Гідроімпульсний віброударний пристрій для віброточіння з сильфонною силовою ланкою

Реферат: Гідроімпульсний віброударний пристрій для віброточіння з сильфонною силовою ланкою містить корпус квадратного перерізу з ніжкою кріплення його в стандартизованому різцетримачі верстата, штуцери підводу та відводу енергоносія з гідробака, передню кришку, розточку, в якій розміщена кулька, яка півсферою обперта в торець циліндричного штовхача, який через пружину та опорний штовхач обпертий в законтрений контргайкою регулюючий гвинт, який вгвинчений в задню кришку та контргайку. Додатково введено поршень-опору, стакан, на який нагвинчена кришка, сильфонну ланку, що з'єднана за допомогою конічних гвинтів з кришкою, в зовнішньому торці утворено квадратний отвір, а також передбачено наскрізний отвір для осьової фіксації різця та отвір для видавлення державки різця. UA 117015 U (12) UA 117015 U UA 117015 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі машинобудування, а саме призначена для механічної токарної обробки деталей, що виготовляються з важкооброблюваних матеріалів, наприклад нержавіючої сталі, титанових сплавів тощо. Під час обробки таких матеріалів утворюється, як правило, так звана "зливна" стружка, яка може бути причиною травмування верстатника і важко піддається утилізації і транспортуванню. Відомий вібросупорт для віброточіння з тангенціальними вібраціями, який розроблений в МВТУ ім. М.Є. Баумана (див. В.М. Баранов, Ю.Е. Захаров Электрогидравлические и гидравлические вибрационные механизмы. Издание 2-е, перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1977. - С. 13). Вібраційний привод різця в цьому супорті складається з корпусу та двоштокового поршня з рівними діаметрами штоків, причому під один із штоків в кришці гідроциліндра виготовлено отвір, а кінець іншого штока жорстко зв'язаний з спеціальним різцетримачем, підпружиненим в прямому та зворотному напрямках. Золотник, з можливістю обертання, встановлений на корпусі пристрою, з'єднує порожнини гідроциліндра із напірною та зливною гідролініями. Недоліками пристрою є великі габарити, що унеможливлює його використання без демонтажу стандартного супорту верстата, та складність реалізації віброударного режиму навантаження різця. Найбільш близьким до пристрою, що заявляється, є гідроімпульсний віброударний пристрій для радіального та осьового віброточіння з вбудованим однокаскадним генератором імпульсів тиску клапанного типу у вигляді гідроциліндра, який містить корпус квадратного перерізу з ніжкою кріплення його в стандартизованому різцетримачі верстата, в якому встановлено пакет тарілчастих пружин, циліндричний штовхач, задню кришку, передню кришку, в якій розміщена державка різця, до якої прикріплено різець паралельно або перпендикулярно осі пристрою, штуцери підводу та відводу енергоносія з гідробака, порожнину підводу енергоносія, яка містить поршень-прорізну пружину, в якій розміщена кулька, що є запірним елементом однокаскадного генератора імпульсів тиску клапанного типу з параметричним принципом генерування імпульсів тиску, яка однією півсферою обперта об внутрішню розточку поршень-прорізної пружини, а іншою півсферою обперта на торець циліндричного штовхача, який через виту пружину та опорний штовхач контактує із кулькою, що завальцована в законтреному контргайкою регулюючому гвинті, який розміщений у законтреній контргайкою регулюючій втулці, яка обперта об поршень-прорізну пружину, що протилежним торцем обперта, через циліндричний штовхач та пакет тарілчастих пружин, об внутрішній торець передньої кришки, в якій, в свою чергу, виконано наскрізний отвір прямокутного перерізу, в якому розміщена державка різця (патент на корисну модель № 76517, МПК 8 В23В 1/00). Недоліком пристрою є обмежені функціональні можливості, такі як відсутня можливість керування діапазоном амплітуди через тиск енергоносія та погана ремонтопридатність, що знижує надійність роботи пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача створення гідроімпульсного віброударного пристрою для віброточіння з сильфонною силовою ланкою, в якому за рахунок введення нових конструктивних елементів та їх розташування досягається можливість керування діапазоном амплітуди через тиск енергоносія та поліпшення ремонтопридатності, що сприятиме розширенню функціональних можливостей та підвищенню надійності роботи пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в гідроімпульсний віброударний пристрій для віброточіння з сильфонною силовою ланкою у вигляді гідроциліндра, що містить корпус квадратного перерізу з ніжкою кріплення його в стандартному різцетримачі верстата, штуцери підводу та відводу енергоносія з гідробака, передню кришку, розточку, в якій розміщена кулька, яка півсферою обперта в торець циліндричного штовхача, який через виту пружину та опорний штовхач обпертий в законтрений контргайкою регулюючий гвинт, який вгвинчений в задню кришку та контргайку, поршень-опору, стакан, на який нагвинчена кришка, сильфонну ланку, що з'єднана за допомогою конічних гвинтів з кришкою, в зовнішньому торці утворено квадратний отвір, а також передбачено наскрізний отвір для осьової фіксації різця та отвір для видавлення державки різця. На фіг. 1 зображено повздовжній розріз гідроімпульсного віброударного пристрою для віброточіння з сильфонною силовою ланкою, на фіг. 2 зображено вигляд зверху, на фіг. 3 зображено вигляд збоку, на фіг. 4 зображено деталізуючий поперечний переріз А-А на фіг. 1. Гідроімпульсний віброударний пристрій для віброточіння із сильфонною силовою ланкою (фіг. 1) складається з двох основних блоків - генератора імпульсів тиску (ГІТ) та силової ланки у вигляді сильфонної ланки 2. ГІТ складається з корпусу квадратного перерізу 1, в розточці якого розміщено запірний елемент у вигляді кульки 4, навантаженої через штовхач 5 пружиною 6 регулятора тиску "відкриття" ГІТ. Пружина 6 розміщена в стакані 8, вкрученому в розточку 1 UA 117015 U 5 10 15 20 25 30 корпусу, співвісно розташованого з розточкою під кульку 4. Зміна попередньої деформації пружини 6 здійснюється за допомогою циліндричного штовхача 7 та гвинта 10, розташованого в кришці 9, нагвинченій на стакан 8. Кришка 3 і сильфонна ланка 2 з'єднуються між собою за допомогою спеціальних конічних гвинтів 15. Кришка 9 та гвинт 10 контряться відповідно гайками 11 та 12. В корпусі 1 ГІТ утворені гідроканали підводу "а" та відводу "б" енергоносія (робочої рідини). Ці гідроканали через штуцери 13 і 14 за допомогою рукавів високого тиску (на фіг. 1 умовно не показані) приєднують пристрій відповідно до напірної і зливної гідроліній гідростанції (на кресленні не показані). Сильфонна ланка 2 кріпиться до ГІТ за допомогою кришки 3 шпильками (на кресленні не показані), затягування яких дозволяє забезпечити беззазорне з'єднання. З метою обмеження можливих бокових зміщень сильфонної ланки 2 під час роботи на кришці 9 передбачено спеціальний виступ, який охоплює сильфонну частину силової ланки з гарантованим маленьким зазором між поверхнею внутрішньої розточки виступу і поверхнями зовнішніх діаметрів гофр сильфонної ланки 2. Для кріплення різця в силовій ланці пристрою на зовнішньому торці утворено квадратний отвір, а також передбачено нарізний отвір для осьової фіксації різця та отвір для видавлення державки різця. Запірний елемент ГІТ - кулька 4 контактує зі своєю розточкою за двома поверхнями, відповідно за діаметрами d1 та d2. Поверхня контакту по діаметру d1 за суттю є сідлом для кульки 4 (контактна герметизація), а спряження кульки за діаметром d2 виконано за ходовою посадкою не нижче сьомого квалітету точності, таким чином, що лінія контакту кульки 4 і поверхні розточки розташована на відстані додатного перекриття hd від краю розточки. Робочий хід кульки та її направлення в процесі відкриття ГІТ забезпечується розточкою в стакані 8, у стінках якої для безперешкодного проходження енергоносія профрезеровані наскрізні пази прямокутного перерізу. Місця з'єднання кришки 3 та сильфонної ланки 2 з корпусом 1 ГІТ ущільнено гумовим кільцем круглого перерізу. Також гумовими кільцями круглого перерізу ущільнені штуцери, стакан і поршень-опора 16 регулятора тиску "відкриття" ГІТ (на кресленні не позначені позиціями). Пристрій працює наступним чином. Енергоносій через штуцер 13 каналом "а" підводиться в порожнину силової сильфонної ланки А, в процесі зростання тиску в цій порожнині відбувається повздовжня деформація сильфонної ланки 2, яку можна оцінити за простою залежністю:  2 dc  pr / k 1 , (1) 4 де dc - робоча площа розточки сильфона; рr - робочий тиск; k1 - жорсткість сильфона. 2 За досягнення в порожнині А тиску рr=p1, тут (р1=4k2•у01/πd1 ) - тиск "відкриття" ГІТ, кулька 4 2 35 відривається від сідла і енергоносій під тиском p1 діє на всю площу кульки f2  d2  0,785  d2 , що 2 4 40 45 50 55 викликає швидке переміщення кульки 4 на шляху її прямого ходу hk=hd+hв (hв - від'ємне перекриття кульки 4), внаслідок чого напірна порожнина А сполучається через канал "б" зі зливною гідролінією гідростанції (з гідробаком). Тиск в гідросистемі пристрою зменшується і за його величини р2k2(y01+hk)/f2 (де р2 - тиск "закриття" ГІТ) кулька 4 переміщується у вихідне положення, тим самим відділяючи напірну порожнину А від зливної гідролінії 14. В момент зменшення тиску до рівня р2 сильфонна ланка під дією сили своєї пружності здійснює зворотній хід, в результаті чого відбувається переривання процесу різання. Робочий хід кульки та її направлення в процесі відкриття ГІТ забезпечується розточкою в стакані 8, у стінках якої для безперешкодного проходження енергоносія профрезеровані наскрізні пази прямокутного перерізу. Місця з'єднання кришки 3 та сильфонної ланки 2 з корпусом 1 ГІТ ущільнено гумовим кільцем круглого перерізу. Кулька 4 навантажена через штовхач 5 пружиною 6 регулятора тиску "відкриття" ГІТ. Пружина 6 розміщена в стакані 8, вкрученого в розточку корпусу, співвісно розташованого з розточкою під кульку 4. Зміна попередньої деформації пружини 6 здійснюється за допомогою циліндричного штовхача 7, який обпирається об поршень-опору 16, який взаємодіє з гвинтом 10, що розташований в кришці 9, нагвинченій на стакан 8. Кришка 9 та гвинт 10 контряться відповідно гайками 11 та 12, а кришка 3 і сильфонна ланка 2 з'єднуються між собою за допомогою спеціальних конічних гвинтів 15. Далі цикл повторюється. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Гідроімпульсний віброударний пристрій для віброточіння з сильфонною силовою ланкою, що містить корпус квадратного перерізу з ніжкою кріплення його в стандартизованому різцетримачі 2 UA 117015 U 5 верстата, штуцери підводу та відводу енергоносія з гідробака, передню кришку, розточку, в якій розміщена кулька, яка півсферою обперта в торець циліндричного штовхача, який через пружину та опорний штовхач обпертий в законтрений контргайкою регулюючий гвинт, який вгвинчений в задню кришку та контргайку, який відрізняється тим, що введено поршень-опору, стакан, на який нагвинчена кришка, сильфонну ланку, що з'єднана за допомогою конічних гвинтів з кришкою, в зовнішньому торці утворено квадратний отвір, а також передбачено наскрізний отвір для осьової фіксації різця та отвір для видавлення державки різця. 3 UA 117015 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4