Устройство для волочения труб с наложением на инструмент ультразвуковых колебаний

Устройство для волочения труб с наложением на инструмент ультразвуковых колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ТРУБ С НАЛОЖЕНИЕМ НА ИНСТРУМЕНТ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержагде источн11к ультразвуковых колебаний и жестко соединенный с ним волокоре жатель в виде прямоугольного параллелепипеда с меньшими, средними и большими гранями,, .йнутри которого ЛЯ Х-УУУ% ; Д размещена .охлаждающая камера и две парашлельно распо тоженные волоки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и расширения технологических возможностей путем повышения эффективности Нсшожения ультразвуковых колебаний при интенсивном охлаждении, в волокодержателе со стороны больших граней выполнены два отверстия, пред назначенные для размещения волок, и сквозной Н-образный паз, образующий в волокодержателе полость, перемычка которого перпендикулярна средней грани волокодержателя, при этом. волокодержатель присоединен меньшей гранью к источнику ультразвуковых колебаний.,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 3(5п В 21 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ- СССР

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. (21) 2850001/22-02 (22) 12. 12.79 (46) 30. 04. 83. Бюл.; Р 1á .(72) A.Ã.Ñó÷êîâ (71 ) Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина (53) 621.778 ° 1.07(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 80404 2, кл. В 21 С 3/00, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ

ТРУБ С НАЛОЖЕНИЕМ HA ИНСТРУМЕНТ

УЛЬТРАЗВУКОВЫХ КОЛЕБАНИЙ, содержащее источник ультразвуковых колебаний и жестко соединенный с ним волокодер» жатель в виде прямоугольного параллелепипеда с меньшими, средними и большими гранями, внутри которого размещена .охлаждающая камера и две параллельно расположенные волоки, отличающееся тем,что, с целью повыйения производительности и расширения технологических возможностей путем повышения эффективности наложения ультразвуковых колебаний при .интенсивном охлаждении, s волокодержателе со стороны больших граней выполнены два отверстия, предназначенные для размещения волок, и сквозной Н-образный паз, образующий в волокодержателе полость, перемычка которого перпендикулярна средней грани волокодержателя, npg етом волокодержатель присоединен меньшей

Ф гранью к источнику ультразвуковых (9 колебаний.

1014820

Изобретение относится к волочильI ному производству, в частности к устройствам, в которых волочильному инструменту сообщают колебания ультразвуковой частоты.

Известно устройство для двухниточного волочения труб с использованием ультразвуковой энергии, содержащее источник ультразвуковых колебаний и жестко соединенный с ним волокодержатель, выполненный в виде !О прямоугольного пареллелепипеда с меньшими, средними н большими гранями, внутри которого размещена охлаждающая камера и две волоки, паралельно расположенные и совершающие колебания вдоль оси волочения j1J.

Недостатком известного устройства является то, что в волокодержателе можно закреплять только волоки типов Т-16 и Т-20, а это ограничивает 20 по диаметру сортамент изготавливаемых труб.

Кроме того, охлаждение только внутренней поверхности волокодержателя препятствует созданию для него наиболее рационального теплового режима работы, в результате чего эффект ультразвукового воздействия, т.е. величина амплитуды ультразвуковых колебаний, накладываемых на волоКи и, следовательно, производитель30 ность устройства не являются максимальными.

Охлаждение волоки в процессе волочения труб только со стороны одного из ее торцов не обеспечивает интен- 35 сивного отвода тепла от ее поверхности, что отрицатель но .сказывается как на стойкости самих волок, так и на тепловом режиме работы волокодержателя. 40

Цель изобретения — повышение производительности устройства и расширение его технологических возможностей путем повышения эффективности наложения ультразвуковых колебаний при 45 интенсивном охлаждении.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для волочения труб с наложением на инструмент ультразвуковых колебаний содержащем 50 источник ультразвуковых колебаний и жестко соединенный с ним волокодержатель s виде прямоугольного параллелепипеда с меньшими, средними и большими гранями, внутри которого размещена, охлаждающая камера и две параллельно 55 расположенные волоки, в волокодержателе со стороны больших граней выполнены дна отверстия, предназначенные для размещения волок, и сквозной

Н-образной паз, образующий в волоко-, 60 держателе, полость, перемычка которого перпендикулярна средней грани волокодержателя, при этом волокодержатель присоединен меньшей гранью к источнику ультразвуковых колебаний. 5

На фиг.l представлено устройство, разрез в плоскости, перпендикулярной оси волочения; на фиг.2 — то же, в плоскости, параллельной оси волочения.

В предлагаемом устройстве волоко держатель выполнен в аиде прямоугольного параллелепипеда с большими 1, средними 2 и меньшимк 3" гранями. К его меньшим граням жестко присоединены источники ультразвуковых колебаний, выполненные в виде магнитострикционных преобразователей 4 стержневого типа. Каждый из преобразователей, оси симметрии которых совпадают, снабжен обмоткой 5 возбуждения и герметичньй корпусом б, оснащенным гибким трубопроводом 7.

Обмотки возбуждения преобразователей соединены с ультразвуковым генератором (не показан). На больших гранях волокодержателя выполнены сквозные отверстия 8 и сквозной Н-образный паз 9, перемычка которого пер-! пендикулярна,, средним граням волокодержателя и который образует в нем два активных 10 и два пассивных ll элемента. Отверстия 8, геометрические центры которых лежат на оси сим ф метрии преобразователей, выполнены в орме усеченных конусов, что обеспечивает возможность быстрой смены

Волок 12 и качественный акустический контакт между ними и волокодержателем.

На боковой поверхности отверстий 8, на которых закреплены волоки, имеющие конусообразную внешнюю поверхность, выполнены кольцевые выточки 13, расположенные на одинаковом расстоянии больших граней волокодержателя. Выточки 13 цилиндрическими каналами 14 сообщены с Н-образным пазом 9 и посредством двух полых втулок 15 и гибких трубопроводов 7 — с корпусами 6.

К большим граням волокодержателэ жестко присоединены прямоугольные пластины 16, каждая из которых выполнена с двумя цилиндрическими отверстиями 17 для протягивания труб 18. Пластины 16 в совокупности с отверстиями

8, H-образным пазом 9 выточками 13 и каналами 14 образуют в волокодержателе охлажденную камеру, оснащенную полой втулкой 19. Герметизация устройства обеспечивается рядом прокладок, например, из вакуумной резины.

Устройство соединено с системой охлаждения (не показана), работающей

rio замкнутому циклу и включающей холодильную машину, электронасос и ,резервуар для.:хранения охладителя.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Перед возбуждением преобразователей 4 В устройство подают охладитель, например техническую воду. Для этого включают электронасос и холодильную машину. Вода из резервуара, в кото1014620

Составитель P.Ãàâðâøèìà

Редактор Jl.ôèëü Техред М.Коштура .Корректор И.шулла

Ю

Заказ 3079/8 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ПЛП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4, ром оиа хранится, поступает в холодильную машину, а иэ нее, будучи охлажденной до 5-10ОС, через полую втулку 19 — в охлаждающую камеру. Заполняя Н-образный паз 9, вода омывает внешние стенки активных элементов

10 и. охлаждает их.Поскольку волоки

l2 частью своей внешней поверхности находятся, в контакте с активными. элементами 10, то они часть своей тепловой энергии передают-этим элементам и, следовательно, охлаждаются. Из Н-образного паза 9 ввода через цилиндрический канал 14 поступает в кольцевые выточки 13, в которых омывает внутреннюю поверхность актив-15

«их элементов 10 и часть внешней поверхности волок 12, и тем самым ох лаждает их. Из кольцевых выточек 13 вода Мо цилиндрическому каналу 14 через полые втулки 15 выходит из охлаж 2О дающей камеры и через трубопроводы

7 поступает в герметичные корпуса 6.

Заполнив их и, следовательно, обеспечив эффективный температурный режим работы преобразователей 4, вода пос- 25 тупает. в резервуар, из которого и начинается ее циркуляция по системе охлаждения и устройству.

После того, как волокодержатель и корпуса 6 преобразователей 4 заполнены охлаждающей их водой, на обмотки 5 возбуждения с ультразвукового генератора подают переменное напряжение ультразвуковой частоты. Под действием магнитных сил преобраэователи 4 начинают совершать колебания в направлении, перпендикулярном к оси волочения. Колебания торцов преобразователей, которыми они присоединены к волокодержателю, передаются его активным элементам 10. При этом в каждом активном элементе 10 возбуждается изгибная ультразвуковая волна,возбужданв а". в них колебания.

Кроме этого, колебания возбуждаются непосредственно и от преобразователей.

Эти колебания складываются, в результате чего стенки отверстий 8 со;вершают интенсивные радиальные колебания, которые и передаются волокам

12.

Г

После наложения на волоки колебаний ультразвуковой частоты в них задают деформированные трубы 18 для обработки.

Сопоставленный анализ известного и.предлагаемого устройств:для волочения труб показывают, что предлагаемое устройство является более эффективным, поскольку характеризуется широкими технологическими возможностями, высокой производительностью и стойкостью волок.