Способ ультразвуковой очисткидеталей и установка для егоосуществления

 

(72) Авторы изобретения

Ф. А. Бронин, А. С, Денисов, Е. И. Кириллов и А. П. Чернов (71) Заявитель (54) CllOCOB УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОЧИСТКИ ДЕТАЛЕЙ

И УСТАНОВКА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Это приводит к тому, что не все детапи . подвергаются равномерной обработке.

Наибопее близким к изобретению явняется способ кавитационной обработки, при котором детали многократно перемещают через фокапьную кавитационную область вращающегося эаектроакустического изпучатепя устройство дпя реализации этого способа нредставпяет собой горизонтально . расположенный копьцевой излучатель с крышками по торцам, который снабжен ! механизмом возвратно-вращательного движения вокруг горизонтальной оси с углом поворота в пределах 2200.

Известен способ кавитационной обработки деталей с воздействием упьтразву» ка, при котором обрабатываемые.детали перемещаются через внутренний объем N кольцевого ультразвукового излучатепя.

Конструкция для реализации этого спосо .ба представляет собой установленный вер- .

- тикально внутри ванны с моющей жидкос .тью кольцевой ультразвуковой излучатель, внутрь которого со специального нотка, распопоженного над ванной, подают дета пи (1 .

Недостатком этого способа является то, что часть деталей при перемещении внутри излучателя не попадает в его фо капьную кавитациасную область, расположенную по главной оси его симметрии.

Изобретение относится к приборостро ительному производству, касается способа и установки для кавитационной обработки деталей при воздействии ультразвука, и можев найти применение преимушесяьеино для снятия заусенцев с мелких детапей.

При этом способе обработки детали при вращении преобразователя захватываются специальными лопатками, закрепленными на его внутренних стенках, подаются в верхнюю часть излучателя, а оттуда под действием гравитационных сил падаю г вниз, проходя при этом, через фокальную кавитапионную область, совпадающую в данном случае с осью вращения P2).,3 7

Недостатком этого способа обработки является то, что значительное технологическое время обрабатываемые детали находятся вне фокапьной области излучателя и, следовательно, не подвергаются интенсивной кавитаиионной обработке.

Е(ель изобретения — повышение производительности технологического процесса за счет увеличения времени нахождения деталей в кавитаиионной области.

Укаэанная цепь достигается тем, что обрабатываемые детали перемещают через фокальную область эпектроакустического излучателя, в котором предварительно возбуждают ультразвуковую капитанию.

При этом излучатель одновременно вра-,,/ щают относительно двух пересекающихся осей, причем одну из осей располагают под углом к главной оси симметрии иэпуча тепя.

Установка для осуществления предлагаемого способа содержит кольцевой электроакустический излучатель с крышками по торцам и механизм вращения излучателя, который снабжен несущим венцом, связанным с излучателем. Излучатель установлен в отверстии несущего венца, а механизм вращения излучателя имеет корпус. В этом корпусе свободно установлен несущий венец, который имеет дополнительный привод вращения относительно этого корпуса.

Оси вращения корпуса и несущего венца не совпадают и расположены под углом друг к другу.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема установки;.на фиг. 2 — схема подвода питания к эпектроакустическому кольцевому излучателю; на фиг. 3 - корпус механизма вращения, общий вид; на фиг. 4устройство для перестановки -излучателя и для изменения положения его главной оси симметрии относительно осей вращения; на фиг. 5 - узел Х на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 5; на фиг. 7 11 - траектории перемещения фокапьной кавитаиионной области при работе установки.

Кольцевой магнитострикпионный излучатель 1 (фиг. 1 - 4) со съемной крыш кой 2 при помощи шпилек 3 и гаек 4 связан с несущим венцом 5, который при помощи шестерен 6 кинематически связан с валоь 7. Последний соединен с электродвигателем 8 постоянного тока при помощи клиноременной передачи 9. Корпус 10 (фиг. 3), внутри которого расположен несущий венец 5, снабжен механизмом его вращения относительно горизонтапьноД

95589 4 оси. Это механизм включает вал 11, который жестко соединен с корпусом 10, червячную передачу 12, конический реверсивный механизм 13 и электромагнитную муфту 14, посредством которой этот механизм связан с валом 7, Шестерня 6 связана с валом 7 через электромагнитную муфту 15. Разгрузочная емкость 16 (фиг. 2) соединена с корпусом 10 через

1а шарнир 17 при помощи штанги 18 и муфты 19, которая расположена на валу 20 корпуса 10. Валы 11 и 20 соосны. На валу 21, связанном с излучателем 1, расположено шеточное устройство 22, имеющее коллекторы 23 и щетки 24. Канапы дпя подачи сжатого воздуха в валах 20 и 21 связаны с трубопроводом 25. Внутри трубопровода 26 расположены токоведущие провода. Трубопроводы 25 и 26 щ гибкие. Шеточное устройство 27 ananomqно щеточному устройству 22. Установка имеет общий кожух 28 с люком 29 и крышкой 30 люка (кожуха). Феранец 31 (фиг. 3) крепится к корпусу 10 при помоши. болтов 32 и гаек 33. Излучатель снабжен устройством для его перестановки относительно горизонтальной оси, устройством для его перестановки относительно вертикальной оси его вращения и ус ройсчвом дпя изменения положения его главной оси симметрии относительно ".:îñè вращения корпуса механизма вращения.

Эти устройства включают угольники 34 и втулки 35 (фиг. 5 и 6), посредством которых излучатель закреплен на несущем венце 5. Угольников всего 4: по два с каждой стороны прямоугольного отверстия несущего венца 5. Угольники 34 крепятся к несущему венцу 5 с помощью болтов

36 и гаек 37. Лпя крепления болтов 36 в несущем венце 5 выполнены отверстия

38 (фиг. 3). Втулки 35 с помощью гаек крепятся соответственно на четырех шпильках 3 рабочей ванны. Вап 11 выполнен с возможностью взаимодействия с набором концевых выключателей 39 (фиг. 1).

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном положении изпучатель,находится в вертикальном положении, крышка

2 снята, крышка 30 открыта, а разгрузочная емкость 16 находится в верхнем положении. Вручную загрузив порцию дета55 лей, подлежащих обработке внутрь изпуФ чателя 1, закрывают крышку 2 и затем крышку 30. Вкпючают электродвигатель

8, от которого при помощи клиномерной передачи 9 движение передается через

5 . 795589 6 электромагнитную муфту 14 на коничес- шающий общую длину фокальной области, кий реверсивный механизм .13 и далее че- (фиг. 8) образуется, если излучатель рез червячную передачу 12 и вал 11 на переставить относитепьно плоскости несукорпус 10 механизма. вращения излучате- щего венца 5 вверх (или вниз). ля. При этом корпус 10, несущий венец s чтя этого освобождают гайки 4 на

5 и излучатель 1 получают вращение во»- всех четырех втулках 35 (фиг. 6) и пе- руг горизонтальной оси. СЬновременно от ремещают излучатель относительно укареверсивного механизма 13 через электро- занных втулок вверх (или вниз). Далее, магнитную муфту 15 и систему шестерен закрепляя втулки 35 на необходимый дли,6 движение передается на несущий венец 16 не шпилек 3, получают требуемое положь5, который при этом получает вращение ние излучателя относительно ппоскости вокруг вертикальной оси внутри корпуса несущего венца 5. При таком закр пл закреплении акже начинает вращаться вокруг вер- излучатепя внутри диска, описываемого .. тикальной оси и излучатель 1, связанный фокальной областью, образуется пространс несущим венцом 5. Таким образом, цэ- Ю ство (см. фиг. 8), в котором траектории сущий венец и закрепленный в его отвар- отдельных точек фокальной области дважсТНН излучатель 1 получают одновремен-. ды за один оборот излучателя вокруг гоное вращение вокруг двух осей. Скорость ризонтальной оси пересекаются с .траектовращения излучателя может регулировать- риями движения деталей. ся за счет изменения числа оборотов энек-20 Фигура большего объейа (фиг. 9)обратродвигателя 8. При вращении излучателя. зуется, если закрепить излучатель эксцен1 вокруг двух осей электропитание на трично относительно несущего венца 5 обмотку.магнитострикционного излучателя,т. е. переставить излучатель относитеаьподается через щеточные устройства 22 но вертикальной оси его вращения. Зля . и 27. Сжатый воздух для проведения тех- >> этого освобождают болты 36 (фиг. 5 и 6) нологического процесса ультразвуковой и перемещают все четыре угольника в обработки под избыточным статическим правую или левую сторону, закрепляя их давлением подается в рабочую ванну чэ- в необходимых отверстиях 38 (фиг. 3,), рез каналы в валах 20 и 21 и трубопро- фиксируют излучатель, 1 в эксцентричном. . вод 25. При таком вращении излучателя 30 относительно несущего венца 5 положении.

1 вокруг двух пересекающихся осей, в Ширина упомянутой фигуры определяется зависимости от его положенйя относитесь- величиной смещения излучателя отностепьно этих осей, фокальная кавитационная но центра несущего венца, но смещение область излучателя ось симметрия кото- больше, чем на радиус фокальной области, рой совпадает с упомянутой главной осью, зз неэффективно (фиг. 9). Если при эксценописывает объемные фигуры. При этом тричном закреплении. излучателя относитраектории отдельных частей фокальной тельно венца 5 дополнительно его псвер.рбласти многократно пересекаются с тра- нуть относительно этого же венца, т. е. екториями движения деталей внутри излу- изменить положение главной оси симмеч чателя, что по сравнению с известным 46 рии излучателя относительно оси вращения устройслзом увеличивает долю времени несущего корпуса, то образуется пространультразвуковой обработки деталей в фо- . ство (см., фиг. 10). калькой кавитационной области относительно общего времени движения детапей внут- . Лпя поворота излучателя 1 относитель-ри излучателя. но несущего венца 5, например вправо (см. фиг. 4-6), освобождают гайки 4 на

На фиг. 7 - 11 показаны объемные паре втулок 35, расположенных с левой фигуры, в которые преобразуется фокаль- стороны. Далее поворачивают излучатель ная кавитационная.область излучателя 1 1 относительно оси, соединяющей правую при различнсм закреплении последнего . пару угольников 34. При этом втулки 35, относительно ельно несущего венца 5. Фигура связанные с левой парой угопьников, сколь

SO в виде диска, ширина которого равна ди- . зят вдоль своих стяжных шпилек 3, повоаметру фокальной области, а диаметр ра- рачиваясь при этом относительно угольвен последней по ее оси симметрии, . ни»си 34. Повернув изпучатель 1 на неф . ), образуется при симметричном обходимый угол, закрепляют ранее освозакреплении излучателя относительно не божденные гайки 4 и ванна фиксируется сущего венца (фиг. 2). Фигура в виде в требуемом положении. диска той же ширины, что и в предыду- Дня поворота излучателя 1 вправо щем случае, но имеющая диаметр, правы можно поворачивать его и относитепьно

795589 оси прохвдящея через певую-пару уголь»

HHxQB при эти ооой это тв анно Освобож дают гайки втулок, расположенных справа от оси поворота. Аналогично осуществляется наворот ванны в левую сторону.

Фигуру в виде диска наибольшего объема. (фиг. 11) можно подучить, если одновременно переставить излучатель относитепьно несущего венда 5, эакрепичь его эксцентрично.и повернуть его относительно этого же венца.

Можно получить и другие траектории движения фокальиой области изпучатепя, например, если ограничить вращение несущего корпуса вокруг горизонтапьной оси д определенным углом. Это можно сделать путем установки концевых переключателей

39, взаимодействующих с валом. При повороте вала 11 на заданный угол этими концевыми переключателями обеспечивает- п ся переключение движения вала на обрач ное.

Предлагаемый способ и устройство кавитационной обработки можно использовать также и в других технологических р процессах с воздействием ультразвука, например при очистке деталей, измельчении порошковых материалов и др.

Формула изобретения

1. Способ ультразвуковой очистки деталей, преимущественно для снятия эъузвя цев путем перемещения деталей через фокальную кавитаиионную область вращающегося епектроакустического излучателя, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличения времени нахождения детали в кавитационной области, излучатель вращают относительно двух пересекающихся осей, причем одну из осей располагают под угпом к главной симметрии излучателя.

2. Установка для осущесчвления способа ультразвуковой очистки по и. 1, содержащая кольцевой эпектроакустический излучатель с крышками по торцам и механизм вращения иэпучателя, снабженный несущим венцом, связанным с излучателем, о т л и ч а ю m аa я a с c я тTеeмw, что излучатель установлен в отверстии несущего венца, а механизм вращения имеет корпус, в котором свободно установлен несущий венец, причем последний имеет дополнительный привод вращения относитепьно корпуса, ось которого расположена под углом к оси вращения несущего венца, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 3222221, кл. 134-1, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

N 200931, кл. В 06 В 1/08, 1966 (прототип) .

795589

Составителб Т. Казннова

Танкред И.Асталош Корректор Л. Иван

Редактор Ю. Петрушенко

Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9548/4

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