УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЛТОВКИ
BARRELLING DEVICE

Изобретение относится к машино- и приборостроению, может быть использовано для шлифования, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей в свободно гранулированной абразивной среде.
Известно устройство для вибрационной обработки длинномерных деталей (патент РФ №2228252, кл. B24B 31/06, 2004 г.), содержащее контейнер, состоящий из упруго установленной на основании обечайки с вибратором и жестко установленных на основании торцевых стенок, имеющих сквозные окна с уплотнителями и карманы, днища которых выполнены с наклоном под углом 35°-55° в сторону обечайки, при этом дно обечайки выполнено из половинки разрезанного по осевой линии многозаходного винтового барабана, смонтированного из секций одинаковой площади, собранных по периметру из разнонаклоненных друг к другу равносторонних треугольников, соединенных между собой двумя сторонами, при этом каждая секция соединена с другой секцией свободными сторонами треугольников.
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, недостаточная высокая эффективность обработки, обусловленная тем, что обработка производится в среде абразива, находящегося во взвешенном состоянии.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для галтовки (А.с. №1484632, кл. B24B 31/02, 1989 г.), содержащее установленный на станине и снабженный приводом галтовочный барабан, выполненный в виде многосекционной винтовой колонны, содержащей секции в виде многогранников с гранями, выполненными в виде равносторонних треугольников, ребра которых сходятся в одной точке-вершине, причем в каждой вершине секции сходятся, по меньшей мере, четыре ребра равносторонних треугольников.
Недостатком известного устройства являются ограниченные технологические возможности, недостаточно высокая эффективность обработки, обусловленная тем, что обработка производится в среде абразива, находящегося во взвешенном состоянии.
Техническим решением является повышение эффективности обработки и расширение технологических возможностей.
Поставленная задача достигается тем, в устройстве для галтовки, содержащем установленный на станине с приводом и средствами для загрузки и выгрузки деталей галтовочный барабан, выполненный в виде многосекционного винтового барабана, галтовочный барабан смонтирован из секций, собранных из двух одинаковых подсекций, изготовленных из четного числа не менее 4-х одинаковых равнобедренных треугольников, поочередно соединенных по периметру подсекции с 4-мя одинаковыми равносторонними треугольниками с образованием малого и большого торцевых отверстий в виде многоугольников, при этом в секцию две подсекции соединяют друг с другом сторонами торцевых больших отверстий, а секции присоединены друг к другу по длине галтовочного барабана своими сторонами малых торцевых отверстий с образованием многозаходного винтового барабана с взаимоно направленными ломаными винтовыми линиями.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой конструкции устройства для галтовки.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление галтовочного барабана позволяет обеспечить не только расширение технологических возможностей, но и сжатие рабочей среды по мере продвижения от загрузки к выгрузке и повысить эффективность обработки.
Новизна усматривается также в том, что площадь и форма поперечного и продольного сечений галтовочного барабана изменяются по всей длине от загрузки к выгрузке, что изменяет скорости и траектории перемещения частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей, расширяет технологические возможности.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что такое конструктивное оформление галтовочного барабана позволяет обеспечить последовательное постепенное уплотнение и разрежение потоков частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей от загрузки к выгрузке, что интенсифицирует процесс галтовки и расширяет технологические возможности установки.
Новизна заключается в том, что благодаря взаимно направленным ломаным винтовым линиям векторы скорости движения обрабатываемых деталей и частиц рабочих сред при транспортировке от загрузки к выгрузке изменяются, что способствует интенсификации процесса обработки и расширяет технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что по внутреннему периметру галтовочного барабана образованы ломаные винтовые поверхности по длине барабана, что обеспечивает нарушение стационарности потоков частиц абразивных сред и обрабатываемых деталей внутри галтовочного барабана, повышение интенсивности обработки и расширение технологических возможностей.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид устройства для галтовки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - галтовочный барабан, вид спереди; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3; на фиг.5 - вид А на фиг.4; на фиг.6 - вид Б на фиг.5; на фиг.7 - одна из подсекций, наглядное изображение; на фиг.8 - схема сборки секции из двух подсекций, наглядное изображение.
Устройство состоит из станины 1, выполненной в виде сварной рамы. На станине закреплен привод главного движения, состоящий из электродвигателя 2, редуктора 3 и четырех роликовых опор 4. Галтовочный барабана 5 снабжен двумя ободами 6, которые опираются на роликовые с ребордами опоры 4.
На станине 1 смонтировано средство для загрузки 7 и разгрузки 8, а также бункер 9 для отходов. Над бункером 9 в галтовочном барабане 5 выполнены отверстия 10 для удаления отходов (облой, металл заусенцев, окалина и т.п.). Станина 1 смонтирована на опорах 11 опорной плиты 12 с возможностью регулировки наклона с помощью регулировочных болтов 13. Изменение угла наклона осуществляется с целью регулирования скорости движения обрабатываемых деталей от загрузки к выгрузке.
Галтовочный барабана 5 выполнен из секций 14,смонтированных из двух одинаковых подсекций 15 и 16 (фиг.3, фиг.5, фиг.8).
Подсекции изготовлены (например, одсекция 15) из четного числа не менее 4-х одинаковых равнобедренных треугольников, например на фиг.7 4-х равнобедренных треугольников 17, поочередно соединенных по периметру подсекции с 4-мя одинаковыми равносторонними треугольниками, например (фиг.7) 4-мя одинаковыми равносторонними треугольниками 18,с образованием малого торцевого отверстия в виде многогранника 19 и большого торцевого отверстия в виде многоугольника 20. В секцию 14 одинаковые подсекции 15 и 16 соединяют друг с другом (фиг.8) сторонами больших торцевых отверстий 20.
Одинаковые секции 14 затем соединяют друг с другом по длине галтовочного барабана 5 своими сторонами малых торцевых отверстий 19 с образованием многозаходного винтового барабана 5 с взаимно направленными ломаными винтовыми линиями.
Например,на фиг.3 одна из правых ломаных винтовых линий показана на фиг.3 утолщенной линией 21-22-23-24-25-26-27-28 и одна из левых ломаных винтовых линий показана утолщенной линией 29-30-31-32-33-34-35-36. На чертеже позиции невидимых точек ломаных линий взяты в скобки, например 33-34-35, 26-27-28.
Ломаные винтовые линии образуют по периметру галтовочного барабана 5 ломаные винтовые поверхности, состоящие из граней в виде равносторонних 18 и равнобедренных 17 треугольников.
Винтовые линии по наружной поверхности галтовочного барабана 5 имеют одинаковые обозначения позиций с соответствующими им канавками на внутренней поверхности.
Так как подсекции 15 и 16 имеют малые торцевые отверстия 19 и большие торцевые отверстия 20, то секции 14 имеют переменное продольное и переменное проходное сечения по длине галтовочного барабана 5.
Предлагаемое устройство для галтовки работает следующим образом.
Во вращающийся барабан 5 устройства для галтовки через средство для загрузки 7 беспрерывно загружаются рабочая среда и подлежащие обработке детали. При вращении галтовочного барабана 5 рабочая среда и обрабатываемые детали совершают движение по винтовым канавкам и выгружаются из барабана 5 в средство для разгрузки 8. Отходы обработки (облой, материал заусенцев, окалина) через отверстия 10 выводятся из барабана 5 в бункер отходов 9.
При вращении галтовочного барабана 5 частицы абразивных сред и обрабатываемые детали захватываются гранями внутренней винтовой поверхности и в направлении вращения поднимаются вверх и перемещаются в сторону выгрузки. По достижении определенной высоты под действием гравитационных сил и образовавшегося угла естественного откоса частицы абразивных сред и обрабатываемые детали движутся навстречу друг к другу под определенными углами и к стенкам вращающегося галтовочного барабана 5 и перемещаются в сторону выгрузки. Так как ломаная внутренняя поверхность галтовочного барабана 5 непрерывна, то и непрерывен процесс движения последующих порций обрабатываемых деталей и абразивных материалов, которые поднимаются вверх и падают вниз, движутся под разными углами. Поскольку внутренняя поверхность галтовочного барабана 5 смонтирована из разных по форме равносторонних и равнобедренных треугольников 17 и 18, которые расположены под разными углами не только друг к другу, но и к оси вращения галтовочного барабана то каждая порция частиц абразивных материалов и обрабатываемых деталей перемещаются по своему вектору направления в сторону выгрузки, что в значительной степени интенсифицирует процесс взаимодействия абразивных материалов и обрабатываемых деталей друг с другом и со стенками галтовочного барабана 5, повышает интенсивность обработки деталей и расширяет технологические возможность. Так как из-за ломаной формы внутренней поверхности галтовочного барабана 5 значительно расширен диапазон изменений результирующих векторов перемещений частиц абразивных материалов и обрабатываемых деталей, то каждая абразивная частица и обрабатываемая деталь движутся по разным векторам направления, что обеспечивает большую вероятность столкновений в начальный момент отрыва их от стенок галтовочного барабана 5, где они обладают определенным запасом кинетической энергии и движутся с большой кинетической энергией, поэтому и обеспечивается интенсификация процесса обработки деталей.
Скорость движения обрабатываемых деталей регулируется наклоном станины 1 и закрепленным на ней галтовочным барабаном 5 относительно горизонтальной опорной плиты 1 в опорах 11 с помощью регулировочных болтов 13.
Технико-экономические преимущества возникают за счет расширения диапазона изменений результирующих векторов перемещений абразивных частиц и обрабатываемых деталей, повышения интенсивности их смешивания и переориентации, а также увеличения скорости их перемещений от загрузки к выгрузке, что повышает интенсивность смешивания, увеличивает энергоемкость взаимодействия абразивных частиц и обрабатываемых деталей друг с другом и со стенками галтовочного барабана 5, повышает производительность и расширяет технологические возможности.