Гідроімпульсний віброударний пристрій для віброточіння

Гідроімпульсний віброударний пристрій для віброточіння у вигляді гідроциліндра, який містить корпус з гідролініями, різцетримач та різець з державкою, який відрізняється тим, що в корпусі квадратного перерізу з ніжкою кріплення його в стандартизованому різцетримачі верстата та порожниною підводу енергоносія розміщено плунжер-пружину прорізного типу, який торцем плунжерної частини через утворену на ньому сферичну виточку обпертий на сферичний торець грибка ніжки грибоподібного штовхача, кільцевий торець 3 В основу корисної моделі поставлена задача створення гідроімпульсного віброударного пристрою для віброточіння, в якому за рахунок введення нових конструктивних рішень досягається можливість закріплення його в стандартизованому різцетримачі верстата, спрощення умов його використання, зменшення габаритів, а також широкого діапазону вібронавантаження різця. Поставлена задача досягається тим, що гідроімпульсний віброударний пристрій для віброточіння у вигляді гідроциліндра містить різець з державкою і корпус квадратного перерізу з ніжкою кріплення його в стандартизованому різцетримачі верстата та порожниною підводу енергоносія розміщено плунжер-пружину прорізного типу, який торцем плунжерної частини через утворену на ньому сферичну виточку обпертий на сферичний торець грибка ніжки грибоподібного штовхача, кільцевий торець якого контактує з дном розточки в корпусі, в якій розташовано пакет тарілчастих пружин, установлених на циліндричній частині державки різця, причому сферичною виточкою на торці циліндрична частина різця притиснута пакетом тарілчастих пружин до сферичного торця грибка штовхача, а інший торець пакета тарілчастих пружин обпертий на закріплену на корпусі передню кришку, що має центральний осьовий отвір квадратного чи прямокутного перерізу, спряжений за ходовою посадкою з частиною державки різця квадратного чи прямокутного перерізу, причому між внутрішнім торцем передньої кришки і торцевою поверхнею переходу квадратного чи прямокутного перерізу частини державки різця в круговий переріз її циліндричної частини утворено зазор, а пружинна частина плунжера-пружини контактує із задньою з дренажним отвором кришкою, приєднаною до корпусу пристрою, на якому закріплено штуцер для подачі енергоносія в пристрій. Будова пристрою пояснюється кресленням, на якому зображено повздовжній розріз гідроімпульсного віброударного пристрою для віброточіння, та деталізуючі ступінчасті поперечні перерізи А-А і ББ. Гідроімпульсний віброударний пристрій для віброточіння має вигляд гідроциліндра і складається з корпуса 7 квадратного перерізу, який містить плунжер-пружину прорізного типу 6, який торцем плунжерної частини, через утворену на ньому сферичну виточку, обпертий на сферичний торець ніжки грибоподібного штовхача 4, кільцевий торець грибка якого контактує з дном розточки в корпусі 7, в якій розташовано пакет тарілчастих пружин 3, встановлених на циліндричній частині державки різця 1, причому сферичною виточкою на торці циліндрична частина державки різця 1 пакетом тарілчастих пружин 3 притиснута до сферичного торця грибка штовхача 4, а інший торець пакету тарілчастих пружин 3 обпертий на закріплену гвинтами на корпусі (на кресленні умовно показані осьовими лініями) передню кришку 2, що має центральний осьовий отвір квадратного чи прямокутного перерізу, спряжений за ходовою посадкою з частиною державки різця 1 квадратного або прямокутного перерізу, причому між внутрішнім торцем передньої кришки 2 і торцевою пове 51957 4 рхнею переходу квадратного чи прямокутного перерізу частину державки різця 1 в круговий переріз її циліндричної частини утворено зазор h (h=1,0...2мм). Пружинна частина плунжерапружини 6 контактує із задньою кришкою 8, приєднану до корпусу 7 гвинтами (на кресленні умовно показані осьовими лініями) з дренажним отвором 9. Робоча рідина (енергоносій) під пульсуючим тиском підводиться через штуцер 5 в порожнину 10 пристрою. Плунжер-пружина 6, ніжка грибоподібного штовхача 4 та штуцер 5 ущільнюються гумовими кільцями круглого перерізу, які з метою спрощення читання креслення пристрою, не позначенні позиціями. Гідроімпульсний віброударний пристрій для віброточіння працює наступним чином. За допомогою генератора імпульсів тиску (ГІТ) будь-якого типу (наприклад, параметричного принципу дії), приєднаного через штуцер 5 до корпусу 7, в порожнині 10 створюються імпульси тиску енергоносія з амплітудою тиску Δр=р1-р2 (р1 - тиск відкриття, а р2 - тиск закриття ГІТ, причому р1>р2). Під дією тиску "відкриття" р1 на торець ніжки грибоподібного штовхача 4 деформує пакет тарілчастих пружин 3 в межах конструктивно заданого ходу зазору h державки різця 1, переміщення hp якого можна оцінити за формулою: h1=0,25 d2p1k≤h, (1) де d - діаметр ніжки грибоподібного штовхача 4, k - жорсткість пакета тарілчастих пружин. Деформація hп пружинної частини плунжерапружини 6 можна визначити за аналогічною залежністю: (2) h1=025 d 2 p1k1, 1 де d1 - діаметр поперечного перерізу плунжера-пружини 6; k1 - жорсткість пружинної частини плунжера-пружини 6. Під час відкриття ГІТ, наприклад, параметричного типу приєднаного до порожнини 10 за схемою „на вході", тиск в напірній порожнині гідросистеми привода пристрою уменшується до рівня р≤р2 внаслідок приєднання напірної порожнини привода і порожнини 10 пристрою до зливної гідролінії, причому для реалізації віброударного режиму роботи пристрою рівень тиску р2 повинен задовольняти нерівності: 4k hp ; p2 (3) d2 p2 4k 1 hп ; d2 1 (4) де hп 0,5hп - середня деформація пружинної частини плунжера-пружини 6. Якщо нерівності (3) та (4) виконуються, то відбувається ударна взаємодія плунжера-пружини 6 і системи державка різець 1 - грибоподібний штовхан 4, які під дією зусиль, відповідно, пружинної частини плунжера-пружин 6 і пакета тарілчастих пружин 3 рухається назустріч один одному. Після закриття ГІТ порожнина 10 знову приєднується до напірної порожнини гідросистеми при 5 51957 вода пристрою, тиск в якій зростає до рівня р1 і цикл повторюється, внаслідок чого різець 1 приводиться у віброударний рух відносно оброблюваної деталі. При роботі пружинна частина плунжерапружини 6 використовує задню кришку 8, як опору. Для зливу енергоносія, що витік через ущільнення плунжер-пружини 6, в задній кришці 8 передбачений дренажний отвір 9. Передня кришка 2 слугує одночасно напрямною та опорою. Розділивши (3) на (4), установимо потрібне співвідношення між жорсткостями пружинної частини плунжера-пружини 6 і пакета тарілчастих пружин: 2hp d 2 1 (5) k1 k 2 2 hп d Комп’ютерна верстка М. Ломалова 6 Жорсткість прорізних пружин приблизно в десять разів перевищує жорсткість витих пружин таких же габаритних розмірів, що дозволяє припустити співмірність жорсткостей пакета тарілчастих пружин k та пружинної частини k1 плунжерапружини 6. Приймаючи в нерівності (5) k=k1 та hр=h, отримаємо формулу для попередньої оцінки деформації пружинної частини плунжера-пружини 6 в залежності від основних геометричних параметрів пристрою, що визначають рівень віброударного навантаження різця 1: (6) hп 2h d2 d2 . 1 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601