Устройство для вибрационной обработки

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ, содержащее станину, стойку и сферический контейнер, установленный посредством роликовых .опор в двух вилках, одна из которых ведущая - кинематически связана с установленным на станине механизмом ЦЧ вращательного движения контейнера, а другая снабжена осью, кинематически связанной со смонтированным на стойке механизмом поворота контейнера , при этом ведущая вилка снабжена выполненными в виде осей направляющими, роликовые опоры жестко связаны с ползунами,установленными на направляющих посредством подпружиненных втулок, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса цбраёотки, направляющие выполнены из немагнитного материала , снабжены прикрепленными к вилкам стаканами с соленоидными катушками , при этом втулки ползунов размещены внутри стаканов.. «g (Л с 4

СОЮЗ COBEl СИИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

Э(51) 24 В 31 Об

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3398029/25-08 (22) 18.02.82 (46) 23.07.83. Бюл. Р 27 (72) A.Ï.Áàáè÷åâ, В.N. Иороз

Н.И.Бондарь и Г.Р.Рачинский (53) 621.9.048.6,04 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство

СССР по заявке )) 3259384/08, 29 . 12. 81. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРКБОТКИ, содержащее станину, стойку н сферический контейнер, установленный посредством роликовых .опор в двух вилках, одна из которых ведущая — кинематически связана с установленным на станине механизмом вращательного движения контейнера, а другая снабжена осью, кинематиче-. ски связанной со смонтированным на стойке механизмом, поворота контейнера, при этом ведущая вилка снабжена выполненными ввиде осей направляющими„ роликовые опоры жестко связаны с ползунами,установленными на направляющих посредством подпружиненных втулок, о т л и ч а ю nl е— е с я тем, что, с целью интенсификации процесса обработки, направляющие выполнены иэ немагнитного материала, снабжены прикрепленными к вилкам стаканами с соленоидными катушками, при этом втулки полэунов раэмещейы внутри стаканов.

1030144

Изобретение относится к машиностроению и приборостроению и может быть использовано для отделки зачистки, очистки, упрочнения деталей, подготовки их под покрытия, для снятия внутренних напряжений в деталях.

Известно устройство для вибрационной обработки, содержащее станину, стойку и сферический контейнер, установленный посредством роликовых опор в двух вилках, одна иэ которых ведущая — кгнематически связана с установленным на станине механизмом вращательного движения контейнера, а другая снабжена осью, кинематически связанной со смонтированным на стойке механизмом поворота контейнера, при этом ведущая вилка снабжена выполненными в виде осей направляющими, а роликовые опоры жестко связаны с ползунами, установленными на направляющих посредством подпружиненных втулок (1j.

Недостатком известного устройства является низкая интенсивность обработхи, обусловленная тем, что обрабатывающее воздействие на загрузку контейнера оказывается только его вращением и поворотом.

На фиг. 1 изображена предлагаемая установка; на фиг. 2 — то же, вид

25 сверху на фиг 3 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез Б-Б на ,фиг „3; на фиг. 5 — рамка, поперечное сечение, на фиг. 6 — схема управления пространственным движением контейнера на фиг, 7 — математичеЗ0 ская модель управления пространственным движением контейнера; на фиг.

8 - траектория движения точки В контейнера при перемещении точки С по окружности; на фиг. 9 — траекто-, 35 рия движения точки В контейнера при перемещении точки С по эллипсу; на фиг. 10 — траектория движения точки В контейнера при неизменном значении координат У и Ес.

Вибротурбуляционная установка состоит из станины 1, на которой установлен привод, состоящий из электродвигателя 2, вариатора 3 и ременной передачи 4, опор 5 качения

45 главного вала б, жестко связанного с ведущей вилкой 7, имеющей направляющие 8, выполненные из немагнитного материала, например нержавеющей стали.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что механизм поворота контейнера выполнен в виде .двух расположенных друг в друге и шарнирно связанных между собой рамок, при этом ось вилки поворота контейнера установлена с возможностью осевого перемещения в упруго подвешенной во внутренней рамке

Цель изобретения — интенсификация процесса обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для вибрационной обработки, содержащем станину, стойку и сферический контейнер, установленный посредством роликовых опор в двух вилках, одна из коэорых— ведущая — кинематически связана с установленным на статине механизмом вращательного движения контейнера, а другая снабжена осью, кинематически связанной со смонтированным на стойке механизмом поворота контейнера, ведущая вилка снабжена выполненными в виде осей направляющими, а роликовые опоры жестко связаны с полэунами, установленными на направляющих посредством подпружиненных втулок, прнчем направляющие выпол5

20 крестовине, причем внутренняя рамка установлена на наружной, а наруж ная — на стойке с возможностью перемещения внутренней рамки в двух взаимно перпендикулярных направлениях посредством винтовых передач, снабженных индивидуальными приводами с программным устройством. иены из немагнитного материала, снабжены прикрепленными к вилкам стаканами с соленоидными катушками, при этом втулки ползунов размещены внутри стаканов.

Кроме того, механизм поворота контейнера выполнен в виде двух расположенных друг в друге и шарнирно связаннЫх между собой рамок, при этом ось вилки поворота контейнера установлена с возможностью осевого перемещения в упруго подвешенной во внутренней рамке крестовине, причем внутренняя рамка установлена на наружной, а наружная — на стойке с возможностью перемещения внутренней рамки в двух взаимно перпендикулярных направлениях посредством винтовых передач, снабженных индивидуальными приводами с программным устройством.

1030144

На направляющих 8 при помощи сту .пицы, являющейся одновременно и полюсами электромагнитов, жестко установлены стаканы 9 с амортизаторами

10 и фиксируемые гайками 11 катушки 12. Подвижными сердечниками катушек 12 являются установленные посредством изготовленных из антифрик ционного материала втулок 13 ползуны 14, выполненные заодно с пружинодержателями. Свободный конец направляю- 10 щей 8 выполнен резьбовым, на него навинчивается резьбовая втулка 15, имеющая также и наружную резьбу, но с более крупным шагом, для соединения с пружинодержателем 16. 15

Торцы ползуна 14 и резьбовой втулки 15 опираются на сошлифованные витки пружины 17 сжатия, охватываемой снаружи пружиной 18 растяжения большего диаметра. Крайние витки пружины 18 .закреплены на пружинодержателе пблзуна 14 и пружинодержателе

16, соединенном при помощи резьбы с резьбовой втулкой 15. 25

В расточках ползунов 14 смонтированы каретки 19 со свободно установленными на осях роликами 20, имеющими желобчатую рабочую периферийную поверхность. Каретки 19 с роликами 20 удерживают посредством двух взаимно перпендикулярных колец

21 контейнер 22. Одна из пар кареток 19 жестко связана с водилом 23, имеющим жестко связанную с ним ось

24. Ось 24 входит по посадке с зазором в крестовину 25 (фиг. 3), опирающуюся через направляющие втулки 26 на пружины 27 сжатия (фиг. 41, установленные в полой коробчатого сечения составной рамке 28 (фиг. 5), 40

Рамка 28 имеет вертикальные цапфы

29, свободно входящие в отверстия рамки 30, которая, в свою очередь, посредством горизонтальных цапф

31 свободно .соединена с гайкой 32 45 вертикального ходового винта 33 и втулкой 34, входящей в соединение с зазором с колонкой 35.

Винт 33 и колонка 35 связаны между собой траверсой 36 и кронштейном

37. Траверса 36 выполнена заодно с гайкой 38 горизонтального ходового винта 39,а кронштейн 37 жестко связан с втулкой 40, посаженной с зазором на горизонтальную направляющую 41 °

Горизонтальный и вертикальный ходовые винты 33 и 39 получают движение от двигателей 42 постоянного тока через редукторы 43. Установка имеет щит 44 управления, токосъемные коль- 60 ца .45 и щетки 46 для питания катушек 12. Для фиксации положения резьбовой втулки 15 и пружинодержателя 16 предусмотрены контргайка 47, болт

48 с.шайбой 49. Узел варьирования 65 положения оси 24 в пространстве смонтирован в задней стойке 50.

До включения установки необходи— мо подготовить к работе узел колебательного движения, для чего, навинчивая резьбовую втулку 15 на резьбовой конец направляющей 8, сжимают пружину 17 и растягивают пружину

18 до усилия, равного усилию, которое необходимо для перемещения загруженного контейнера 22 вдоль направляющих 8.

При навинчивании резьбовой втулки 15 сжимается пружина 17, при этом пружинодержатель 16 перемещается по наружной резьбе (с более крупным шагом, чем шаг внутренней резьбы) резьбовой втулки 15 в противоположную сторону и растягивает пружину 18.

Усилия растяжения и сжатия пружин„

17 и 18 уравновешивают друг друга.

Резьбовую втулку 15 вращают до тех пор, пока величина усилий пружин

17 и 18 не становится равной усилию, необходимому для перемещения загруженного контейнера 22 вдоль направляющей 8. Положение резьбовой втулки 15 и пружинодержателя 16 фиксируется при помощи контргайки 47, болта 48 с шайбой 49.

По окончании этой операции для приведения в колебательное движениа контейнера 22 достаточно приложить

I к ползуну-сердечнику 14 небольшую по величине периодически изменяющуюся возмущающую силу. Эта возмущающая сила задается электромагнитным полем катушек 12, питаемых импульсным током.

Установка работает следующим образом.

От главного привода получает вращательное движение контейнер 22.

От щита 44 управления через щетки

46 и токосъемные кольца 45, жестко связанные с главным валом б, импульсный ток подается на катушки 12, магнитное поле которых втягивает полэун-сердечник 14. Пружины 18 после прекращения действия электромагнитной силы возвращают ползун в исходное положение, т,е. контейнер посредством ползунов 14 кареток 19 и роликов 20 получает колебательное движение в горизонтальном направлении. Таким образом, контейнер получает одновременно как вращательные, так и колебательные движения.

Для интенсификации процесса и повышения качества обработки предусмотрен механизм управления пространственным движением контейнера 22, состоящий из водила 23 с осью 24, свободно входящей в отверстие крестовины 25 рамки 28, которая совместно с рамкой 30 может поворачиваться относительно двух взаимно перпенди103014 4 кулярных осей гори зон таль ного 39 и вертикального 33 ходовых винтов с приводами 42 и 43, служащими для изменения положения оси 24 в пространстве.

Сущность способа управления состоит в том, что,изменяя по заданной программе путем использования ходовых винтов 33 и 39 положение оси

24, обеспечиваются различные виды сложного движения контейнера 22, описываемые следующими уравнениями

z co 4et)-wc s n (e 6)

Ь ., + о . (,Я,сов(а ь)->csin (вц) х,„

-Xo< S1N ((st)

I (2 cos(0uk)"Ус61N0 > +Хо

У о co5((dt)

=8, 1

Фссоз ((в t) -У, 51 (%+) )+Х „ где R — - радиус контейнера;

Х = fq(t) — уравнение колебательного

О 1 движения контейнера;

У = f<(t) - зависимость изменения положения оси 24 по коор динате у, задаваемая программой при помощи горизонтального ходового винта 39;

Z = f (t) - зависимость изменения по3 ложения оси 24 по координате Z, задаваемая программой при помощи верти10 кального ходового винта

331

-09 — угловая скорость главного вала;

- время.

15 Под воздействием сложного вращательного и колебательных движений ингредиенты загрузки подвергаются интенсивным взаимным перемещениям, что способствует производительной и качественной обработке. .Использование изобретения обеспечивает интенсификацию процесса обработки.

1030144

Б б

1030144

1030144

Составитель Н. Финн

Редактор О. Бугир Техред A.Ач Корректор А. Повх

Заказ 5065/16 Тираж 795 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ. 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4