Устройство для получения профилированной ленты из проволоки

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОФИЛИРОВАННОЙ ЛЕНТЫ ИЗ ПРОВОЛОКИ, содержащее вакуумную камеру с размещенными в ней двумя рабочими инструментами, по крайней мере один из которых жестко связан с источником ультразвуковых колебаний, нагреватель проволоки и механизм подачи рабоче77 1i. го инструмента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства , оно имеет вакуумнепроницаемый упругий элемент, к центральной части которого прикреплен источник ультразвуковых колебаний-с рабочим инструментом, а по периметру упругий элемент соединен с вакуумной камерой, при этом упругий элемент одной поверхностью обращен к вакуум ной камере, а второй - к .атмосфере. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упругий элемент выполнен в виде круглой диафрагмы с кольцевым гофром. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что площадь упругого элемента определена из соотношения i с, Fftamin. Р Р.т« где Й,./П1Л-минимальное усилие плющения; Рати -атмосферное давление; р -суммарный вес источника ультразвуковых колебаний и диафрагмы. J8

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(58 В 21 F 21 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

)В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3568722/28-12 (22) 30.03.83 (46) 15.11.84. Бюл. № 42 (72) М. Д. Тявловский, Г. В. Сятковский, С. П. Кундас, В. В. Боженков и В. А. Колтович (71) Минский радиотехнический институт (53) 621.778.27 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 627894, кл. В 21 F 21/00, 1978.

2. Тявловский M. Д. и др. Установка для получения микролент из тугоплавких металлов с помощьв ультразвука. — В сб.

Ультразвуковые методы воздействия на технологические процессы. М., «Металлургия», 1981, МИСиС, Научи. тр. № 133, с. 93 — 97. (54) (57) 1. УСТРОЛСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПРОФИЛИРОВАННОЛ ЛЕНТЫ

ИЗ ПРОВОЛОКИ, содержащее вакуумную камеру с размещенными в ней двумя рабочими инструментами, по крайней мере один из которых жестко связан с источником ультразвуковых колебаний, нагреватель проволоки и механизм подачи рабочего инструмента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, оно имеет вакуумнепроницаемый упругий элемент, к центральной части которого прикреплен источник ультразвуковых колебаний с рабочим инструментом, а по периметру упругий элемент соединен с вакуумной камерой, при этом упругий элемент одной поверхностью обращен к вакуум ной камере, а второй — к .атмосфере.

2. Устройство по п. 1, отличсиощееся тем, что упругий элемент выполнен в виде круглой диафрагмы с кольцевым гофром.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что площадь упругого элемента определена из соотношения

Fnarn + Р рлтм где „гы,-минимальное усилие плющения;

p „-атмосферное давление; — суммарный вес источника ультразвуковых колебаний и диафрагмы.

1123785

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к оборудованию для получения профилированной ленты из проволоки, и может быть использовано в других процессах обработки металлов давлением, осуществляемых в вакуумной камере, для ввода рабочего инструмента в вакуумированный объем.

Известно устройство для получения ленты из проволоки, содержащее вакуумную камеру, в которую введены концентратор источника ультразвуковых колебаний с жестко прикрепленным к нему рабочим инструментом и пуансон, выполняющий функции второго рабочего инструмента, перемешаемый посредством специального механизма (1).

Недостатком такого устройства является низкая точность ленты, вызванная отсутствием механизма регулирования толщины плющеной ленты, зависяшей от нагрузки на пуансон, температуры пластического деформирования и амплитуды ультразвуковых колебаний рабочего инструмента.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для получения микроленты из проволоки, содержашее вакуумную камеру с размещенными в ней двумя рабочими инструментами, жестко связанными с источниками ультразвуковых колебаний, нагреватель проволоки, механизм протяжки проволоки и клиновой механизм подачи рабочего инструмента, приводимый в движение электродвигателем (2) .

Недостатком этого устройства является низкая надежность механизма подачи инструмента, вызванная износом контактирующих поверхностей клиньев, работающих в условиях вакуума и больших нагрузок.

Увеличению износа способствует увеличение коэффициента трения в вакууме, а также налипание металла на контактирующие поверхности и даже их сварка в условиях глубокого вакуума и больших давлений.

Указанные недостатки препятствуют плавному и точному перемещению клиньев механизма подачи рабочего инструмента, что соответственно снижает точность и качество обработанных поверхностей получаемых лент. Все это в большей степени проявляется при больших удельных давлениях, возникающих в очаге деформации металла и соответственно действующих на контактирующих рабочих поверхностях клиньев механизма подачи.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства путем силовой разгрузки механизма подачи рабочего инструмента.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для получения профилированой ленты из проволоки, содержащее вакуум5

15 ную камеру с размещенными в ней двумя рабочими инструментами, по крайней мере один из которых жестко связан с источником ультразвуковых колебаний, нагреватель проволоки и механизм подачи рабочего инструмента, имеет вакуумнепроницаемый упругий элемент, к центральной части которого прикреплен источник ультразвуковых колебаний с рабочим инструментом, а по периметру упругий элемент соединен с вакуумной камерой, при этом упругий элемент одной поверхностью обращен к вакуумной камере, а второй — к атмосфере.

Упругий элемент выполнен в виде круглой диафрагмы с кольцевыми гофром.

Плошадь упругого элемента определена из соотношения лл min + Р (1)

Ратм где7л„;„— максимальное усилие плюшения; .рати — атмосферное давление;

Р— суммарный вес источника ультразвуковых колебаний и диафрагмы.

На фиг. 1 изображена схема устройст25 ва для получения профилированной ленты из проволоки; на фиг. 2 — зависимость усилия плющения от площади диафрагмы.

Устройство содержит вакуумную камеру 1, в которой размешены рабочие инструменты 2 и 3, жестко соединенные с источ30 никами ультразвуковых колебании — магнитострикционными преобразователями 4 и 5. Верхний рабочий инструмент 2 с концентратором магнитострикционного преобразователя 4 через отверстие 6 введен в вакуумную камеру 1. На нижней плоскости камеры 1 выполнено отверстие 7, через которое введен нижний рабочий инструмент 3 с концентратором магнитострикционного преобразователя 5, установленного в направляющей 8.

Фланец магнитострикционного преобразователя 5 прикреплен к вакуумнепроницаемому упругому элементу, функции которого выполняет диафрагма 9. Вакуумнепроницаемый упругий элемент может быть выполнен

45 также в виде сильфона большого диаметра.

Диафрагма 9 соединена по периметру с вакуумной камерой 1, а для снижения жесткости она содержит кольцевой гофр 10.

К нижней части магнитострикционного преобразователя 5 прикреплен клин 11 ме50 ханизма подачи рабочего инструмента 12.

Рабочая поверхность клина 11 контактирует с рабочей поверхностью клина 13, который связан ходовым винтом 14 с двигателем 15.

На входе вакуумной камеры 1 установлено вакуумное уплотнение 16 для ввода проволоки 17, предназначенной для плюшения, а на выходе — вакуумное уплотне1123785

Фиг.g

Составитель Г. Сятковский

Редактор Н. Киштулинец ТехРед И. ВеРес Корректор N, немчик

Заказ 8046/12 . Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! l3035, Москва, 3C — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ние 18 для вывода профилированной ленты 19.

Проволока нагревается нагревателем 20.

Сила, действующая на диафрагму 9 за счет давления атмосферы, находится из выражения (Рати Квак) (2) где Рати — атмосферное давление, составляющее 1,013 10 Па на уровне моря при 15 С; 0

Рвон- остаточное да вление в ва куумной камере 1, составляющее

5.10 — 10 " Па; — площадь диафрагмы.

Учитывая незначительное влияние Р „ на конечный результат, представляют выражение (2) в виде

Рати 5 (3)

Усилие плющения, создаваемое атмосферным давлением

F„„= F — P = P S — P (4) где P — суммарный вес магнитострикционного преобразователя 5 и диафрагмы 9.

Тогда

<; 1 - Р (5) 25

Рати

Однако при большой площади диафрагмы 9 усилие плюшения может превысить допустимое значение. Поэтому в выражение (5) вводят ограничение максимальной площади диафрагмы и п1н /-Р

<6)

Р„„ где Епл и,;„— минимальное усилие плющения, 1 г„„

Зависимость усилия плющения от плогцади диафрагмы представлена на фиг. 2.

Устройство работает следу ющи м образом.

Через уплотнения 16 и 18 вакуумной камеры 1 пропускают проволоку 17, которую размещают между рабочими инструментами 2 и 3, и создают в вакуумной камере

1 разрежение. При этом за счет давления атмосферы на диафрагму 9 магнитострикционный преобразователь 5 с рабочим инструментом 3 перемещается. по направляющей 8 до упора рабочего инструмента в проволоку 17. Точное сведение инструментов 2 и 3 до получения необходимого зазора для получения профилированной ленты осуществляется двигателем 15, передающим вращательное движение на клин 3 посредством ходового винта 14. Затем на рабочие инструменты 2 и 3 подают ультразвуковые колебания и включают механизм протяжки проволоки 17.

Усилие плюшения создается в основном за счет давления атмосферы на диафрагму и только частично обеспечивается механизмом подачи инструмента. Подвижные детали механизма подачи работают вне вакуумной камеры, что существенно снижает их износ, а также исключается возникновение на поверхности клиньев задиров и царапин, т. е. обеспечивается плавное и точное перемещение рабочего инструмента. Таким образом, полностью исключаются отказы механизма подачи рабочего инструмента, снижается его металлоемкость, появляется возможность использования маломощного двигателя.