Устройство для волочения металла с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент

Устройство для волочения металла с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскии

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01,06,77 (2l) 24917 26/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 10.03.80 (51)М. Кл.

В 21 С 3/00

Веудирстееиный кеиитет

СССР ио лелеы изобретений и открытий (53) УДК 621. .778.1.07 (088.8) Ю. И. Блинов, В. А. Алешин, В. А. Шуринов, В, П. Бондаренко и Г.. А, Белоусов (72) Авторы изобретения

Уральский научноисследовательский институт трубной промышленности (71) Заявитель

S (54) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ МЕТАЛЛА

С НАЛОЖЕНИЕМ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ . КОЛЕБАНИЙ НА ИНСТРУМЕНТ

Изобретение относится к волочильному производству.

Известно устройство волочения металла с наложением ультразвуковых колебаний на инструмент, включающее резонансный диск, в центре которого размещена волока, а на наружной поверхности радиально закреплены волноводы, каждый из которых соосно соединен с электроме ханическим преобразователем, питаемым

10 от генератора 111 .

При увеличении степени деформации в таком устройстве происходит значитель. ный рост контактных напряжений. Рост контактных напряжений затрудняет ггередачу колебательной энергии в очаг деформации.

Кроме того, цикличность деформации приводит к возникновению волновых saneний в переднем и заднем концах заготов ки. При длине переднего концаи — +-

Xõ

Ъ

Т и заднего n (где 7 - длина волны, и = 1, 2, 3 ...) в переднем конце иэделия возникают максимальные динамичес2 кие напряжения, которые могут привести к обрыву.

Белью изобретения является увеличение разовых деформаций при одновременном снижении контактных напряжений в очаге деформации и уменьшение вероятнос тй обрыва переднего конца изделия. Иель достигается тем, что устройство снабжено фазоврашателями, установленны ми между генератором и каждым из электромеханичес ких преобразователей, причем фазы питания фазоврашателей, питаюших coreдние электромеханические еобразователй, сдвинуты на угол, равный электрических градусов, где п чйсло электромеханических преобразователей, На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства с пятью электромеханическими преобразователями; на фиг. 2место контакта диска с волноводом с эпюрой изгибных смешений.

Устройство включает резонансный диск

1, в центре которого размешена волока

3 .. " 719738 4 2. На Наружной поверхности диска 1 ра- энергии, следовательно повышается КПД диально закреплены волноводы 3, каж устройства. дый иэ которых соосно соедйнен с электро- Пластическая деформация в предлагаемеханическим преобразователем 4, питае- мом устройстве происходит непрерывно s мым о генератора 5, Между генератором волновых явлений в переднем и заднем

5 и.каждым из преобразователей 4 уста концах изделия не наблюдается, а следо новлены фазовращатели 6 и усилители 7. вательно, уменьшается вероятность обрыВолноводы могут быть выполнены сту вов. Кроме того, за счет исключения дипенчатого сечения, причем длину ступени, намической составляющей усилия может койтактируюшей с диском, выбирают из 10 быть увеличена скорость процесса. условия резонанса на изгибные колебания Уменьшение контактных напряжений и рассчитывают по формуле:. приводит к снижению величины активной нагрузки для преобразователей - источ«

Р, 2о6 ., 0 . 4 м+4 ников ультразвуковых колебаний. При

Ж 4 . 2 низком внутреннем сопротивлении используемых источников ато приводит к где п1 3, 4, 5 ... - уменьшению коэффициента трансформации

Устройство работает следующим об- согласующих элементов колебательной

;: разом., системы и, следовательно, уменьшаются

Продольные колебания от преобраэова- габариты системы. Уменьшение контакт телей 4 через промежуточные "волноводы ных напряжений приводит также к повыше3 передаются диску 1. При сдвиге фазы нию стойкости инструмента и улучшению колебаний преобразователей 4,"" а следе- условий смазывания. отельно, и .волноводов 3 йбсредством

25 фазовращателей 6 на угол - удвоенный ут ол Между осями соседних преобразо- Ф о р м у л а и з о б. р е т е н и я вателей форма наружной поверхности диска 1 и форма волочильного очка воло- Устройство для волочения металла с. ки 2 будут представлять собой эллипс, наложением ультразвуковых колебаний на вращающийся вокруг оси волочения. Де- инструмент, включающее резонансный

30 формация в таком устройстве в каждый диск, в центре которого размещена волока, момент времени происходит не по всему а на наружной поверхности радиально периметру волочильйого канала одновремен; закреплены волноводы, каждый из которых но, а в мгновенном очаге деформации, соосно соединен с электромеханическим который обегает поверхность волочильного преобразователем, .питаемым от генераканала, что облегчает условия деформи-, тора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, = " бйаНия и приводит K снижеййю контакч что, с целью увеличения разовых дефорньй напряженйй . : - " "маций при одновременном снижении еонВ связи с тем, что наружная поверх- " тактйых напряжений в очаге деформации и

40 ность диска имеет форму вращающегося уменьшения вероятности обрыва передэллипса, участки волноводов, контак- него конца изделия, устройство снабжено тирующие с диском, возбуждаются изги фазовращателями, установленными между бающим моментом с частотой, равной час- генератором и каждым иэ преобразоватетоте осйовных колебанйй. При выполнении лей, причем фазы питания фазовращателей, 45 атих участков волноводов резонансными питающих соседние преобразователи, сдвиЦ на изгибные колебания последние распро- путы на угол, равный - электрических страйяются не по всей колебательной сис градусов, где rl - число преобразо теме (устройству), а только йо указанным вателей. участкам, вследствие чего изгибающий Источники информации, момент на контакте диска с промежуточ .,принятые во внимание при экспертизе ными волноводами уменьшается (стремич 1. Патент Англии ¹ 1434533, cg к нулю), уменьшаются также потери кл. В 3 P (В21С 1/ОО), 1976.

719738

Составитель E. Воронкова

Редактор Н. Корченко Текред С. Мигай Корректор Г. Реи1етуйк

Заказ 10123/9 Тираж 986 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушскаа наб,; д. 4/5 филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4