Вибрационный станок

(71) Львовский лесотехнический институт(56) 1. Карташов И.Н. и др, Обработка деталей свободными абразивамив вибрирующих резервуарах. Киев,(54) (57) 1. ВИБРАЦИОННЫЙ СТАНОК, состоящий из упругоподвешенного контейнера с вибратором и системы циркуляции рабочей жидкости, содержащейустройство для отвода рабочей жидкости с отходами обработки, бак-отстойник и насос для подачи отстоявшейсярабочей жидкости, при этом бак-от стойник выполнен в виде емкости прямоугольного сечения) состоящей изснабженной перегородками проточнойсекции и секции для сбора остоявшейся рабочей жидкости, причем сливной дляена с ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И патру бок отвода рабочей жидкости размещ у торцовой стенки бака- отстойник о стороны прото ной секции, а насос - со стороны секции для сбора отстоявшейся жидкости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества очистки рабочей жидкости от отходов обработки, проточная секция и секция для отстоявшейся рабочей жидкости разделены установленной на дне бака-отстойника вертикальной поперечной перегородкой с отводным каналом, расположенным у боковой стенки бака-отстойника, при этом проточная секция снабжена расположенным под сливным патрубком подающим лотком коробчатого сечения и поперечной струенаправляющей стенкой, выполненными по ширине бака-отстойника. а струенаправляющая стенка установлена с зазором по отношению к дну бака-отстойника и снабжена в нижней части наклон- Я ным в сторону торцовой стенки бака- отстойника участком.1013231 2. Станок по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что:,проточная секция снабжена двумя горизонтальными перегородками, выполненными по ши. рине бака-отстойника и закрепленныМи своими концами на струенаправляющей стенке и вертикальной перегородке с отводным каналом, при этом на нижЫй горизонтальной перегородке выполнены окна. расположенные вдоль полости бака-отстойника, а между ни. ми со стороны дна бака-отстойника закреплены продольные ребра с эазо 1Изобретение относится к вибрационной обработке и может быть использовано в машиностроительной, приборо строительной и других отраслях про 1 мышленности при абразивной и упроч няющей вибрационной обработке с применением рабочих жидкостей.Подача рабочих жидкостей в зону обработки обеспечивает удаление отхо-. дов обработки с.поверхности деталей 10 и рабочей среды, смачивает детали и среду, помогает их разделению и равномерному распределению деталей в рабочей среде, способствует интенсивности обработки, а при введении в рабочую жидкость различного рода химических. добавок со специальными свойствами позволяет регулировать интенсивность обработки и качество обрабатываемых деталей.Известно, что основным исходным параметром при конструировании отстой-. ника является скорость осаждения взвешенных частиц, для выделения которых предназначен бак-отстойник. Скорость осаждения, в свою очередь. зависит от целого ряда Факторов, а,также от того, при каких режимах ламинарном или турбулентном происходит осаждение частиц. Наиболее благоприятным условием для осаждения час тиц является ламинарный режим осаждения. Известен вибрационный станок, имеющий,систему непрерывной или периоди ческой подачи рабочей жидкости в упругоподвешенный контейнер, которая включает бак-отстойник, насос, форсунку, установленную на контейнере или :на станине и соединенную с насосом при помощи гибкого шланга, систему удаления рабочей жидкости из контейнера вместе с отходами обработки, которая включает сливные решетки и патрубок, соединенный с баком-отстойником 11 3. 45 роМ по отношению к дну бака-отстойника, при этом на верхней горизонтальной перегородке выполнены окна, расположенные поперек полости бака-отстойника, а между ними со сторонынижней горизонтальной перегородки сзазором по отношению к ней закреплены поперечные ребра, причем на окнахверхней горизонтальной перегородкиобразованы вертикальные отбортовки,направленные вверх и расположенныена одном уровне с нижней кромкой отводного канала. Недостатком известного вибрационного станка является низкое качество отстаивания рабочей жидкости. Отходы обработки не успевают осаждаться на дне бака-отстойника и снова насосом подаются в зону обработки деталей, в,результатечего детали и .обрабатывающая среда в контейнере недостаточно промываются после обработки детали остаются грязными, а это вызывает необходимость введения дополнительной операции промывки деталей вне вибрационного станка. В существующих конструкциях баков-отсойников нет устройств, спосЬбствующих осаждению частиц отходов обработки, поэтому Ьля того чтобы подавать в контейнер качественную рабочую жидкость, приходится изготавливать бак-отстойник больших габаритов, Которые часто превышают габариты самого вибрационного станка и поэтому требуют дополнительных производственных площадей. Все это усложняет процесс вибрационной обработки деталей.Целью изобретения является улучшение качества осаждения частиц отходов обработки в, рабочей жидкости, улучшение гидродинамических условий осаждения частиц отходов обработки в рабочей жидкости эа счет равномерного распределения скоростей потока рабочей жидкости по ширине бака-отстойника и по его живому сечению, наиболее полного использования всего объема бака-отстойника. а также расширение технологических возможностей по отстаиванию рабочейжидкостиПоставленная цель достигается тем, что в вибрационном станке, состоящем иэ упругоподвешенного контейнера с вибратором и системы циркуляции рабочей жидкости, содержащей устройство для отвода рабочей жидкости с отходами производства. бакотстойник и насос для подачи отстоботки и количества подаваемого рабочей жидкости в контейнер.Под решетками 3 слива к наружной стенке контейнера крепится сливное устройство, состоящее из наклонного желоба 4 и патрубка 5, соединенного с баком-отстойником 6, при помощи гибкого шланга 7.Бак-отстойник 6 состоит из двух секций - проточной 8 и секции 9 для сбора отстоявшейся рабочей жидкости, разделенных перегородкой 10 и соединенных между собой отводящим каналом 11. В начале впуска рабочей жидкости в проточную секцию 8 расположен подающий лоток 12 и струенаправляющая стенка 13, в нижней части проточной секции 8 расположена горизонтальная пергородка 14 с отверстиями и закрепленными на ней продольными ребрами 15, расположенными равномерно по всей ширине проточной секции с образованием продольных коридоров.В верхней части проточной секции расположена горизонтальная перегородка 16 с равномерно расположенными на ней окнами, вокруг которых выполнены отбортовки 17 для сбора всплывающих частиц. Снизу перегородка 16 снабжена поперечными ребрами 18. Над секцией 9 для сбора отстоявшейся рабочей жидкости установлен насос 19, соединенный при помощи гибкого шланга 20 с форсункой 21, закрепленной на контейнере 1.При применении рабочих жидкостей, обладающих большой вязкостью или малой плотностью самих частиц; отходов для качественного отстоивания рабочей жидкости одного бака-отстойника может быть недостаточно. Поэтому бакотстойник снабжен патрубком 22, при пбмощи которого можно установить последовательно еще несколько одинаковых баков-отстойников. В случае использования только одного бака-отстойника патрубок закрыт заглушкой 23Вибрационный станок работает следующим образомОбрабатывающая среда и детали загружаются в контейнер 1. Контейнеру 1 от привода сообщают колебательные движения. Включением насоса 19 рабочая жидкость из секции 9 посредством гибкого шланга 20 и форсунки 21 подается в зону обработки контейнера 1Далее рабочая жидкость с отходами обработки через сливные решетки 3, наклонный желоб 4, патрубок 5 посредством гибкого шланга 7 поступает на подающий лоток 12, затем с лотка 12 через струенаправляющую стенку рабочая жидкость поступа.ет к низу торцовой стенки и ко дну .проточной секции. Рабочая жидкость 1 поступает на подающий лоток 12 с большой скоростью и режим движения жидкости - турбулентный. Располо 3 1013,231 явшейся рабочей жидкости, бак-отстойник выполнен в виде емкости прямоугольного сечения, состоящей из снабженной перегородками проточной секции и секции для сбора отстоявшейся рабочей жидкости, причем сливной пат рубок для отвода рабочей жидкости размещен у торцовой стенки бака- отстойника со стороны проточной секции, а насос - со стороны секции для сбора отстоявшейся жидкости, проточная секция и секция для отстоявшейся рабочей жидкости разделены установленйой на дне бака-отстойника вертикальной поперечной перегородкой с отводным каналом, расположенным у боковой стенки, бака-отстойни ка, причем проточная секция снабжена расположенным под сливным патрубком подающим лотком коробчатого сечения и поперечной струенаправляющей стенкой, выполненными по ширине 20 бака-отстойника, а струенаправляющая стенка установлена с зазором по отношению к дну бака-отстойника и снабжена в нижней части наклоненным в сторону торцовой стенки бака-отстойника участком.Причем проточная секция снабжена двумя горизонтальными перегородками, выполненными по ширине бака- отстойника и закрепленными своими концами на струенаправляющей стенке и вертикальной перегородке с от-. водным каналом, при этом на нижней .горизонтальной перегородке выполнены окна, расположенные вдоль полости бака-отстойника, а между ними со сто. роны дна бака-отстойника закреплены продольные ребра с зазором по отношению к дну бака-отстойника, при этом на верхней горизонтальной перегородке выполнены окна, расположенные поперек полости бака-отстойника, а между ними со стороны нижней горизонтальной перегородки с зазором по отношению к ней закреплены поперечные ребра, причем на окнах верхней 45 горизонтальной перегородки образованы вертикальные отбортовки, направленные вверх и расположенные на одном уровне с нижней кромкой отводного канала. 50На фиг,1 показаны вибрационный станок и бак-отстойник, разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1; на фиг.2 - вид Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.1.Вибрационный станок содержит контейнер 1, установленный на пружинах 2. В нижней части контейнера 1 установлены решетки 3 сливаРешетки 3 слива выполнены с таким размером отверстий, что рабочая жидкость 60 вместе с отходами обработки проходит сквозь них, а обрабатывающая среда и детали остаются в контейнере. Количество сливных решеток устанавливается в зависимости от вида обра 65101 32жение подающего лотка 12 по всейширине бака-отстойпика способствует гашению скорости движения потокарабочей жидкости и первичному осаждению частиц отходов обработки. Длясоздания равномерного распределенияскорости рабочей жидкости по ширине и живому сечению проточной секции необходимо рабочую жидкость направить к низу торцовой стенки, длячего служит стуренаправляющая стенка 13, а в продольных коридорах,образованных ребрами 15 ввиду их одинаковой ширины и глубины, рабочаяжидкость движется с одинаковой скоростью. Продольные коридоры способствуют движению рабочей жидкости в 15ламинарном режиме.При таких условиях в началеотстойника происходит взмучиваниеранее в.;г;.авшего осадка в подающемлотке и повышение концентрации вэве Ошенных веществ, что имитирует работу взвешенного срильтра, Повторноеосажден:е взмученного осадка происходит намного быстрее и полнее. Однако ввиду ограниченного объема бака-отстойника Не все взвешенные частицы успевают осесть на дно проточной секции 8. Рабочая жидкость с частицами отходов обработки через окнав перегородке 15 и окна в перегородке 1 б поступают в выполненные в виде вертикальных отбортовок желоба 17,где происходит сбор оставшихся частицотходов обработки, Поперечные ребра 18 способствуют дальнейшему умень.шению скорости движения потока рабочей жидкости. Рабочая жидкость присвоем дальнейшем движении поступаетчерез отводящий канал 11 в секцию 9для сбора отстоявшейся рабочей .жидкости. В дальнейшем цикл подачи 40рабочей жидкости в зону обработки вконтейнере 1 повторяется.Экспериментально установлено чтогашение горизонтальной скорости вертикальными ребрами 18 осуществляетсяза .счет определенного количества этихребер, расстояиия между ними и глубины погружения в рабочую жидкость.Кроме того, число ребер должно бытьтаким, чтобы расстояние между нимине было больше ширины бака-отстойника. Глубина погружения г"бер принимается с таким расчетом, чтобы продольная скорость перемещения рабочейжидкости не превышала допустимую длягоризонтальных отстойников. Для существующих габаритов баков-отстойни.ков допустимая скорость потока недолжна превышать 0,01 м/с, При соотношении глубины рабочей жидкости Нв нашем случае размер Н равен величине от уровня жидкого раствора доперегородки 14 ) к глубине погружения ребер 18 Ъ, равном - = 0,5Нсоздается оптимальный режим осажев:астиц, а не. вэмучивание пото 31ка рабочей жидкости, Таким образом, поперечные ребра 18 способствуют производительному осаждению частиц.Процесс осаждения частиц начинается в продольных коридорах, образованных ребрами 15, где осаждаются частицы, имеющие большой удельный вес. Частицы с меньшим удельным весом осаждаются на перегородке 14, даже на поперечных ребрах 18, т.е. процесс осаждения частиц осуществляется по вертикали, пропорционально уменьшению их удельного веса. В пространствеобразованном желобами 17, находятся частицы, удельный вес которых близОк или равен удельному весу рабочей жидкости например, различные масла, которые бУдут плавать на поверхности рабочей жидкости ).Поскольку Уровень рабочей жидкости находится на высоте стенок желйбов 17, то в момент перелива его в отводящий канал 11, частицы, имеющиеменьший удельный вес, задерживаются на внутренних стенках желобов 17.Поскольку рабочая жидкость может состоять из нескольких компонентов. один иэ которых обладает пенообразующими свойствами, то неосевшиечастицы, а также масла собираютсяпеной, плавающей на поверхности рабочей жидкости. При переливании ра- бочей жидкости через стенки желобов 17 в отводящий канал 11 пена вместе с плавающими отходами обработки задерживается у стенок желобов 17,Та часть пены, которая вместе сплавающими отходами обработки всеже проникнет в секцию для сбора жидкости, будет находиться на ее поверхности. Очищенная рабочая жидкость находится на.глубине секции 9, откуда происходит ее забор насосом 19 для подачи в зону обработки контейнера 1.Такое конструктивное выполнение бака-отстойника позволяет улучшить гидродинамические условия осаждения частиц отходов обработки. гозволяет создать благоприятный ламинарный режим движения потока рабочейжидкости, способствует равномерномураспределению скорости потока по ширине и живому сечению бака-отстойника. Установка поперечных перегородок в конце проточной емкости способствует уменьшению скорости движения жидкого раствора, а наличие сборных желобов позволяет добиться осаждения взвешенных частиц отходов обработки, не успевших осесть на дно проточной емкости, чем повышается качество отстаивания рабочей жидкости. НаличиеС на баке-отстойнике соединительного патрубка позволяет в случае технологической необходимости, связанной с использованием раствора различной вязкости, а следовательно; и различной скоростью осаждения частиц отходов обработки, а также необходиРедактор .Л.ГраЗаказ 2899/22 акаренко тор тилл аж 793ств енного комитета ретений н открытийЖ, Раушская н ПодписСР ВНИИПИ Госуда по делам изо113035, Москв б., д. илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнаи мостью подачи различного количествараствора в зону обработки, встраивать в систему отстаивания рабочейжидкости идентичного бака-отстойникабез каких-либо дополнительных средствперекачивания жидкого раствора с одного бака к другому,Это позволяет значительно сократить габаритные размеры баков-отстойников, тем самым сократить производ,ственные площади, уменьшить расход электроэнергии, при улучшении качества осаждения частиц отходов обработки.