УЛЬТРАЗВУКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ПРИРОДНОГО И ИСКУССТВЕННОГО КАМНЯ, СОДЕРЖАЩЕЕ ДИНАМИЧЕСКИЙ ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ

Полезная модель используется в области строительной индустрии для высококачественной поверхностной обработки искусственного и природного камня, а также других хрупких и труднообрабатываемых материалов.
Известна конструкция ультразвукового устройства состоящего из корпуса ультразвукового рабочего органа, содержащего магнитострикционный возбудитель колебаний, канал подачи суспензии абразива, изолирующий кожух, коллектор отработавшей суспензии, буфер, рабочую насадку, стакан с охлаждающей жидкостью, изолирующую прокладку [Пат. RU 119678 U1, МПК B28D 1/00].
Недостатком данной конструкции является малая производительность, трудоемкость обработки поверхностей большой площади, в следствие чего ограничена возможность практического применения.
Также известна конструкция ультразвукового устройства для поверхностной обработки природного и искусственного камня, содержащая динамический гаситель колебаний, который состоит из корпуса гасителя, магнитострикционного вибровозбудителя, системы рычагов, гильзы, концентратора, изолирующего кожуха, коллектора отработавшей суспензии и буфера [Пат. RU 113693 U1, МПК B28B 11/00].
К недостатком данного устройства можно отнести сравнительно невысокую производительность вследствие того, что по середине обрабатываемой поверхности остается необработанный участок, который необходимо обрабатывать вторично, что снижает качество обработки.
Технический результат полезной модели заключается в увеличении производительности технологического процесса обработки, а также обеспечении высокого качества обработки поверхностей изделий из искусственного и природного камня, хрупких и труднообрабатываемых материалов.
Технический результат достигается тем, что ультразвуковое устройство для поверхностной обработки природного и искусственного камня, содержащее динамический гаситель колебаний и отличающееся тем, что устройство закреплено на имеющей возможность передвижения по траверсе каретке, состоит из трех рабочих органов, которые установлены симметрично по окружности так, что образуют тандем в поперечном к траверсе направлении и упруго соединены с гасителем наведенных внешних вибровозмущений, который в свою очередь представляет собой балансир в виде системы, состоящей из шести П-образных рычагов, шести первичных рычагов, трех оснований первичных рычагов и амортизатора.
Полезная модель поясняется чертежами. На рис. 1 представлена общая схема устройства в разрезе, на рис. 2 вид сверху.
Устройство закреплено на имеющей возможность передвижения по траверсе каретке и состоит из трех рабочих органов, которые установлены симметрично по окружности так, что образуют тандем (балансиры) в поперечном к траверсе направлении и упруго соединены с гасителем наведенных внешних вибровозмущений, который в свою очередь представляет собой балансир в виде системы, состоящей из шести П-образных рычагов 2, шести первичных рычагов 3, трех оснований первичных рычагов 4, амортизатора 5. В верхнею часть корпуса симметрично вмонтированы две гильзы 6, содержащие уплотнительные кольца 7. На основаниях первичных рычагов 3 на пружинах 8 симметрично подвешены три рабочих органа для поверхностной обработки поверхностей искусственного и природного камня. Внутри верхнего корпуса 9 рабочего органа закреплен магнитострикционный вибровозбудитель, состоящий из магнитостриктора 10 с концентратором 11, к которому посредством резьбового соединения крепится рабочая насадка 12. Между магнитостриктором 10 и верхним корпусом 9 установлен буфер 13. Нижний корпус 19 рабочего органа крепится к верхнему корпусу 9 шестью винтами и соответственно в верхнем корпусе 9 для этого нарезана резьба. Нижний корпус 19 представляет собой рабочую головку, содержащую систему подачи абразива, рабочую насадку 12 и систему отвода отработавшей суспензии абразива. Рабочую насадку 12 окружает изолирующий кожух 15, который посредством резьбового соединения крепится к нижнему корпусу 19 через упругую резиновую прокладку 21. С противоположных сторон изолирующего кожуха 15 имеются каналы для подачи и отвода суспензии. С одной стороны изолирующего кожуха крепится патрубок подачи суспензии 14, содержащий абразив. С другой стороны изолирующего кожуха крепится патрубок отвода отработавшей суспензии 16. В верхнем корпусе 9 установлены охлаждающий стакан 17 и шланг подачи охлаждающей жидкости 18. В нижнем корпусе 19 установлены резиновые манжеты 20 разного диаметра, предназначенные для изоляции рабочей области от охлаждающей жидкости, и шланг отвода охлаждающей жидкости 22.
Устройство работает следующим образом. В технологическую зону смесь зерен с водой через патрубок подачи суспензии 14 подается между излучающей поверхностью рабочей насадки 12 и обрабатываемым изделием. Инструмент с амплитудой колебаний, которая составляет порядка 0,01-0,05 мм ударяет по зернам абразива, которые в свою очередь, наносят удары по обрабатываемой поверхности и посредством скалывания разрушают материал изделия в зоне ультразвуковой обработки. Чтобы вибратор работал в режиме одностороннего излучения, посредством буфера 13 создается воздушная подушка, приводящая к отражению от нее энергии, причем фаза колебаний будет изменяться на 180° и, следовательно, отраженные колебания будут складываться по фазе с излучаемыми колебаниями рабочей поверхности, что приведет к увеличению излучаемой мощности вибратора. Изолирующий кожух 15 удерживает суспензию в рабочей зоне. Кавитация и потоки абразива суспензии усиливают циркуляцию абразивных зерен, способствуя замене отработанных зерен на новые и выносу частиц разрушенного материала через патрубок отвода отработавшей суспензии 16. Охлаждение магнитострикционного вибровозбудителя осуществляется путем циркуляции охлаждающей жидкости в верхнем корпусе 9. При работе приводов перемещения каретки возникают наведенные внешние вибрации, передающиеся на рабочие органы и траверсу технологической машины, что оказывает негативное влияние на чистоту обработки поверхности. Наведенные внешние вибровоздействия воспринимаются верхним корпусом 9 через пружины 8 на основания первичных рычагов 4. От оснований колебания через первичные рычаги 3 передаются П-образным рычагам 2 и в конечном итоге на амортизатор 5.
Перемещение устройства осуществляется путем передвижения вдоль подвижной траверсы технологической машины.