ВИБРОУСТАНОВКА С ОБЪЕМНЫМ ДВИЖЕНИЕМ РАБОЧЕЙ КАМЕРЫ
VIBRATORY UNIT WITH WORKING CHAMBER DISPLACEMENT

Изобретение относится к обработке деталей в контейнерах, совершающих низкочастотные колебания, и может найти применение в различных отраслях машиностроения для шлифовки, полирования и упрочнения поверхностного слоя деталей.
Известно устройство для вибрационной обработки (а.с. №1042965, кл. В24В 31/06, 1983), содержащее упругоустановленную на основанию тороидальную камеру с вибратором и крышкой, выполненную в виде кольцеобразного диска и установленной с зазором рабочей полости камеры.
Недостатком известного устройства является недостаточная интенсивность обработки и ограниченные технологические возможности ввиду недостаточной интенсивности смешивания.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является виброустановка с объемным движением рабочей камеры (патент РФ №2288830, кл. В24В 31/073, 2006), содержащая упругоустановленную на основании с вибратором тороидальную рабочую камеру, выполненную из секций, смонтированных из полос, согнутых в одну сторону по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полос, с попеременным образованием по длине полосы равных по размерам равносторонних и равнобедренных треугольников, при этом с двух сторон самого большого равностороннего треугольника расположены своими основаниями два одинаковых равнобедренных треугольника, с боковых сторон которых расположены два одинаковых равносторонних треугольника с расположенными к ним своими основаниями двумя одинаковыми равнобедренными треугольниками, на одном из которых расположен равносторонний треугольник, причем стороны меньших равносторонних треугольников отличаются от сторон больших равносторонних треугольников на одну и ту же линейную величину, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых треугольников с образованием по наружной и внутренней поверхностям тороидальной рабочей камеры ломанных винтовых линий и винтовых поверхностей.
Недостатком известного устройства является сложность изготовления и ограниченные технологические возможности.
Техническим результатом является расширение технологических возможностей, упрощение изготовления.
Технический результат достигается тем, что в виброустановке с объемным движением рабочей камеры, содержащей упругоустановленную на основании тороидальную рабочую камеру с вибратором, рабочая камера выполнена в виде тора с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий, при этом рабочая камера изготовлена из секций, каждая из которых выполнена в виде кругового сектора, смонтированного из полосы, согнутой попеременно в разные стороны по прямым линиям в виде линий сгиба, расположенных на полосе на равных расстояниях друг от друга и размещенных под углом к кромкам полосы с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, расположенными на полосе попеременно и параллельно друг другу, при этом полоса свернута в кольцо с многогранной поверхностью, а секции соединены друг с другом свободными сторонами упомянутых четырехугольников в виде пустотелой рабочей камеры, с образованием по его периметру наружной и внутренней поверхностей многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий.
По данным патентно-технической литературы не обнаружено техническое решение, аналогичное заявляемому, что позволяет судить об изобретательском уровне предлагаемой виброустановки с объемным движением рабочей камеры.
Новизна обусловлена тем, что рабочая камера выполнена в виде тора с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий, что обеспечивает не только интенсификацию взаимодействия рабочих частиц и обрабатываемых деталей, но и расширение технологических возможностей.
Новизна предложения заключается в том, что по внутренней поверхности рабочей камеры образованы зигзагообразные поверхности, что обеспечивает изменение направления движения рабочих частиц и обрабатываемых деталей, в результате повышается производительность и расширяются технологические возможности.
Новизна обусловлена тем, что секции, из которых собрана рабочая камера, по периметру смонтированы из полос с размеченными на них четырехугольниками, разными по площади и размерам, поэтому интенсивность и эффективность отделочно-зачистной обработки деталей возрастает, расширяются технологические возможности.
Новизна предложения заключается также в том, что по всему периметру рабочей камеры проходное сечение изменяется не только по форме, но и по площади, что обеспечивает попеременное сжатие и расширение масс загрузки - частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей в каждом сечение рабочей камеры, а значит, повышение производительности, эффективности обработки и расширение технологических возможностей.
Новизна предлагаемого изобретения заключается в том, что четырехугольники, из полос которых смонтированы секции рабочей камеры, разнонаклонены не только друг к другу, но и к оси симметрии рабочей камеры, поэтому степень сжатия компонентов масс загрузки - частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей возрастает, процесс отделочно-зачистной обработки ускоряется, расширяются технологические возможности.
Новизна заключается также в том, что рабочая камера изготовлена из секций, стенки которых разнонаклонны не только друг к другу, но и к направлению вращательного движения частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей, движущихся под воздействием вибрации в плоскостях, перпендикулярных проходному сечению рабочей камеры, что усложняет траектории их движения, увеличивает интенсивность их взаимодействия и расширяет технологические возможности.
1
4
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена виброустановка с объемным движением рабочей камеры, общий вид; на фиг.2 - рабочая камера, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - / рабочей камеры виброустановки с объемным движением рабочей камеры, вид сверху; на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.4; на фиг.6 - полоса с размеченными прямыми линиями сгиба и линиями обрезки кромок четырехугольника; на фиг.7 - полоса после обрезки кромок четырехугольников; на фиг.8 - полоса после обрезки кромок четырехугольников, согнутая по прямым линиям сгиба; фиг.9 - аксонометрическая проекция полосы, свернутой в кольцо в виде кругового сектора.
Виброустановка с объемным движением рабочей камеры (фиг.1) состоит из станины 1, на которой с помощью пружин 2 упруго закреплена и снабжена вибратором 3 рабочая камера 4. Загрузочные и разгрузочные приспособления на чертежах не показаны.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Рабочая камера 4 (фиг.3, фиг.4) выполнена в виде тора (кругового кольца) с многогранной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру и может быть изготовлена из секций 5 (одна из секций на фиг.4 выделена сплошными утолщенными линиями), соединенных между собой известными методами, например сваркой, клейкой и т.п. Каждая из секций 5 изготовлена в виде кругового сектора (фиг.3, фиг.4) и смонтирована из полосы 6, на которой размечены прямоугольники 7, по диагоналям которых расположены линии сгиба 8 на равных расстояниях друг от друга, одна из диагоналей - линия сгиба 8 полосы 6 показана на фиг.6 утолщенной линией. На полосе 6 размечены также линии обрезки 9 кромок полосы 6, показанных на фиг.6 штрихпунктирной линией с двумя точками. После разметки по линии обрезки кромок 9 участки полосы 6 (на фиг.6 эти участки полосы 6 заштрихованы) отрезаются, и полоса 6 приобретает вид, показанный на фиг.7, у которой линии сгиба 8 полосы 6 разные по длине L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L, L. Полоса 6 (фиг.8) после обрезки кромок прямоугольников 7 по линии обрезки 9 сгибается попеременно в разные стороны по прямым линиям, размещенным под углом к кромкам полосы 6 с образованием разных по размерам четырехугольников с двумя параллельными сторонами, т.е. по диагоналям 8 прямоугольников 7, параллельных друг другу, и затем сворачивается в кольцо 9 с многогранной поверхностью, как показано на фиг.9. Кромки 10 и 11 полосы 6 после сворачивания в кольцо 9 соединяются известными методами, например сваркой, пайкой и т.д., с образованием секции 5 в виде кругового сектора.
Таким образом, рабочая камера 4 (фиг.1, фиг.2, фиг.3) выполнена по периметру в виде многозаходной винтовой поверхности с винтовыми линиями по периметру рабочей камеры 4 (одна из винтовых линий показана на фиг.2 утолщенной линией 12-13, а на фиг.4 утолщенной линией 15-16-17-18-19-20-21-22-23-24-25-26-27-28-29-30-31) и винтовыми канавками внутри рабочей камеры 4 в виде карманов треугольной формы под углом к оси рабочей камеры 4.
Рабочая камера 4 (фиг.3, фиг.4) в виде кругового кольца (тора) с многогранной винтовой поверхностью по его внутреннему и наружному периметру с образованием по его наружной и внутренней поверхностей многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий может быть изготовлена и иным способом.
Виброустановка с объемным движением рабочей камеры работает следующим образом.
Возмущающая сила вибратора 3 через стенки рабочей камеры 4 передается частицам рабочих сред и обрабатываемым деталям, находящимся внутри рабочей камеры 4. Частицы рабочих сред и обрабатываемые детали совершают сложное движение, при котором и происходит процесс отделочно-зачистной обработки. Частицы рабочих сред и обрабатываемые детали интенсивно взаимодействуют друг с другом и под воздействием вибрации совершают вращательное движение в плоскости, перпендикулярной проходному сечению рабочей камеры 4. Так как по длине рабочей камеры 4 размеры поперечного сечения, форма и расположение меняются, то усугубляется нарушаемость движения частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей, т.е. имеет место повышение интенсивности отделочно-зачистной обработки. Наличие винтовых поверхностей и винтовых линий по периметру рабочей камеры 4 способствует не только усложнению траекторий движения частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей, но и их перемещению по проходному сечению рабочей камеры 4. При движении по проходному сечению рабочей камеры 4 частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей из-за изменения проходного сечения по форме и размерам образуются попеременно зоны сжатия и разрежения в каждом сечении рабочей камеры 4 по всему ее объему, что тоже интенсифицирует процесс отделочно-зачистной обработки и расширяет технологические возможности.
Технико-экономические преимущества возникают за счет выполнения рабочей камеры виброустановки с объемным движением рабочей камеры в виде тора, с образованием по его наружному и внутреннему периметру многозаходных винтовых поверхностей треугольной формы и однонаправленных многозаходных винтовых линий, которые и обеспечивают изменение направления движения потоков частиц рабочих сред и обрабатываемых деталей и расширение технологических возможностей.