SU745657A1

SU745657A1 - Vibrated machine for working components

Info

Publication number: SU745657A1
Application number: SU782584479A
Authority: SU
Inventors: Артур Павлович Субач; Оярс Кристапович Биргелис; Янис Александрович Алнис
Original assignee: Рижский политехнический институт
Priority date: 1978-03-01
Filing date: 1978-03-01
Publication date: 1980-07-07

Description

II

Изобретение относитс к вибромашинам дл объемной вибрационной обработки, предназначенным дл выполнени операций виброабразивной отделки поверхности.The invention relates to vibration machines for volumetric vibration treatment, intended for performing operations of vibroabrasive surface finishing.

Известна вибромашина дл виброабразивной отделки поверхности, содержаща , подпружиненную платформу, с центрально расположенным вертикальным дебалансным вибратором и тороидальный замкнутый контейнер , выполненный из отдельных частей.A known vibratory machine for vibroabrasive surface finishing, comprising a spring-loaded platform with a centrally located vertical unbalance vibrator and a toroidal closed container made of separate parts.

Недостатком данной установки вл етс ее ограниченна производительность, обус- ю ловленна отсутствием возможности реали-, зации автоколебательного режима.The disadvantage of this installation is its limited performance due to the lack of the possibility of realizing the auto-oscillatory mode.

Целью данного изобретени вл етс интенсификаци процесса виброабразивиой отделки путем возможности использовани автоколебательного процесса.The purpose of this invention is to intensify the process of vibroabrasive finishing by the possibility of using a self-oscillation process.

Дл этого вибромашина снабжена отдельным приводом вращени контейнера и фрикционной парой, состо щей из охватывающего кольца, упруго св занного с платформой вибромашины и охватываемого 20 упруго св занного с приводом вращени контейнера, а контейнер выполнен из двух упруго св занных между собой и платформой частей, разделенных поверхностью вращени , одна из которых соединена с охватываемым фрикционным кольцом. Контейнер разделен таким образом, что масса загрузки размещена а обеих его част х.For this, the vibrator is provided with a separate drive for rotating the container and a friction pair consisting of a female ring, elastically connected to the platform of the vibratory machine and covered by 20 elasticly connected to the drive of the container, and the container is made of two parts elastically connected to each other and the platform divided by rotational surface, one of which is connected to the male friction ring. The container is divided in such a way that the loading mass is placed in both its parts.

На фиг. I показана схема варианта вибромашины в вертикальном разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - характеристика fd-VOTH. дл фрикционных колец, где е.т..- коэффициент сухого трени , VoTH.- относительна скорость скольжени между вращающейс и невращающейс частью.FIG. I shows a diagram of a variant of the vibratory machine in vertical section; in fig. 2 - section A-A of FIG. one; in fig. 3 - fd-VOTH characteristic. for friction rings, where e.t. is the coefficient of dry friction, VoTH. is the relative sliding speed between the rotating and non-rotating parts.

Предлагаема автоколебательна вибромашина кольцевого типа содержит основание 1, платформу 2 и кожух 3 с крышкой 4, установленные на расположенные симметрично относительно вертикальной оси контейнера пружинах 5. На платформе 2 и крышке 4 кожуха 3 в центре вибромашины вдоль ее вертикальной оси в подшипниковых узлах установлен дебалансный вибратор 6, снабженный соответствующим приводом, например , вращательного движени . Обрабатывающий тороидальный замкнутый контейнер вибромашины состоит из нижней 7 и верхней 8 частей, соприкасающихс по лини м сечени контейнера конической поверхностью с образующей Б-Б и снабженных нижним 9 и верхним 10 стыковыми антифрикционными фланцами. Снаружи по периферии верхней части 8 закреплено фрикционное кольцо 11, а ответное ему фрикционное кольцо 12 посредством периферийных радиальных пружин 13 закреплено на кожухе 3. Кольца 11 и 12 способны между собой контактировать . В центре верхней части 8 контейнера закреплены центральные радиальные пружины 14, вторые концы котбрых закреплены на корпусе подшипникового узла 15, св занного с узлом привода 16, служащего дл вращени верхней части 8. Контейнер снабжен нижним 17 и верхним 18 эластичными лабиринтными уплотнительными кольцами, которые совместно с фланцами 9 и 10 уплотн ют контейнер по лини м сечени и позвол ют взаимное смещение его верхней и нижней частей в,плоскост х их стыков. Контейнер имеет также люки 19, 20 и 21 дл загрузки и выгрузки. Сечени верхней и нижней части подобраны так, чтобы обе части воспринимали вес среды загрузки. Пружины 13 и 14 допускают радиальные и крутильные колебани верхней части относительно нижней и удерживают стыки 9 и 10 в соприкосновени при пространственных колебани х всего контейнера на пружинах 5. Кроме того, фрикционные кольца 11 и 12 выполнены такими, чтобы у одного из них соприкасающа с поверхность была охватывающей, а у другого охватываемой . Радиусы охватывающих поверхностей кольца 12 несколько больше радиусов охватываемых поверхностей кольца 11.The ring type self-oscillating vibration machine contains a base 1, a platform 2 and a casing 3 with a lid 4 mounted on springs located symmetrically with respect to the vertical axis of the container 5. On the platform 2 and lid 4 of the casing 3 in the center of the vibrator a unbalance vibrator is installed in the bearing assemblies 6, provided with an appropriate drive, for example, a rotary motion. The processing toroidal closed container of the vibrator consists of the lower 7 and the upper 8 parts, which are in contact with the conical surface of the container with the generator BB and fitted with the lower 9 and upper 10 butt antifriction flanges. The friction ring 11 is fixed outside the periphery of the upper part 8, and the friction ring 12 corresponding to it is fixed to the casing 3 by means of peripheral radial springs 13. The rings 11 and 12 are able to contact each other. Central radial springs 14 are fixed in the center of the upper part 8 of the container. The second ends of the container are fixed to the housing of the bearing unit 15 connected to the drive unit 16 for rotating the upper part 8. The container is equipped with the lower 17 and the upper 18 elastic labyrinth sealing rings. with flanges 9 and 10, compact the container along section lines and allow its upper and lower parts to reciprocally move in the planes of their joints. The container also has hatches 19, 20 and 21 for loading and unloading. The sections of the upper and lower parts are chosen so that both parts perceive the weight of the loading medium. The springs 13 and 14 allow radial and torsional oscillations of the upper part relative to the lower part and keep joints 9 and 10 in contact with the spatial oscillations of the entire container on the springs 5. In addition, the friction rings 11 and 12 are made so that one of them has a contact surface was embracing, and the other covered. The radii of the surrounding surfaces of the ring 12 are somewhat larger than the radii of the circumscribed surfaces of the ring 11.

Работает вибромашина следующим образом .Works vibrator as follows.

После загружени до 8/9 объема, при помощи вибратора б контейнеру сообщаютс пространственные колебани , в результате которых обрабатываемые детали и обрабатывающа среда начинают совершать винтообр зное движение по контейнеру. Затем включаетс привод 16 и начинает вращатьс верхн часть 8 контейнера относительно нижней части 7, создава в наход щейс внутри их среде загрузки дополнительные центробежные силы. При этом загрузка получает более интенсивное, чем только при пространственных колебани х, перемещение из центральной части торов к их периферии. В это же врем за счет дебалансов вибратора 6 и неравномерности распределени загрузки по контейнеру происходит радиальное смещение верхней части относительно нижней. При этом соприкасаютс фрикционные кольца. За счет сил сухого трени , возникающих на фрикционных кольцах 11 и 12, вращающа с верхн часть 8 увлекает за собой невращающуюс часть 7, и закручиваютс пружины 13 и 14.After loading up to 8/9 volume, spatial oscillations are communicated to the container with the help of the container vibrator, as a result of which the workpieces and the processing medium begin to rotate along the container. The actuator 16 then turns on and the upper part 8 of the container begins to rotate relative to the lower part 7, creating additional centrifugal forces in the load inside their environment. In this case, the load gets more intensive than only with spatial fluctuations, the movement from the central part of the tori to their periphery. At the same time, due to the unbalance of the vibrator 6 and the uneven distribution of the load across the container, the upper part is radially displaced relative to the lower part. In this case, the friction rings are in contact. Due to the forces of dry friction arising on the friction rings 11 and 12, the rotating part 8 carries away the non-rotating part 7, and the springs 13 and 14 twist.

При сравнительно медленном вращении верхней части 8, сцепившейс с нижнейWith a relatively slow rotation of the upper part 8, coupled with the lower

частью 7, верхн часть 8 затормаживаетс и отстает на некоторый угол от поворота корпуса 15 подшипникового узла, приводимого во вращение от привода 16, или вообще останавливаетс . При этом относительна скорость скольжени VOTH. между фрикционными кольцами минимальна, а сила сухого трени максимальна и соответствует точке В на кривой fc.T. - VOTM. на фиг. 3. Но в то же врем корпус 15 продолжает вращатьс , возрастают усили в пружинах 14 и 13. Этот относительный покой продолжаетс до тех пор, пока силы пружин не сравн тс с силой сухого трени в зоне соприкосновени фрикционных колец 11 и 12. В момент равенства сил упруго подвешенные части 7Part 7, the upper part 8 is braked and lags a certain angle away from the rotation of the housing 15 of the bearing assembly, which is rotated by the actuator 16, or stops at all. In this case, the relative slip speed VOTH. between the friction rings is minimal, and the dry friction force is maximum and corresponds to point B on the fc.T curve. - VOTM. in fig. 3. But at the same time, the housing 15 continues to rotate, and the forces in the springs 14 and 13 increase. This relative rest continues until the spring forces compare with the dry friction force in the contact area of the friction rings 11 and 12. At the moment of equality forces elastically suspended parts 7

и 8 под действием сил упругости пружин 13 и 14 скачкообразно поворачиваютс против направлени их закручивани . За счет потенциальной энергии, накопленной в пружине 14, часть 8 обгон ет вращающийс корпус 15. Этому способствует то обсто тельство , что сила трени скольжени меньше силы трени поко и из-за происшедших скачков относительна скорость скольжени резко увеличилась и соответствует, например, точке Г на кривой Гс.т.- VOTH.- Пружина 13,and 8, under the action of the elastic forces of the springs 13 and 14, rotate abruptly against the direction of their twisting. Due to the potential energy accumulated in the spring 14, part 8 overtakes the rotating body 15. This is facilitated by the fact that the sliding friction force is less than the resting friction force and because of the jumps that occurred, the relative sliding speed increased sharply and corresponds, for example, to point D on the curve Gs. t.- VOTH.- Spring 13,

S в свою очередь, дополнительно отт гивает внешнее фрикционное кольцо 12, этим увеличива относительную скорость скольжени фрикционных колец. После израсходовани потенциальной энергии на серию крутильных колебаний части 7 и 8 оп ть сцепл ютс и снова наход тс в относительном покое до момента уравновешивани сил, после чего цикл повтор етс . За счет настройки упругих элементов и подбора скорости вращени верхней части 8 можноS, in turn, further retards the outer friction ring 12, thereby increasing the relative sliding speed of the friction rings. After the potential energy has been expended on a series of torsional vibrations, parts 7 and 8 are again coupled and again in relative rest until the forces are balanced, after which the cycle repeats. By adjusting the elastic elements and selecting the rotational speed of the upper part 8,

j получить непрерывные многочастотные крутильные , автоколебани частей 7 и 8 навстречу друг другу и в частном случае добитьс такого положени , когда одна из гармоник крутильных колебаний будет в резонансе с пространственными колебани миj get continuous multi-frequency torsional, auto-oscillations of parts 7 and 8 towards each other and in a particular case achieve such a situation when one of the harmonics of torsional vibrations will be in resonance with spatial fluctuations

0 контейнера, вызванными дебалансным вибратором 6.0 containers caused by unbalance vibrator 6.

На фиг. 3, на кривой f.T - VOTH., нанесена точка Д, в которой с увеличением относительной скорости скольжени трение увеличиваетс и автоколебани не возникают, а возникшие - гас тс .FIG. 3, on the f.T - VOTH. Curve, point D is plotted, at which the friction increases with increasing relative slip velocity and auto-oscillations do not arise, and the resulting oscillations are damped.

Пружины 13 и 14 во врем разъединени фрикционных колец 11 и 12 позвол ют с ними св занным массам совершать свободные крутильные колебани со своими собственными частотами. Кроме того, пружина 14 облегчает услови работы привода 16,The springs 13 and 14 during separation of the friction rings 11 and 12 allow the associated masses to make free torsional vibrations with their own frequencies. In addition, the spring 14 facilitates the operating conditions of the actuator 16,

При рассмотренных движени х контейнера нат1более интенсивна обработка изделий происходит внутри контейнера в зоне секущей конической поверхности, описываемой образующей Б-Б, а типовое движение деталей происходит примерно по траектории Е-Е, что показано на фиг. 1. ВолнистымиWith the considered movements of the container, the more intensive processing of the products takes place inside the container in the area of the secant conical surface described by the generatrix BB, and the typical movement of parts occurs approximately along the path EE, as shown in FIG. 1. Wavy

лини ми на траектори х Е-Е изображены зоны наиболее интенсивных крутильных колебаний.The lines on trajectories xe-e depict the zones of the most intense torsional vibrations.

Предложенна вибромашина позвол ет интенсивно передать в среду загрузки подводимую извне энергию и равномерно распределить ее внутри обрабатывающего контейнера . Это повышает производительность и качество виброобработки в вибромашинах с кольцевым контейнером.The proposed vibrator allows intensive transfer of external energy into the load medium and evenly distribute it inside the processing container. This improves the performance and quality of vibro-processing in vibratory machines with a ring container.

Claims

Invention Formula

. A vibrating machine for processing parts, comprising a spring-loaded platform, with a centrally located vertical unbalance vibrator, and a toroidal closed container, made of separate parts, characterized in that, in order to intensify the vibroabrasive

finishes by using a self-oscillation process, the machine is equipped with a separate drive for rotating the container and a friction pair consisting of a female ring of a vibrating machine connected to the platform and a covered rotationally connected to the drive rotation of the container, and the container is made of two elasticly connected together a platform of parts separated by a rotational surface, one of which is connected to the male friction ring.

2. Vibrator according to claim 1, characterized in that the separation of the container by the surface of rotation is selected based on the condition of placing the mass of the load in both parts of the container.

Sources of information taken into account during the examination 1. US Patent No. 3802129, cl. 51-163, Republican. 1974.

2 // /

.

rel.

Pue.J fiuz.Z