3. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МАШИН

Вибрационные установки с плоским движением рабочей камеры. Эти машины характерны тем, что конструкция позволяет осуществить колебания в плоскости.

Наиболее распространенной является конструкция, показанная на рис. 1.

Рис. 1. Схема машины для вибрационной обработки: 1 — рабочая камера; 2 — вибровозбудитель; 3 — система упругой подвески; 4 — система очистки и подачи рабочей жидкости; 5 и 6 — шланги подвода и отвода рабочей жидкости

Очень часто упругое подвешивание осуществляют только с помощью цилиндрических пружин 1 (рис. 2). В качестве привода в основном используют дебалансный вибровозбудитель. На оси одинаково размещены два дебаланса. Это обеспечивает плоское движение. Другие вибровозбудители (кулачковые, рычажные) встречаются редко, так как не могут обеспечить надежную работу при весьма больших нагрузках. Форма поперечного сечения рабочей камеры 3 обычно -образная (рис. 3, а). Однако более интенсивная обработка обеспечивается при таких формах, при которых рабочая смесь дополнительно соударяется (рис. 3, б). Для этой же цели служит и дополнительный экран 1 (рис. 3, в).

Часто используют пакетирование рабочих камер на одном приводе. Это особенно

важно при небольших деталях или при одновременной обработке разных деталей. Обтем рабочих камер

Виброустановки с объемным движением рабочей камеры. На рис. 4 показаны три варианта вибрационных установок. Все они выполнены с вертикальным дебалансным виброприводом 1. Однако в этих конструкциях дебалансы размещены на противоположных сторонах, что обеспечивает объемное (конусное) движение рабочей камеры. На рис. 4, а показана установка с тороидальной рабочей камерой 2, на рис. 4, б — так называемый спиратрон, а на рис. 4, в — цилиндрическая рабочая камера 2 с вертикальной осью. Применение объемной вибрации позволяет лучше обрабатывать труднодоступные места деталей сложной замкнутой формы. Наблюдается также уменьшение шероховатости поверхности детали и повышение усталостной прочности деталей. Производительность этих установок не отличается от производительности установок с плоским движением.

Установки с объемной вибрацией (так же как установки с плоской вибрацией) применяют как со свободным заполнением деталями (мелкие детали), так и с закрепленными деталями.

Рис. 2. Схема машины, упруго подвешенной на цилиндрических пружинах

Рис. 3. Фары поперечного сечения рабочей камеры

Шпиндельная вибрсобработка. При шпиндельной вибрационной обработке обрабатываемую деталь 3 (рис. 5) (пакет деталей) закрепляют на шпинделе 1, имеющем самостоятельный привод 4.

Рис. 4. Варианты вибрационных установок с объемным движением рабочей камеры

Детали вращаются в рабочей среде контейнера 2, совершающего колебательное движение. Шпиндельная вибрационная обработка позволяет осуществлять шлифовально-полировочные, отделочно-упрочняющие и другие

операции. Интенсивность обработки увеличивается вследствие увеличения относительной скорости обработки.

Рис. 5. Установка для шпиндельной вибрационной обработки

Рис. 6. Установка для магнитовибрационной обработки

Магнитовиброабразивная обработка. На рабочей зоне 1 виброустановки создается постоянное или переменное силовое магнитное поле, направленное вдоль оси движения рабочей среды (рис. 6). Обрабатываемые ферромагнитные детали 3 ориентируются вдоль магнитных силовых линий, взвешиваются и тормозятся в двигающейся абразивной среде магнитным полем. Интенсификация процесса получается как вследствие увеличения относительной скорости, так и возрастания сил. С помощью магнитного поля можно управлять расположением и движением деталей в процессе обработки и при отделении обработанных деталей от абразива. Данный вид обработки рекомендуется для чистовой обработки деталей сложной формы с повышенными требованиями к качеству поверхности. Магнитная индуктивность

Виброимпеллерная установка. Для скругления острых кромок деталей, очистки мелких изделий от пригара, окалины, остатков формовочной земли и декоративного шлифования применяют виброимпеллерную установку, которая отличается тем, что в чашу 1 помещен вращающийся импеллер 2 (рис. 7) с рядом уступов или лопастей, захватывающим и увлекающим во вращательное движение обрабатываемые детали и абразивную среду.

Рис. 7. Виброимпеллерная установка: 1 — чаша; 2 — вращающийся импеллер; 3 — подвод рабочей жидкости; 4 — упругая подвеска; 5 и 6 — дебаланс и его привод

Автоматизация обработки. Процесс вибрационной обработки деталей легко может быть механизирован и автоматизирован. На рис. 8 в качестве примера приведена механизированная вибрационная установка 1 с механизмом 2 отделения деталей от абразива, механизмом 3 возврата наполнителя в контейнер и механизмом 4 подачи новых партий деталей.

Перспективные конструкции машин для вибрационной обработки деталей. В настоящее время большинство машин для вибрационной обработки деталей работает с дебалансньгми вибровозбудителями с приводом от электродвигателя. Однако эти пибровозбуднтели имеют ряд недостатков (см. гл. XIV), в частности, затруднено

изменение параметров колебаний без остановки установки. Поэтому в последнее время появились новые конструкции установок: за рубежом — с сервогидравлическими вибровозбудителями, в СССР более перспективными считают электромагнитные вибровозбудители. Перспективна резонансная установка с электромагнитным вибровозбудителем, разработанная под руководством В. А. Повидайло. Машина выполнена по двухмассной схеме. Активной массой является контейнер 1, а реактивными грузами два электромагнита 2, жестко соединеных стяжками 3. Контейнер и реактивные грузы связаны упругой системой в виде расположенных по периферии машины стержнгвых пружин 4 круглого поперечного сечения. Жесткость упругой системы подсбрана так. что машина работает в околорезонансном режиме. Машина опирается на ссновапие нижними стержнями в их неподвижных точках. Каждый электромагнит ержит шесть обмоток 5, радиально уложеьных в магнитопроводе 6 с угловым шагом Коаксиально с электромагнитами с кольцевым зазором на торцах контейнера установлены круглые якори 7. Каждая пара противоположно установленных обмоток электромагнита включена в фазу и нуль трехфазной сети через двухполупериодный выпрямитель. При такой схеме включения в вибровозбудителях возникает равномерно вращающиеся синфазные вынуждающие силы, под действием которых возбуждаются круговые колебания контейнера и аптифазные колебания реактивных грузов.

Рис. 8. Автоматизированная установка

Рис. 9. Установка с электромагнитным вибровозбудителем

Изменением напряжения на отдельных обмотках регулируется амплитуда перемещения контейнера и форма траектории — эллипс с произвольным наклоном и соотношением длин осей. Такая машина позволяет осуществить программное управление режимом обработки. В ней отсутствуют узлы внешнего трения и резко снижена передача динамических нагрузок на основание.