ВИБРАЦИОННАЯ МАШИНА

Область техники.
Полезная модель относится к вибрационным машинам для поверхностной обработки деталей в результате относительного вибрационного перемещения и ударного взаимодействия рабочей среды и обрабатываемых деталей. Полезная модель может быть применена в вибрационных машинах при виброударной обработке деталей из сталей, алюминиевых и титановых сплавов для улучшения микрогеометрии и снятия дефектных слоев с обрабатываемых поверхностей, скругления острых кромок, отделки и поверхностного упрочнения на предприятиях авиакосмической, автомобильной и других отраслей промышленности для улучшения товарного вида и эксплуатационных характеристик деталей, а также снижения трудоемкости процесса обработки.
Уровень техники.
Известна механизированная пневматическая крепь, в которой пневмобаллоны разделены на четные и нечетные и объединены в две группы, при этом сжатый воздух подается к четным и нечетным пневмобаллонам поочередно.
(См. патент РФ №2205961 кл. E21D 23/00)
Недостатком известного решения является то, что переключение подачи сжатого воздуха к группам пневмобаллонов производится вручную.
Известен редуктор, в котором компенсирование разности высоты осей входного и выходного валов производится изменением положения крепежных шайб, установленных с возможностью проскальзывания и оснащенных болтами для крепления.
(См. патент РФ №2052685 F16H 1/16).
2
Недостатком известного решения является необходимость изменения положения крепежных шайб вручную путем раскрепления и закрепления крепежных болтов.
Известен привод вертикального скважинного центробежного насоса, в котором приводной вал электродвигателя и приводной вал насоса соединены упругой муфтой, а обеспечение соосности валов, подшипниковые узлы и узел герметизации установлены с возможностью перемещения. (См. патент РФ №2238440 кл. F04D 13/10)
Недостатком известного решения является его применимость к вертикальным валам и отсутствие обеспечения компенсирования вертикальных нагрузок на приводном вале.
Известна система подачи воздуха в пневмобаллоны вибрационной машины, в которой пневмоопоры разделены на две группы, одна группа со стороны привода, вторая с противоположной стороны подвижной рамы, причем соосность дебалансных и приводных валов, а также компенсация неравномерности нагрузки на подвижную раму обеспечивается путем подачи сжатого воздуха независимо в каждую группу пневмобаллонов.
Недостатком известного решения является то, что настройка давления в группах пневмобаллонов производится вручную, оценка горизонтальности подвижной рамы и соосности валов осуществляется визуально и производится до запуска установки, контроль и коррекция положения подвижной рамы в процессе работы невозможны.
Известна вибрационная установка, снабженная пневмосистемой подвески подвижной рамы, включающей стойки пневмоопор и амортизаторы. Пневмосистема содержит двенадцать амортизаторов, выполненных в виде резинокордных оболочек. Амортизаторы применяют для обеспечения упругих связей пневмоопор подвижной рамы с нижней рамой. (См. патент РФ №2457095 кл. В24В 31/06).
Недостатком известной установки является невозможность дифференцированного регулирования давления сжатого воздуха в амортизаторах. При 3
неравномерном распределении рабочей нагрузки на верхнюю раму, например, при закреплении на ней контейнера меньшего по длине, чем рама, возникает неравномерная нагрузка на амортизаторы, что может привести к их преждевременному износу и перекосу верхней рамы, что, в свою очередь, может привести к износу соединительных резинокордных муфт.
Сущность полезной модели
Задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции вибрационной машины для поверхностной обработки деталей, обеспечивающей надежность, стабильность работы машины и расширение ее технологических возможностей путем автоматической компенсации приложенной неравномерной нагрузки к верхней подвижной раме в результате дифференцированного по участкам регулирования давления сжатого воздуха в пневмобаллонах, обеспечения сохранения соосности валов дебалансов и валов привода независимо от массы колеблющегося груза и места его приложения на верхней раме, например, при закреплении на верхней раме одного контейнера, имеющего длину меньше, чем длина верхней рамы.
Поставленная задача достигается тем, что в вибрационной машине, содержащей основание в виде нижней рамы, на которой смонтированы электродвигатель привода дебалансов, стойки для крепления промежуточных подшипниковых опор и упругих опор в виде пневмобаллонов, и верхнюю подвижную раму, предназначенную для установки контейнеров для обрабатываемых деталей, на которой смонтированы валы дебалансов, соединенные с валами привода через гибкие муфты. При этом верхняя подвижная рама связана с нижней рамой через упругие пневмоопоры, стойки которых связаны с пневмосистемой, содержащей амортизаторы, отличающаяся тем, что пневмосистема разветвлена на две независимые, одинаковые по составу элементов линии, каждая из которых включает последовательно связанные между собой реле давления, пневмоклапан и регулятор уровня верхней подвижной рамы, содержащей рычаг, при этом рычаги упомянутых регуляторов 4
уровня присоединены к верхней подвижной раме, каждый со своей стороны, а входы регуляторов связаны с пневмосистемой.
Краткое описание чертежей. Полезная модель поясняется чертежами, на которых:
- фиг. 1 - показывает пневматическую схему установки;
- таблица 1 - перечень элементов, показанных на фиг. 1,2,3
- фиг. 2 - показывает общий вид регулятора давления.
- фиг. 3-показывает вид слева фиг. 2 в разрезе.
5
Раскрытие полезной модели.
Вибрационная машина для поверхностной обработки деталей состоит из сварной нижней рамы поз. 12, являющейся основанием всей машины, заливаемой для утяжеления бетоном, на которой монтируются электродвигатель привода поз. 15, стойки для крепления промежуточных подшипниковых опор и упругих опор поз. 13, 14 в виде пневмобаллонов И-15. Верхняя подвижная рама поз. 11 связана с нижней через упругие пневмоопоры и на ней смонтированы валы дебалансов поз. 18, соединенные с валами привода через гибкие муфты поз. 16. На верхней раме устанавливается один или несколько контейнеров поз. 21.
Пневматическая система вибрационной машины включает стойки пневмоопор и амортизаторы поз. 13. Положение верхней подвижной рамы зависит от нагрузки на нее и от величины давления в передней и задней группе пневмобаллонов. Пневмосистема содержит амортизаторы, выполненные 6
в виде резинокордных оболочек. Амортизаторы применяют для обеспечения упругих связей пневмоопор подвижной рамы с нижней рамой предназначена для подачи сжатого воздуха в пневмобаллоны и поддержания в них рабочего давления в диапазоне 0,05 МПа -0,2 МПа в зависимости от нагрузки на верхнюю раму.
Пневматическая система включает следующие элементы:
Поз. 1. Фильтр-влагоотделитель тип 22-10×80 предназначен для очистки сжатого воздуха, поступающего из пневмосистемы цеха, от твердых частиц, воды и минерального масла.
Поз. 2. Обратный клапан модели ПО 10-2, предназначен для предотвращения выхода воздуха из пневмосистемы установки при аварийном отключении пневмосистемы цеха.
После обратного клапана пневмосистема разветвляется на две независимые но одинаковые по составу элементов линии А и Б. Каждая линия осуществляет подачу воздуха в свою группу пневмобаллонов.
Поз. 3 и поз. 4. Регуляторы уровня верхней подвижной рамы модели 16.2935010. Регуляторы уровня верхней подвижной рамы (См. Фиг. 2, 3) 16.2935010 предназначены для обеспечения постоянной высоты расположения верхней рамы путем регулирования давления сжатого воздуха в баллонах пневмоподвески.
Подобные регуляторы уровня верхней подвижной рамы применяется в пневматическом приводе грузовых автомобилей, автобусов, троллейбусов, полуприцепов, оборудованных пневмоподвеской.
Регулятор работает следующим образом. В исходном положении рычаг 22 находится в горизонтальном положении.
При этом клапан 23 сидит на седле вставки 24, а шток 25 своим седлом сидит на клапане 23. К выводу V подводится сжатый воздух, вывод Z соединен с баллонами пневмоподвески.
7
При увеличении нагрузки на верхнюю раму рычаг 22 поворачивается вверх и через эксцентрик 26 поднимает вверх шток 25, который отрывает клапан 23 от седла во вставке 24.
Сжатый воздух от вывода V, открывая обратный клапан 27, поступает в вывод Z. Давление сжатого воздуха в баллонах пневмоподвески увеличивается, кузов поднимается вверх, рычаг становится в горизонтальное положение, клапан 23 и шток 25 возвращаются в исходное положение.
Поступление воздуха из вывода V в вывод Z прекращается.
При уменьшении нагрузки на раму рычаг 22 поворачивается вниз и сжатый воздух из вывода Z по каналу штока 25 выходит через атмосферный вывод А.
Давление в баллонах пневмоподвески понижается и рама возвращается в исходное положение.
Поз. 5, поз. 6. Пневмораспределитель двухпозиционный с ручным управлением предназначен для подачи сжатого воздуха в пневмобаллоны при работе установки или сброса давления из пневмобаллонов после завершения работы. Пневмораспределитель соединяет полости пневмобаллонов либо с выводом Z регулятора уровня платформы, либо с атмосферой, переключение производится вручную.
Поз. 7, поз 8. Реле давления РД 23 предназначено для предотвращения запуска или для аварийной остановки электропривода в случае недостаточного давления в пневмобаллонах (разрыв пневмобаллона, разгерметизации системы). Принцип работы реле давления основан на сравнении сил, возникающих от давления сжатого воздуха, передаваемых мембраной, и сил упругой деформации пружины. Давление сжатого воздуха, подводимое, воздействует через мембрану на рычаг, который, поворачиваясь вокруг своей оси, переключает электрический контакт из разомкнутого состояния в замкнутое. Настройка давления срабатывания реле производится вращением регулировочного винта. Разомкнутый контакт реле блокирует пуск и работу электродвигателя привода.
8
Поз. 9, поз. 10. Манометры, предназначены для визуального контроля величины давления воздуха в полостях пневмобаллонов.
Достигается это тем, что 4 пневмобаллона вибрационной машины разделены на две группы с возможностью дифференцированной подачи сжатого воздуха в каждую из них. В пневмосистему при этом введены пневмоклапан обратный поз.2 и двухпозиционные поз. 5, 6, регуляторы уровня платформы поз. 3, 4 и реле давления поз. 7, 8.
Пневматическая система вибрационной машины работает следующим образом. Сжатый воздух из цеховой сети через фильтр-влагоотделитель поз. 1 и обратный клапан поз. 2 поступает в регуляторы уровня верхней подвижной рамы поз. 3, 4 и затем в пневмобаллоны. В системе имеются 2 регулятора уровня верхней подвижной рамы, каждый из которых обслуживает по одной группе из 2 пневмобаллонов. Величина давления в каждой из групп пневмобаллонов устанавливается автоматически в зависимости от нагрузки на подвижную раму с помощью регуляторов уровня верхней подвижной рамы. На нижней раме закреплены корпуса регуляторов уровня, один со стороны привода, другой с противоположной стороны. Рычаги регуляторов посредством шарниров механически присоединены к подвижной раме, каждый со своей стороны. Корпуса регуляторов установлены на нижней раме таким образом, что когда подвижная рама расположена горизонтально и валы дебалансов соосны валам привода, рычаги регуляторов уровня горизонтальны.
Величина давления контролируется манометрами поз. 9, 10.
До начала работы воздуха в пневмосистеме вибрационной машины нет, пневмоклапаны двухпозиционные поз. 5, 6 соединяют полости пневмобаллонов с атмосферой и перекрывают подачу воздуха от регуляторов уровня платформы к пневмобаллонам. Рама вибрационной машины в нижнем положении, регуляторы уровня верхней подвижной рамы поз. 3 и 4 подают воздух в систему.
Для начала работы открывают подачу воздуха в пневмобаллоны пневмораспределителями двухпозиционными поз. 5 и 6 на щите. Подвижная рама 9
по мере возрастания давления в пневмобаллонах поднимается вверх. При этом рычаги регуляторов уровня верхней подвижной рамы вместе с рамой тоже поднимаются вверх и уменьшают подачу воздуха в пневмобаллоны.
Когда оси вращения валов дебалансов совпадут с осью вращения приводных валов с допуском ±5 мм, регуляторы полностью перекроют подачу воздуха в пневмобаллоны. При равномерной нагрузке на подвижную раму вибрационной машины регуляторы давления настраиваются на одинаковое давление. При неравномерной нагрузке на раму соосность валов дебалансов и привода достигается автоматическим изменением давления в той или иной группе пневмобаллонов. При увеличении нагрузки на верхнюю раму, например, после загрузки рабочей среды, рама опустится, подача воздуха возобновится, после чего верхняя рама займет исходное положение. При уменьшении нагрузки на верхнюю раму, например, по мере износа рабочих тел, абразивных гранул, или при выгрузке обрабатываемых деталей и рабочих тел, рама поднимается и при этом клапаны регуляторов стравливают воздух из пневмобаллонов в атмосферу. Давление воздуха в пневмобаллонах понизится и рама опустится до номинального уровня, при котором дебалансные и приводные валы соосны с допуском ±5 мм.
При неравномерной нагрузке на верхнюю раму, например, при закреплении на ней короткого, меньшего, чем длина рамы контейнера, большее давление сжатого воздуха создастся в той группе пневмобаллонов, над которой закреплен короткий контейнер.
Например, при размещении короткого контейнера на дальнем от электродвигателя конце рамы, большее давление создастся в группе амортизаторов поз. 13.
Система состоит из двух одинаковых и независимых ветвей А и Б и каждая группа пневмобаллонов управляется положением своей части рамы независимо. Реле давления поз. 7, 8 останавливают электродвигатель привода при давлении в пневмобаллонах ниже минимального 0,05 МПа. Для сброса воздуха после окончания работы пневмораспределительами двухпозиционными 10
поз. 5, 6 отключаем подачу воздуха в пневмобаллоны, одновременно открывая стравливание воздуха из пневмобаллонов в атмосферу.
Таким образом, обеспечивается:
- стабильность и надежность работы вибрационной машины за счет автоматизированного выставления соосности валов дебалансов и привода;
- расширение технологических возможностей вибрационной машины путем применения контейнеров различной длины.