Установка для вибрационной обработки

О Й"С-А НИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеез Севетсных Сецыаныстычесных Реснублын(22) Заявлено 170676 (Щ 2373246/25-08 с присоединением заявки ЭЙ В 24 В 31/06 Государствеаиый комитет СССР яо делам изойретений и открытийДата опубликования описания 250379 А.П.Субач, И.И.Думбравс и Я,А,Алнис(72) Автори нзобретенйа Рижский политехнический ийститут(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ сИзобретение относится к абразивной обработке поверхности изделий с одновременным ее виброупрочнением.Известно устройство, в котором рабочий контейнер окружен дополнительным кожухом, образующий вместес рабочей камерой полость для подвода в рабочую среду сжатого воздуха И,Однако недостаточная интенсивность перемешивания рабочей среды в этом устройстве приводит к неоднородной. отделке.Известна также установка для вибрационной отделки, содержащая неподвижный жесткий контейнер, внутри которого закреплена при помощи регулируемых упругих элементов емкость с загрузкой, разделенная на вибрирующие секции, герметизированные упругими прокладками и снабженные автономными приводами вибраций 2).Недостатками известной установки являются слабая циркуляция загрузки в процессе обработки, быстрое затухание виброупрочняющих импульсов внутрь. рабочей среды и недостаточная защита внутренних поверхностей еМкости от абразивного износа.Целью изобретения является увеличение эффективности абразивной отделки поверхностей различных изделий ,.одновременно с виброупрочнением, атакже виброакустическая изоляция установки.Для этого в предлагаемой: установке внутри жесткого герметичного контейнера на амортизаторах установленаемкость, состоящая иэ вибрирующихкольцевых секций. Обращенные внутрь загрузки контейнера части секцийснабжены кольцевой упругой, вращающейся вокруг оси кольца мембраной,а обращенные в сторону жесткого контейнера части секций снабжены невра" щающейся реактивной массой. Мембраны армированы плоскими спиральными пружинами и усилены боковыми обечайками имеющими на поверхности винтообраэные выступы.С внутренней стороны мембраны связаны посредством подшипниковых узлов с автономными приводами вращения и вибрации и упруго установлены на реактивной массе.На фиг. 1 схематично изображена описываемая установка (вертикальное сечение); на фиг. 2 - нижняя горизонтальная секция, поперечное сечение.внутри жесткого замкнутого, герметичного, округлой форвард контейнера1 йа амортизаторах 2 закреплены внутренние части секций 3, образующиеемкость 4 для обрабатывающей средыи обрабатываемых деталей. Нижняя центральная секция 5 смонтирована на нижнем полом валу 6 с5помощью сильфона 7. Во внешней частисекции 5 установлены концентрическиеперфорированные цилиндры 8, а дносильфона 7 выполнено в виде перфорированного диска 9.Верхняя центральная секция 10смонтирована на верхнем полом валу11 с помощьЮ сильфона 12, внутри ко торого установлен пылеуловитель 13,управляемый выкускнымн клапанами 14 (5и 15.Во внешней части секции 10установлены концентрические перфорированные цилиндры 16, расположенныеотносительно вертикальной оси установки так, что входят с зазорами в Щтелескопическое соединение с цилиндрами 8.Кроме того, в полый вал 6 вмонтирован впускной клапан 17,а На валу 11 около отверстий впуска-выпуска р 5установлен шумоглушитель и влагоотделитель 18 циркулирующей газовой:. среды.Полость 19 между жестким контейнером 1 и секциями еМкости соединена.трубопроводом 20 с системой наполнителя и слива рабочей жидкости, а также с системой подвода нагретой илиохлажденной газовой среды,Под секцией 5 в жестком контейнере установлен герметично закрываемыйлюк 21 для выгрузки рабочей среды,а над секцией 10 - люк 22 для загрузки рабочей среды, охватываемой чашей 23.каждая секция 3 выполнена в виде 40невращающейся реактивной массы 24,востановленной на амортизаторах 4 исоединенной с жестким кольцом 25, вкачестве соединительного элементаиспользуют регулируемые упругие элементы 26, например пневмоамортизаторы,и вибраторы 27, например пневматические.К кольцу 25 с другой стороны прижимаются сепараторы с шариками 28 с 50помощью упругого опорного кольца 29с кольцевой юбкой 30. В кольцевом пазу кольца 25 закреплен конец пологовала 31 с валком 32, прижатым к Юбкеи образующим с ней фрикционную вращающуюся пару. Кольцо.25, сепараторс шариками 28 и кольцо 29 с юбкой30 образуют нестандартный подшипниковый узел для вращения секций вокругоси кольца.На опорном кольце 29 закреплена 60внешняя часть секции, состоящая издвух"Юоских "спиральных армирующихпружин 33 по обе стороны кольцевойупругой мембраны 34. Мембрана 34 по(краям"соединена с усиливающими ее 65 боковыми тонкостенными обечайками35 и 36, на которых сделаны вннтообраэные выступы 37, например, в видеприклеенных резиновых стержней. Между выступами 37 смежных обечаек оставлен небольшой кольцевой зазор 38,закрытый со стороны загрузки упругим уплотнением 39, например, в видекольцевой манжеты, закрепленной наодной из смежных обечаек. В полыйвал 31 вмонтирован клапан 40.Конструкция других секций отличается от описанной тем, что боковыеобечайкн выполнены в виде усеченныхтонкостенных конусов, Кроме того,у центральных секций 5 и 10 приводные валы 6 и 11 соединены непосредственно с мембранами,При подготовке к работе верхняяцентральная секция 10 поднимаетсявверх и через чашу 23 в емкость загружается смесь деталей и абразива.При этом цилиндры 16 остаются в телескопическом соединении с цилиндрами 8 и предохраняют полости рециркуляции от засорения крупными Фракциями.Затем секция 10 опускается на место, причем связанный с ней люк 22 герметичнозакрывает жесткий контейнер 1. Включают приводы валов 31,6 н 11, ЧеРез трубопровод 20 емкость4 и полость 19 полностью заполняются рабочей жидкостью до давления, обеспечивающего закрытое состояние клапана 14Через фрнкционные пары (валик 32 вала 31 и юбку 30) начинают вращаться внешние части секций вокруг оси кольца, создавая центробежные поля для циркуляции загрузки в емкости.Так как на каждой вращающейся секцииимеются спирали 33, то происходит дополнительнаязакрутка внутри каждогослоя загрузки, прилегающего к секции.Секции могут вращаться в разные стороны н с разными скоростями, Это поэволяет создавать в общем винтообразном движении загрузки кольцевые винтообразные зоны. Это режим центробежной отделки. Одновременно включают вибраторы 27 секций (может быть по одному вибратору на секцию) и, благодаря наличию регулируемых упругих элементов26 (количество которых не менее 3-хна каждой секции), кольца 25 вместес расположенными на них вращающимисявнешними частями секций начинают вибрироватьВнбраторы 27 генерируют вибрацииперпендикулярно поверхностям мембран34. Спиральные плоские пружины рас,пространяют вибрации по всей поверх- ности мембран, На эти вибрации накладываются также высокочастотные вибраций",йоэникающие от того, что упругое кольцо, перекатываясь по шарикам 28, имеет переменную благодаря653093 формула изобретения 5сйиральным пружинам 33 жесткость. В ( результате этого поверхность мембран 34 находится в сложном вибрационном движении, передаваемом загрузке. Составляющая этих вибраций, перпендикулярная поверхности мембран, создает упрочнение поверхности обрабаты ваемых деталей. Это режим вибрационной отделки и виброупрочнения.Вибрационное воздействие от поверхности мембран 34 передается также внутрь загрузки по стыкам ее винтооб разных слоев. Эта передача происходит за счет дополнительного давления жидкой рабочей среды, создаваемого винтообраэными выступами 37, действующими каклабиринтные насосы. Выступы 37 при вращении мембран 34 перекачивают жидкость иэ полости 19 через кольцевые зазоры 38 в емкость. При этом жидкость своим давлением приподнимает уплонение 39, работающее как обратный клапан при малых оборотах секций и предохраняющее зазор 38 от попадания в него твердой Фракции загрузки. В режиме центробежной отдЕлки кольцевые струи жидкости интенсифицируют абразивное действие в центре- загрузки, а по внешней поверхности мембран 34 вместе с мелкой Фракцией загрузки, задерживающейся между витками спиралей 33, образует виброконтактный слой. ЗО.С учетом рассмотренных трех видов движений внутри емкости обрабатываемая деталь будет двигаться по типовой траектории, показанной на фиг.1.Ф 35Рециркуляция Рабочей жидкости происходит через пефрорированные цилиндры 8 и 16, сильфон 7 и перфорирован,ный диск 9, который может быть соединен также с отстойником отходов 4,1 обработки (на чертежах не показан), ПерФорации очищают от забивания твердыми Фракциями путем соединения их с вибрирующими мембранами 34, а также профилактической продувкой через клапан 17. Вначале процесса обработки загрузки должен преобладать процесс абразивного материалосъема, поэтому режим работы приводов вращения выше 50 режима работы вибраторов, а в конце процесса - наоборот: режим работы приводов вибрации выше режима работы приводов вращения.По окончании обработки жидкость 55 откачивают через трубопровод 20, и в контейнер через тот же трубопровод 20 подают под давлением газовую смесь (может быть подогрета) для сушки деталей. Гаэ проходит через зазор 38, где его давление увеличивается действием лабиринтного насоса, образуемого выступами 37, поднимает уплотнение 39, проходит через загрузку, через перфорированные цилиндры ,8 и 16, открывает клапан 14 и попада ет в пылеуловитель 13. Очищенный отпыли газ проходит через влагоотделитель 18 и, проходя клапан 15, направляется обратно в систему циркуляции.К газу, если необходимо, можно добавить распыленную актикорроэийную жидкость, краску или другие примеси дляпредохранения поверхностей обработанных иэделий.Технологический цикл этим заканчивается,Выключают приводы валов 31,6, н 11и вибраторов 27. Нижняя средняя секция 5 опускается вниз, и обрабатывающий контейнер раэгружается. Потомсекция 5 устанавливается на место илюк 21 герметично закрывает контейнер 1. Контейнеры промывают и сушат.Потом цикл можно повторять. Все этиоперации легко могут быть включеныв цикл программного управления процессом.Сепаратор с шариками 28 смазываютсмазочной жидкостью, поступающей через клапан 40 и полый вал 31. Дляпредохранения от попадания в сепаратор с шариками 28 рабочей жидкостии твердых частиц на нижней части боковых обечаек 35 и 36 выступы 37выполнены также и с другой, внутренней стороны. Йаправление спиралиэтих выступов таково, что лабиринтный насос, образуемый выступами 37и периферией кольца 24, предохраняет внутреннюю полость. секции 3 отпопадания в нее жидкости.Предложенная конструкция контейнера обеспечивает виброэвуковую изоляцию устройства от окружающегопространства благодаря слою жидкости в полости 19, изготовлению жестко-го корпуса из материалов невысокойжесткости, наличию в основании каждой секции реактивной массы, задерживающей вибрации от виброприводови гасящей их в жидкости в полости 19.Кроме того, циркулирующая в полости19 жидкость под давлением хорошо распределяет вибрации и отражает обратно в емкость,Таким образом, устройство сочетает в себе преимущества устройств дляцентробежной ,.отделки, виброобработки и виброупрочнения, а также устройства для виброакустической изоляции. Кроме того, рационалиэировано иускорено проведение обслуживающих,подготовительных операций. Устройство удобно дляавтоматизации. Установка для вибрационной обработки, содержащая неподвижный жестний контейнер, внутри которого установлена на амортизаторах емкость, разделенная на вибрирующие секции, снабженные автономными приводами вибрации, о т л и ч а ю щ а я с я/11 Тираж ЦНИИПИ Государственнопо делам изобретены 35, Москва, Ж, Рауш акаэ 119 1011го комитй и открская наб Подписноеа СССРий д. 4/5 Патентф, г.ужгород, ул.Проектная П или тем, что, с целью увеличения эффективности абразивной и упрочняющей обработки иэделий, вибрирующие секцииемкости выполнены в виде колец, каждое из которых снабжено со стороныаесткого контейнерареактивной массой, а со стороны рабочей загруэки -кольцевой упругой мембраной, армированной плоскими пружинами и усиленной боковымв обечайками с винтообраэными выступами, причем каждая мембрана установлена с воэможностью вращения вокруг оси своего кольца. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 1. Авторское свидетельство 9481313, кл. В 02 С 19/16, 1974. 2. Авторское свидетельство 9252113, кл. В 24 В 31/06, 1967.