Устройство для волочения материала с применением ультразвуковых колебаний через две волоки

(11) 6.687 Ж Республик ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВЙДИВЛЬСТВУ(23) Приоритет -Опубликовано 25.06.79. Государственный комете ссса оо делам изобретений н открытийата опубликования описания 10.07.79(72) Авторы изобретени В. В. Клубович ц В. В. Руба пик итебский филиал институтцев физики твердого тела и полупроводников АН Белорусской ССР 71) Заявител(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПРИМЕНЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЪ КОЛЕБЛН 11 Г ЧЕРЕЗ ДВЕ ВО,)1 ОКИ Цель изобрстсволочени я.Это достигаетустановлена в и)льтразв ковой впервой волоки, ония: меньшецце слн что вторая волокд колебаний стоячей на расстоянии 8 от нос ОЛЦЫироде,ЯЕМОМ ИЗ СООТНОШЕАп 8 0(8 С Изобретение относится к волочпльному производству.Известно устройство для волочегия материала с применением ультразвуковых колебаний через две волоки, включаю(цее источник и средство подвода продольных ультразвуковых колебаний к первой волоке, размещенной в пучность колебаний ультразвуковой волны, и источник и средство для подвода радиальных колебаний на второй волоке 1 .Недостатком такого устройства является частичное использование энергии ультразвуковых колебаний, что увеличивает эффективное значение усилия волочения. Это увеличение обусловлено тем, что волока, закрепленная в узле радиальных колебаний, не обеспечивает надежного защемлеция протягиваемого материала в момент, когда волока, поме(ценная в пучности продольных колебаний, движется против хода волочения. В этот момент энергия ультразвуковых колебаний тратится на упругое растяжение материала на участке между волоками илц на участке между тянущим барабаном и волокой, закрепленной в пучности продольных колебаний. где Ап амплитуда продольными ультразву ковых колебаний;- х 10 дл ь 10 а л 5 Протя п)вд(.м Огоматеид,д;6 -- напряжение, возникающее в протягиваемом материале за счет нродольцых (льтрдзв( ковых колеоанци.На чертеже изображена схема предлагаемого мстройства.Устройство содержит про(гбр;зовдтсль 1ультр(1 зв) ковых кол(.бдннйцрп(оедиценны к немх волноводом 2, в го 11 с которого 20 в п) чностп продольных колеб(1 ннй закреплена волока 3 и преобразователь 4 ультразвуковых колебаний с присоединенным к цсму волцоволом 5, в торце которого в цучности подог 1, ы х ко,(.О( пни вы ногн(н д 1 ск6, имеющий диаметр, кратный половине длины ультразвуковой волны, с закрепленной в пучности радиальных колебаний волокой 7.Устройство работает следующим образом В момент начала движения волоки 3 против хода волочения протягиваемый материал 8 подвергается сжатию волокой 7 в радиальном направлении, что обеспечивает его надежное защемление. В результате волока 3, двигаясь против хода волочения, за счет энергии ультразвуковых колебаний деформирует протягиваемый материал 8, Расстояние между волоками установлено таким, чтобы абсолютное упругое растяжение материала на этом участке было меньше амплитуды продольных ультразвуковых колебаний. В этом случае волока 3, закрепленная в пучности продольных ультразвуковых колебаний, продеформирует материал на участке, равном разности между амплитудой продольных ультразвуковых колебаний и абсолютным упругим растяжением материала на участке между волоками. Минимальный зазор между волоками 3 и 7 устанавливается больше нуля с тем расчетом, чтобь 1 на участке между волоками 3 и 7 не происходило усталостного разрушения протягиваемого материала.Так как периодическое изменение диаметра волоки 7 при радиальных колебаниях и продольные колебания волоки 3 вдоль оси волочения происходит синфазно, то описанный процесс действует на протяжении всего времени волочения, что приводит к значительному снижению усилия волочения за счет более эффективного использования ультразвуковой энергии, а также к устранению пиков тягового усилия.В момент уменьшения диаметра волоки 7 металл подвергается сжатию в радиальном направлении, в результате чего металл деформируется только за счет энергии ультразвуковых колебаний и пластическое течение металла происходит без приложения к переднему концу металла тянущего усилия. В волоке 3, вследствие надежного защемления металла волокой 7 в момент его движения против хода волочения, доля пластической деформации за счет энергии ультразвуковых колебаний значительно возрастает.В результате более эффективного использования энергии ультразвуковых колебаний общее усилие волочения по сравнению с усилием при волочении в известном устройстве уменьшается на 40 - 60%, а для таких О материалов как алюминий, свинец, оловоснижение усилия волочения достигает 80 - 90/о Формула изобретенияУстройство для волочения материала сприменением ультразвуковых колебаний через две волоки, включающее источник и средство подвода продольных ультразвуковых 1 о колебаний к первой волоке, размещенной впучности колебаний ультразвуковой волны, и источник и средство для подвода радиальных колебаний ко второй волоке, отличаюиееся тем, что, с целью снижения усилия волочения, вторая волока установлена в пучности колебаний стоячей ультразвуковой волны на расстоянии Ь от первой волоки, определяемом из соотношения:0(8( -- ,Агз Ь 30где Ап - амплитуда продольных ультразвуковых колебаний;Я - модуль Юнга для протягиваемогоматериала;4 д - напряжение, возникающее в протягиваемом материале за счет продольныхультразвуковых колебаний.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 4 О Мо 435028, кл. В 21 С 3/00, 1972.Редактор С. СурковаЗаказ 3540(6 Составитель Е, Воронкова Техред О. Луговая Корректор Л. Ливринн Тираж 1033 Подписное ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4,5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4