RU2151681C1

RU2151681C1 - Tumbling apparatus

Info

Publication number: RU2151681C1
Application number: RU98115791A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Иванов; А.В. Ляу; Г.В. Серга; И.И. Табачук
Original assignee: Кубанский государственный аграрный университет
Priority date: 1998-08-11
Filing date: 1998-08-11
Publication date: 2000-06-27

Abstract

FIELD: finishing, trimming and strengthening parts in free pelletized medium, possibly in machine- and instrument making for dimensionless working of complex-shape parts. SUBSTANCE: apparatus includes multisection zigzag shaped drum. Lateral surface of each section of drum is formed by two similar non-equilateral trapeziums alternatively joined by means of one equilateral trapezium and second equilateral trapezium whose height is less than that of first one. Lower bases of all trapeziums are equal one to another and they are less than their upper bases also being the same for all four trapeziums. Ends of drum sections form squares; square of successive section is turned relative to square of previous one by angle equal to 180 degres. Each next joined section has sides of square of lower base equal to sides of square of upper base of previous section. EFFECT: increased useful life of apparatus, enhanced intensity of tumbling due to increased degree of mixing. 8 dwg

Description

Изобретение относится к отделочно-зачистной и упрочняющей обработке деталей в свободной гранулированной среде и может быть использовано в машино- и приборостроении при безразмерной обработке деталей сложной формы. The invention relates to finishing, cleaning and hardening of parts in a free granular medium and can be used in machine and instrument engineering with dimensionless processing of parts of complex shape.

Известен галтовочный барабан (а. с. СССР N 1310174, кл. B 24 B 31/02, 1987), содержащей установленный на станине и снабженный приводом вращения барабан со средствами для загрузки и выгрузки деталей, выполненный из секций, оси которых параллельны и совпадают с осью вращения и смонтированы в виде трех многогранников, три грани которых четырехугольники, а две другие - треугольники, соединенных боковыми четырехугольными гранями так, что одноименные ребра треугольных граней соседних многоугольников расположены под углом 90^o.Known tumbling drum (a. With. The USSR N 1310174, class B 24 B 31/02, 1987), containing mounted on the frame and equipped with a rotation drive with a means for loading and unloading parts made of sections whose axes are parallel and coincide with the axis of rotation and mounted in the form of three polyhedra, the three faces of which are quadrangles, and the other two are triangles connected by lateral quadrangular faces so that the same edges of the triangular faces of adjacent polygons are located at an angle of 90 ^o .

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность обработки и ограниченные технологические возможности ввиду недостаточной интенсивности смешивания. A disadvantage of the known device is the insufficient processing intensity and limited technological capabilities due to insufficient mixing intensity.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является галтовочное устройство (а. с. СССР N 1743820, кл. B 24 B 31/02, 1992), содержащее многосекционный барабан, боковая поверхность каждой секции которого выполнена поочередно соединенными прямоугольниками и параллелограммами с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно квадрата предыдущей на угол 90^o с образованием на поверхности барабана зигзагообразных линий с постоянным по длине барабана шагом и постоянным размером проходного сечения барабана.Closest to the proposed invention is a tumbling device (a.s. USSR N 1743820, class B 24 B 31/02, 1992), containing a multi-section drum, the side surface of each section of which is made by alternately connected rectangles and parallelograms with the formation of square sections at the ends wherein the square of each subsequent section is rotated relative to the previous square by an angle of 90 ^o with the formation on the surface of the drum of zigzag lines with a constant step along the length of the drum and a constant size of the passage section I'm a drum.

Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность обработки и ограниченные технологические возможности ввиду недостаточной интенсивности смешивания, а также необходимость создания наклона всего устройства от загрузки к выгрузке для перемещения деталей и рабочих сред в барабане. A disadvantage of the known device is the lack of processing intensity and limited technological capabilities due to insufficient mixing intensity, as well as the need to create a tilt of the entire device from loading to unloading to move parts and media in the drum.

Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей за счет образования на поверхности барабана зигзагообразных линий с увеличивающимся от загрузки к выгрузке не только шагом этих линий, но и размером площади проходного сечения барабана. The technical solution to the problem is the expansion of technological capabilities due to the formation of zigzag lines on the drum surface with increasing not only the step of these lines from loading to unloading, but also the size of the passage area of the drum.

Задача достигается тем, что боковая поверхность каждой секции многосекционного барабана выполнена поочередно соединенными одной равносторонней трапеции, двух одинаковых неравносторонних трапеций второй, меньшей по высоте, чем первая, равносторонней трапеции, нижние основания которых равны друг другу у каждой из трапеций и меньше верхних оснований, тоже равных между собой у всех четырех трапеций, с образованием по торцам секций квадрата, при этом квадрат каждой последующей секции повернут относительно квадрата предыдущей на угол 180^o, причем каждая присоединенная секция имеет стороны квадрата нижнего основания, равные сторонам квадрата верхнего основания предыдущей секции.The task is achieved in that the lateral surface of each section of the multi-sectional drum is made alternately connected by one equilateral trapezoid, two identical non-equilateral trapezoids of a second, smaller in height than the first, equilateral trapezoid, the lower bases of which are equal to each other at each of the trapezoid and smaller than the upper bases, also equal to each other in all four trapezoids to form sections at the ends of a square, the square of each subsequent section is rotated relative to the previous square by 180 ^o, Rich each attached side section has a square bottom base equal sides of the square of the upper base of the previous section.

Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление поверхности барабана по периметру позволяет обеспечить не только осевое перемещение деталей и рабочих сред в галтовочном барабане при горизонтальном расположении оси вращения галтовочного барабана, упростить привод и повысить эксплуатационный срок службы, но и повысить интенсивность обработки за счет увеличения смешиваемости из-за наличия на поверхности барабана зигзагообразных линий с переменным по длине барабана шагом, увеличивающимся по мере увеличения проходного сечения от загрузки к выгрузке, что нарушает стационарность движения потоков деталей и повышает производительность обработки. The novelty of the invention lies in the fact that such a structural design of the drum surface around the perimeter allows not only the axial movement of parts and media in the tumbling drum with a horizontal axis of rotation of the tumbling drum, to simplify the drive and increase the operational life, but also to increase the processing intensity for due to an increase in miscibility due to the presence on the surface of the drum of zigzag lines with a variable step along the length of the drum, increasing in length re increase in the bore from loading to unloading, which violates the stationary flow of parts and increases processing productivity.

Кроме того, новизна обусловлена тем, что элементы, из которых собраны секции барабана, разные по площади, по размерам и конфигурации, поэтому интенсивность смешивания возрастает, так как эти элементы, работая как полки, захватывают разные по объему порции рабочих сред и обрабатываемых деталей, и направляют их навстречу друг другу, нарушая таким образом стационарность движения потоков масс в барабане. In addition, the novelty is due to the fact that the elements from which the drum sections are assembled are different in area, size and configuration, therefore the mixing intensity increases, since these elements, working as shelves, capture portions of working media and workpieces of different volumes, and direct them towards each other, thus violating the stationary motion of the mass flows in the drum.

Новизна усматривается в том, что шаг зигзагообразных линий увеличивается от загрузки к выгрузке, что не только обеспечивает осевое перемещение обрабатываемых деталей от загрузки к выгрузке, но и интенсифицируется пространственное зигзагообразное движение загрузки и увеличения дебаланса. The novelty is that the step of the zigzag lines increases from loading to unloading, which not only provides axial movement of the workpieces from loading to unloading, but also intensifies the spatial zigzag movement of the load and increases the unbalance.

Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного сечения барабана по длине увеличивается от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс смешивания, так как нарушает стационарность движения потоков масс рабочих сред и деталей, изменяя амплитуду колебаний по мере движения обрабатываемых деталей от загрузки к выгрузке. The novelty is also seen in the fact that the area and shape of the cross section of the drum along the length increases from loading to unloading, which intensifies the mixing process, since it violates the stationary motion of the mass flows of the working media and parts, changing the amplitude of oscillations as the processed parts move from loading to unloading .

На фиг. 1 изображено галтовочное устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - галтовочный барабан, аксонометрическая проекция, на фиг. 5 - одна из секций барабана, аксонометрическая проекция, на фиг. 6 - первая равносторонняя трапеция, на фиг. 7 - одна из двух одинаковых неравносторонних трапеций, на фиг. 8 - вторая равносторонняя трапеция. In FIG. 1 shows a tumbling device, general view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1, in FIG. 3 - section BB in FIG. 1; in FIG. 4 - tumbling drum, axonometric projection, in FIG. 5 - one of the sections of the drum, axonometric projection, in FIG. 6 - the first equilateral trapezoid, in FIG. 7 - one of two identical non-equilateral trapezoid, in FIG. 8 - second equilateral trapezoid.

Галтовочное устройство содержит раму 1, на которой смонтирован привод 2, разгрузочное приспособление 3, торцевые щеки 4 и 5, между которыми жестко закреплен барабан 6, загрузочное приспособление 7, которое выполнено в виде жестко закрепленной в обечайке 8, снабженной конусом 9, винтовой навивки 10 длиной 0,75 шага витка. Tumbling device includes a frame 1, on which the drive 2 is mounted, an unloading device 3, end cheeks 4 and 5, between which the drum 6 is rigidly fixed, a loading device 7, which is made in the form of a screw winding 10 rigidly fixed in the shell 8 provided with a cone 9 0.75 step pitch.

Барабан 6 смонтирован жестко между щеками 4 и 5 и снабжен опорным кольцом 11, которое опирается на два опорных ролика 12 и 13. Щека 4 присоединена жестко четырьмя стержнями 14 к диску 15 вала привода 2. Щека 4 и диск 15 смонтированы друг от друга на расстоянии 0,45 диаметра щеки для вывода обработанных деталей. The drum 6 is mounted rigidly between the cheeks 4 and 5 and is equipped with a support ring 11, which is supported by two support rollers 12 and 13. The cheek 4 is connected rigidly by four rods 14 to the disk 15 of the drive shaft 2. The cheek 4 and the disk 15 are mounted from each other at a distance 0.45 diameter cheeks for output machined parts.

Стержни 14 расположены от оси вращения на расстоянии, равном 0,45 диаметра щеки 4. Опорные ролики 12 и 13 смонтированы на раме 1. The rods 14 are located from the axis of rotation at a distance equal to 0.45 of the diameter of the cheek 4. The support rollers 12 and 13 are mounted on the frame 1.

Рама 1 подвешена на трех резинокордных пневмобаллонах 16, 17, 18. Два пневмобаллона 16 и 17 смонтированы под загрузочным приспособлением 7, а третий пневмобаллон 18 смонтирован под разгрузочным приспособлением 3 и по оси симметрии рамы 1. Пневмобаллоны 16, 17, 18 закреплены на станине 19. На станине 19 под разгрузочным приспособлением 3 закреплен приемный лоток 20. Галтовочный барабан 6 выполнен в виде зигзагообразной формы из секций 21 (фиг. 5), смонтированных из равносторонней трапеции (фиг. 6), двух одинаковых неравносторонних трапеций (фиг. 7) и одной равносторонней трапеции (фиг. 8), нижние основания которых равны друг другу у каждой из трапеций и меньше верхних оснований, тоже равных между собой у всех четырех трапеций. Причем по длине барабана каждая присоединенная секция имеет стороны нижних оснований "а", равные сторонам "б" верхних оснований предыдущей секции. Стороны "б" верхних оснований секций 21 больше сторон меньших оснований "а". Frame 1 is suspended from three rubber-cord pneumocylinders 16, 17, 18. Two pneumocylinders 16 and 17 are mounted under loading device 7, and the third pneumocylinder 18 is mounted under unloading device 3 and along the axis of symmetry of frame 1. Pneumocylinders 16, 17, 18 are mounted on frame 19 On the bed 19, under the unloading device 3, a receiving tray 20 is fixed. Tumbling drum 6 is made in the form of a zigzag shape from sections 21 (Fig. 5) mounted from an equilateral trapezoid (Fig. 6), two identical non-equilateral trapezoid (Fig. 7) and one tantamount side of the trapezoid (Fig. 8), the lower bases of which are equal to each other in each of the trapezoids and smaller than the upper bases, which are also equal to each other in all four trapezoids. Moreover, along the length of the drum, each attached section has sides of the lower bases "a" equal to the sides "b" of the upper bases of the previous section. The sides “b” of the upper bases of sections 21 are larger than the sides of the smaller bases “a”.

Секции 21 соединены в барабан оставшимися равными друг другу свободными сторонами и образующими квадрат после поворота каждой секции относительно предыдущей секции на 180^o.Sections 21 are connected to the drum by remaining equal equal to each other free sides and forming a square after each section is rotated 180 ^o relative to the previous section.

Таким образом создается зигзагообразный барабан, у которого ось каждой секции расположена попеременно под углом к линии транспортирования, т.к. к оси вращения с увеличивающимся проходным сечением барабана от загрузки к выгрузке. This creates a zigzag drum, in which the axis of each section is alternately at an angle to the conveyance line, because to the axis of rotation with increasing bore of the drum from loading to unloading.

Галтовочный барабан работает следующим образом. Tumbling drum works as follows.

Рабочая среда и обрабатываемые детали поступают в загрузочное приспособление 7, в котором с помощью навивки 10 подаются на вход галтовочного барабана 6, который имеет форму неправильного четырехугольника, расположенного ассимметрично оси вращения и имеет у входа в барабан две грани, наклон которых противоположен направлению движения рабочей среды и деталей. Поэтому при отсутствии в загрузочном приспособлении винтовой навивки 10 наблюдается за каждый оборот возврат противонаклонными гранями рабочей среды и деталей. Наличие навивки 10 предотвращает этот возврат потоков рабочих сред и деталей и обеспечивает бесперебойную подачу рабочей среды и деталей в галтовочный барабан 6. Так как только две грани из четырех противонаправлены направлению движения рабочих сред и деталей от загрузки к выгрузке, то длина винтовой навивки должна быть не менее 0,5 витка. The working medium and the workpieces are fed into the loading device 7, in which, by means of winding 10, they are fed to the inlet of the tumbling drum 6, which has the shape of an irregular quadrangle located asymmetrically to the axis of rotation and has two faces at the entrance to the drum whose inclination is opposite to the direction of movement of the working medium and details. Therefore, in the absence of screw winding 10 in the loading device, the return of the working medium and parts by the anti-inclined faces is observed for each revolution. The presence of a winding 10 prevents this return of the flow of working media and parts and ensures uninterrupted supply of the working medium and parts to the tumbling drum 6. Since only two faces of four are opposite to the direction of movement of the working media and parts from loading to unloading, the length of the screw winding should not be less than 0.5 turns.

При вращении барабана 6 в рабочей среде и обрабатываемым деталям сообщается сложное пространственное зигзагообразное движение с наложением колебаний в трех взаимоперпендикулярных направлениях, возбуждаемых за счет геометрии барабана при асимметричном движении масс загрузки, и возникновением дебаланса в результате не только нарушения стационарности движения потоков загрузки геометрической формой секции, их взаимным расположением относительно друг друга и к оси вращения, но увеличением амплитуд колебаний за счет увеличения от загрузки к выгрузке по длине барабана, проходного сечения барабана и шага зигзагообразных линий барабана. When the drum 6 is rotated in the working medium and the workpieces, a complex spatial zigzag motion is imposed with imposing vibrations in three mutually perpendicular directions excited due to the geometry of the drum with asymmetric motion of the loading masses, and the occurrence of unbalance as a result of not only violation of the stationary motion of the loading flows by the geometric shape of the section, their relative position relative to each other and to the axis of rotation, but an increase in the amplitudes of the oscillations due to the increase from the load They are easy to unload along the length of the drum, the passage section of the drum and the pitch of the zigzag lines of the drum.

Увеличение проходного сечения по длине барабана обеспечивает движение масс загрузки от загрузки к выгрузке. The increase in the bore along the length of the drum provides the movement of the masses of the load from load to unload.

Загрузка, перемещаясь от загрузочного приспособления 3 к разгрузочному 7, выгружается в приемный лоток 20. Download, moving from the loading device 3 to the unloading 7, is unloaded into the receiving tray 20.

Так как по длине барабана размеры поперечного сечения, форма и расположение, центр симметрии меняются, то усугубляется нарушаемость движения масс загрузки, т.е. имеет место повышение интенсивности обработки. Since the cross-sectional dimensions, shape and location, the center of symmetry vary along the length of the drum, the disturbance in the movement of the loading masses is aggravated, i.e. there is an increase in processing intensity.

Claims

A tumbling device comprising a multi-sectional zigzag drum connected to loading and unloading devices and mounted on a bed by means of support rollers, characterized in that the side surface of each section of the drum is alternately connected by a first equilateral trapezoid, two identical non-equilateral trapeziums and a second, smaller in height, than the first, equilateral trapezoid, the lower bases of which are equal to each other at each of the trapezoids and smaller than the upper bases, also equal a ezhdu all four trapezoids to form sections at the ends of a square, the square of each subsequent section is rotated relative to the previous square by 180 ^o, wherein each attachment section has a square side of the lower base equal to the sides of a square of the upper base of the previous section.