крыщке.

На фиг. 1 показан вариант конструкции 15 описываемой вибромашины и типичного обрабатываемого изделия в виде однопрофильного проката; на фиг. 2 - схема расположения стержней и стяжек между верхней и нижней крышками в исходном стати20 ческом состоянии вибромашины.

Вибромашина содержит неподвижно закрепленный на фундаменте корпус 1, вертикальный гибкий контейнер 2 с нижней 3 и верхней 4 крышками, имеющими нижнюю входную 5 и верхнюю выходную 6 горловины

соответственно. К горловинам прикреплены входной и выходной концы контейнера 2.

Форма контейнера 2 выбрана грушеобразной с утолщением вверх и боковой поверхностью в виде однополостного гиперболоида вращения, свободно размещенного между двенадцатью упругими несущими стержнями 7, закрепленными на крышках 3 и 4 своими концами посредством резинометаллических шарниров 8 и 9.

Концы стержней 7 (фиг. 2) в шарнирах 8 совместно с нижней крышкой 3 повернуты вокруг вертикальной оси Z против хода часовой стрелки на угол 9 120°, при этом точка I соединена с точкой 1и т. д. Чтобы такой угол в сохранился в качестве исходного между нижней и верхней крышками снаружи стержней 7 установлены гибкие упругие стяжки 10. Концы стяжек 10 закреплены между шарнирами 8 и 9 со сдвигом в сторону периферии на величину, гарантирующую отсутствие трения стяжек 10 о поверхность стержней 7 в нерабочем положении вибромашины. Как видно из фиг. 2, концы стяжек 10 один относительно другого повернуты на тот же угол © 120°, но по ходу часовой стрелки. Таким образом, указанное соединение стержней и стяжек представляет собой корсет для контейнера 2, изготовленного из резинотканого материала.

На периферийной части крышки 3 закреплены диаметрально противоположно в подшипниках скольжения два одновальных дебалансных вибратора 11, получающих вращение вокруг вертикальных осей в одном направлении посредством гибкой передачи 12 от одного привода, установленного в нижней части корпуса 1. Гибкая передача 12 размешена вокруг горловины 5 и имеет направляющие ролики, закрепленные на нижней крышке 3 (не показано).

Между входным и выходным концами контейнера 2 на горловинах 5 и 6 установлены резино-пневматические надувные вкладыши 13 и 14, выполненные в виде секторов, сегментов или клиньев, в зависимости от поперечного сечения обрабатываемого длинномерного изделия 15 типа труб, профильного проката, лонжеронов самолета и т. п.

Контейнер 2 внутри заполнен абразивной средой и металлическими шариками 16, примерное движение которых в процессе работы показано стрелками. Для предохранения от износа резинокордного контейнера2 внутри него наклеивается предохранительная антифрикционная оболочка 17.

Угол исходного поворота 9 120° нижней крышки 3 относительно верхней 4 выбран вследствие того, что при,колебаниях стержней 7 относительно исходного положения получается максимальное изменение объема гибкого контейнера 2.

Вибромашина работает следующим образом.

Уменьшают давление во вкладышах 13 и 14 и вводят конец изделия 15 во входную горловину 5 нижней крышки 3. Увеличением давления в пневмокамерах вкладышей 13 герметизируют нижнюю крышку. Контейнер

2 через горловину 6 заполняют рабочей средой (абразивами и шариками 16) до 40- 60°/о незанятого изделием, рабочего объема контейнера, чтобы оставалось в верхней части пространство для свободного полета шариков 16.

Запускается привод и выводятся на заданный режим вибраторы 11, которые создают крутильные колебания нижней крышки 3 контейнера относительно вертикальной оси. В первой четверти периода колебаний вибраторы смещают крышку 3 в сторону увеличения наклона У стержней и увеличения закрутки 6. При этом уменьшается горловой радиус Грорл. гиперболического корсета и сокращается расстояние между верхней и нижней крышкой на величину AZ. Обрабатывающая среда в нижней части контейнера сжимается и вытесняется вверх, совершая обработку поверхности изделия 15. Верхняя часть обрабатывающей среды отбрасывается от стенок контейнера к вертикальной оси, соверщая наклеп поверхности изделия. При этом закрутка стяжек 10 уменьшается, стяжки несколько провисают, стержни 1 испытывают растяжение, а нижняя крышка 3 совершает винтовое движение вверх.

Во второй четверти периода колебания крышка 3 с нижней частью контейнера 2 возвращается к положению статического равновесия. Все винтовые смещения точек контейнера, стержней и стяжек уменьшаются

5 до исходных величин, а обрабатывающая среда опадает в нижнюю часть контейнера. В третьей четверти колебания крыщка 3 опускается вниз от положения статического равновесия, уменьщает наклону и закрутку в еще больше. При этом увеличивается

горловое сечение и, следовательно, объем контейнера, поэтому обрабатывающая среда продолжает опадать и, скользя вдоль обрабатываемого изделия, как и во второй четверти колебания, -продолжает обработку.

5 Одновременно увеличивается наклон стяжек 10, которые за счет этого натягиваются и горловое сечение между ними уменьшается

Это вызовет продольное сжатие стержней 7 и поперечный нажим на них во внутрь контейнера со стороны стяжек 10. Вследствие этого стержни 7 теряют устойчивость, выхлопывают в сторону оси контейнера, отбрасывая находящуюся в верхней части контейнера обрабатывающую среду на поверхность изделия. Уменьшение горлового 5 сечения контейнера за счет обжатия стяжками вызывает второе движение вверх рабочей среды. В четвертой четверти периода колебания крышка 3 возвращается к положению статического равновесия. Рабочая сред-а снова опадает вниз вдоль поверхности изделия, а все элементы вибромашины приходят в исходное положение. Цикл повторяется. Таким образом, за период колебания или винтового движения нижней крышки 3 рабочая среда совершает два движения вверх-вниз вдоль поверхности изделия и два удара по обрабатываемым поверхностям изделия.

Формула изобретения

Вибромашина для обработки поверхности длинномерных изделий, включаюшая основание и связанный с ним вертикально расположенный составной контейнер, получаюший колебания от вибропривода и содержаший расширяюшуюся кверху эластичную оболочку, выполненную с обеспечением возможности перемешения обрабатываемого

изделия сквозь ее загружаемую рабочей средой рабочую полость, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности процесса обработки, контейнер снабжен соединенными с верхним и нижним концами

оболочки крышками, при этом боковая поверхность оболочки выполнена по форме однополостного усеченного снизу гиперболоида, а крышки дополнительно шарнирно соединены между собой посредством упругих охватываюших оболочку несущих стержней,

расположенных по образующим гиперболоида и удерживаемых с наклоном в одну сторону при помощи присоединенных к крышкам гибких упругих стяжек, расположенных поверх стержней с наклоном, обратным их

наклону, при этом верхняя крышка жестко соединена с основанием, а вибропривод смонтирован на нижней крышке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3596406, кл. 51-7,

опублик. 1971.