СТАНОК ВИБРАЦИОННЫЙ
VIBRATION MACHINE

Изобретение относится к отделочно-зачистной и упрочняющей обработке деталей в свободной гранулированной среде и может быть использовано в машиностроении, при безразмерной обработке деталей.
Известно устройство для вибрационной обработки (патент РФ №2275286, МКИ В24В 31/067, опубл. 27.04.2008, бюл. №121992), содержащее упруго установленный на основании контейнер, изготовленный из двух или более винтовых тетраэдальных колонн.
Недостатком известного устройства является недостаточная производительность обработки и ограниченные технологические возможности.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для вибрационной обработки длинномерных деталей (патент РФ №2228252, кл. В24В 31/02, опубл. 10.04.2004, бюл. №13), содержащее контейнер с вибратором, установленный упруго на основании.
Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность обработки и ограниченные технологические возможности.
Техническим решением задачи является расширение технологических возможностей и повышение производительности вибрационной обработки.
Техническое решение достигается тем, что в станке вибрационном, содержащем контейнер, закрепленный на платформе с вибратором, установленной упруго на основании, в контейнере смонтирована и жестко прикреплена, с помощью горизонтальных перегородок, к внутренним стенкам контейнера вставка, выполненная в виде отрезка винтового барабана, смонтированного из секций, собранных из двух одинаковых подсекций, изготовленных из четного числа (не менее четырех) одинаковых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных по периметру подсекции с четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, при этом в секцию две подсекции соединяются друг с другом сторонами торцевых больших отверстий, а секции присоединены друг к другу по длине винтового барабана своими сторонами малых торцевых отверстий с образованием многозаходной винтовой поверхности с направленными навстречу друг другу ломаными винтовыми линиями, причем после сборки винтового барабана по линии, параллельной оси симметрии, отсекается по всей длине винтового барабана не более одной четвертой его верхней части.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне станка вибрационного.
Новизна заключается в том, что в контейнере смонтирована и жестко прикреплена с помощью горизонтальных перегородок к внутренним стенкам контейнера вставка, выполненная в виде винтового барабана, смонтированного из секций, собранных из двух одинаковых подсекций, изготовленных из четного числа (не менее четырех) одинаковых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных по периметру подсекции с четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, при этом в секцию две подсекции соединяются друг с другом сторонами торцевых больших отверстий, а секции присоединены друг к другу по длине винтового барабана своими сторонами малых торцевых отверстий с образованием многозаходной винтовой поверхности с направленными навстречу друг другу ломаными винтовыми линиями, что устраняет присутствие малоэффективных «застойных» зон в контейнере, повышает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что по всей длине вставки, в виде винтового барабана, проходное сечение которой изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременно сжатия и расширение потоков обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред в каждом сечении контейнера, это повышает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что после сборки винтового барабана, по линии, параллельной оси симметрии, отсекается по всей длине винтового барабана не более одной четвертой его верхней части, что расширяет технологические возможности и упрощает обслуживание.
Новизна заключается в том, что винтовой барабан изготовлен из секций, стенки которых разнонаклонены не только друг к другу, но и к направлению движения потоков обрабатываемых деталей и частиц обрабатываемых сред, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных его проходному сечению, это усложняет траекторию их движения, увеличивает интенсивность обработки и расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление винтового барабана позволяет обеспечить последовательное постепенное уплотнение и разрежение потоков обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред, что интенсифицирует процесс обработки и расширяет технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, что вставка в виде винтового барабана снабжена четырьмя винтовыми ломаными линиями равного шага, направленными навстречу друг к другу по периметру и, соответственно, четырьмя винтовыми канавками внутри винтового барабана, направленными тоже навстречу друг другу, что обеспечивает создание направленных навстречу друг другу потоков обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред с максимальной энергоемкостью соударений друг с другом и со стенками винтового барабана, а также с перегородками вставки под разными углами, увеличивает частоту их взаимодействия друг с другом, увеличивает производительность и расширяет технологические возможности.
Новизна усматривается в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений винтового барабана изменяются по всей длине, что изменяет скорости и траектории перемещения потоков обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред, расширяет технологические возможности.
Новизна заключается в том, что благодаря направленным навстречу друг другу ломаным винтовым линиям векторы скорости движения обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред изменяются, что способствует интенсификации процесса обработки и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру винтового барабана образованы ломаные винтовые поверхности по его длине, что обеспечивает повышение интенсивности обработки, расширение технологических возможностей.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление винтового барабана позволяет обеспечить не только расширение технологических возможностей, но и сжатие масс потоков обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред по мере продвижения внутри контейнера и повысить эффективность обработки.
Новизна заключается в том, что благодаря направленным навстречу друг другу ломаным винтовым линиям векторы скорости движения обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред при движении внутри контейнера изменяются, что способствует интенсификации процесса обработки и расширяет технологические возможности.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вибрационный станок, общий вид, разрез Α-A; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 (на фиг. 3 не показаны обрабатываемые детали и частицы рабочих сред); на фиг. 4 - вставка в виде винтового барабана, вид спереди; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - вид Д на фиг. 5; на фиг. 7 - вид Г на фиг. 4; на фиг. 8 - одна из подсекций, наглядное изображение; на фиг. 9 - схема сборки секции из двух подсекций, наглядное изображение; на фиг. 10 - вставка в виде винтового барабана с отсеченной одной третьей его верхней части.
Станок вибрационный содержит контейнер 1, закрепленный на платформе 2 с вибраторами 3. Платформа 2 с контейнером 1 упруго, с помощью пружин 4, установлена на основании 5. В контейнере 1 смонтирована и жестко прикреплена к внутренним стенкам контейнера 1 с помощью горизонтальных перегородок 6 и 7 вставка 8, выполненная в виде винтового барабана. Станок вибрационный снабжен разделительным откидным устройством 9 и отсекателем 10.
Вставка 8, выполненная в виде винтового барабан (фиг. 4- 7), смонтирована из секций 20, собранных из двух одинаковых подсекций 21 и 22.
Подсекции изготовлены (например, подсекция 21) из четного числа, не менее четырех, одинаковых равнобедренных треугольников, например на фиг. 8 четырех равнобедренных треугольников 23, поочередно соединенных по периметру подсекции с четырьмя одинаковыми равносторонними треугольниками 24, с образованием малого торцевого отверстия в виде многоугольника 25 и большого торцевого отверстия в виде многоугольника 26. В секцию 20 одинаковые подсекции 21 и 22 соединяют друг с другом (фиг. 9) сторонами больших торцевых отверстий 26.
Одинаковые секции 20 затем соединяют друг с другом по длине вставки 8 в винтовой барабан своими сторонами малых торцевых отверстий 25 с образованием многозаходной поверхности винтового барабана (вставки 8) с направленными навстречу друг другу ломаными винтовыми линиями.
Например, на фиг. 4 одна из правых ломаных винтовых линий показана утолщенной линией 27-28-29-30-31-32-33-34 и одна из левых ломаных винтовых линий показана утолщенной линией 35-36-37-38-39-40-41-42. На чертеже позиции невидимых точек ломаных линий взяты в скобки, например 32, 33, 34, 36 37, 38.
Ломаные винтовые линии образуют по периметру винтового барабана (вставки 8) ломаные винтовые поверхности, состоящие из граней в виде равносторонних треугольников 24 и равнобедренных треугольников 23.
Винтовые линии по наружной поверхности вставки 8 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками по внутренней поверхности вставки 8.
Так как подсекции 21 и 22 имеют малые торцевые отверстия 25 и большие торцевые отверстия 26, то секции 20 имеют переменное продольное и переменное проходное сечения по длине винтового барабана (вставки 8).
После сборки винтового барабана, по линии, параллельной оси симметрии, отсекается по всей длине винтового барабана не менее одной четвертой его верхней части (на фиг. 4. фиг. 5 удаляемая часть винтового барабана показана заштрихованной штриховыми линиями).
Станок вибрационный работает следующим образом.
При повернутом по часовой стрелке распределительном откидном устройстве 9 (на фиг. 1 показано штриховой стрелкой V) в станок загружаются обрабатываемые детали (на фиг. 1 показано стрелкой ψ), которые при включенных вибраторах 3 перемещаются в зону циркуляции частиц рабочих сред и вместе с ними под воздействием вибрации циркулируют в рабочей камеры контейнера 1. Наличие вставки 8 с перегородками 6 и 7 устраняет застойные зоны в рабочей зоне контейнера за счет создания «щелевого эффекта» циркуляционного движения инструментальной среды в виде частиц рабочих сред, сопровождаемого повышением скорости и динамического виброволнового воздействия на обрабатываемые детали, что сопровождается повышением производительности вибрационной обработки деталей.