[go: up one dir, main page]

WO2012064310A1 - Ultrasonic instrument for the impact treatment of hard to reach component and welded joint sites - Google Patents

Ultrasonic instrument for the impact treatment of hard to reach component and welded joint sites Download PDF

Info

Publication number
WO2012064310A1
WO2012064310A1 PCT/UA2010/000097 UA2010000097W WO2012064310A1 WO 2012064310 A1 WO2012064310 A1 WO 2012064310A1 UA 2010000097 W UA2010000097 W UA 2010000097W WO 2012064310 A1 WO2012064310 A1 WO 2012064310A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
head
strikers
working end
drive
ultrasonic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/UA2010/000097
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Юрий КУДРЯВЦЕВ
Якоб КЛЕЙМАН
Олександр ЛУГОВСЬКИЙ
Андрей МОВЧАНЮК
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of WO2012064310A1 publication Critical patent/WO2012064310A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B39/00Burnishing machines or devices, i.e. requiring pressure members for compacting the surface zone; Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency

Definitions

  • the invention relates to the field of technological use of energy of ultrasonic vibrations and can be used in mechanical engineering, aircraft, shipbuilding, construction of steel towers, oil platforms, artificial islands and railway bridges, as well as in other industries in which designs operating under alternating loads are used and, accordingly, having a high probability of fatigue failure.
  • Surface impact treatment of metal products and welds significantly increases the working capacity and service life of structures.
  • plastic deformation such as balls, rollers, shot blasting, vibro-rolling, and others, are widely used.
  • Significantly increased interest in high-energy types of surface treatment which include surface hardening using intense ultrasonic vibrations. This method allows to achieve a significant increase in fatigue strength and wear resistance of structures.
  • the efficiency and productivity of the ultrasonic impact process largely depends on the design of the ultrasonic tool used.
  • the prior art includes an ultrasonic tool for impact processing of parts and welded joints (Indian patent N ° 2179919 C2, IPC B25D 9/14, B06B 1/08, B06B 1/12, B24B 39/04, 2000), comprising a housing with a handle, a source excitation of vibrations in the form of an ultrasonic vibrating drive with an ultrasonic transducer and a forced cooling system placed with a gap in the housing on the slide rails with the possibility of reciprocating motion and in contact with the housing through the spring, as well as the head with strikers, fixed on the housing coaxially with the vibratory drive, and the strikers are mounted movably in the holes of the head normally to the end working surface of the vibrating drive and come into contact with it when it is pressed against the workpiece surface of the part or weld.
  • the air cooling system removes heat only from the ultrasonic transducer.
  • the head with the strikers which is very hot during operation, is not cooled in this device, which significantly reduces the time of continuous operation of the vibro-shock tool.
  • Another disadvantage of the device is that due to the location of the strikers normally to the end working surface of the vibrating drive, it is possible to process only easily accessible welds and surfaces of parts that are located normally to the ultrasonic instrument. But there are many cases where the inclination of the surface of the part or the location of the weld the seam due to structural obstacles does not allow to install an ultrasonic instrument normally to them and to conduct high-quality impact processing. These surfaces and welds remain untreated, which does not allow to increase the overall reliability and performance of the part or machine as a whole. Thus, the tool under consideration has limited functionality.
  • the prior art also includes an ultrasonic tool for impact processing of parts and welded joints (Ukrainian Patent JYO 68264, IPC V24V 39/00, V06V 1/06, 2007), comprising a housing with a handle, in which on the slide rails with the possibility of axial reciprocating movement a metal cup is installed, in which an ultrasonic vibrational reciprocating drive is installed through the vibration isolation seal, a pneumatic chamber with a spring is placed coaxially with the cup in the housing, the cup is also equipped with a nozzle d, on which, with the possibility of rotation around the axis and quick removal, a head is installed with strikers mounted normally to the output end of the vibration drive with the possibility of reciprocating movement and contact with the output end of the vibration drive.
  • Such an instrument has an ineffective cooling system: a heated ultrasonic vibratory drive, placed in a sealed metal can, only gives off a small external surface due to convection of atmospheric air.
  • the heated head with strikers also does not have forced cooling and is cooled only due to ineffective natural air convection. Dust, pollution elements and metal shavings that cover the work surface during impact processing, firstly interfere with visual inspection of the processing place, and secondly, getting into the small gaps between the movable strikers and the head, wedge the strikers and stop the vibration mode of the tool.
  • the tool under consideration has the normal location of the strikers to the output end of the vibration drive, which in many cases does not allow to process hard-to-reach surfaces of parts and welds due to structural obstacles.
  • this tool when applying the technology of impact processing, it is not possible to fully increase the reliability and operability of an individual part or machine as a whole. That is, and this tool has limited functionality.
  • Patent of Ukraine JV ° 87006, IPC V24V 39/00, V06V 1/06, V24V 1/04 2009 with the properties of the preamble of paragraph 1 of the claims discloses an ultrasonic device for impact processing of hard-to-reach parts and welded joints, which already has a reliable forced air system cooling.
  • the air outlet through the head with the strikers provides blowing of contaminants from the surface and prevents jamming of the strikers in the head due to clogging of the gaps.
  • the presence of a cracker of high-strength material between the working end of the vibration drive and the ends of the strikers allows you to tilt the strikers at an angle of up to 45 degrees.
  • the invention is presented and characterized in the main formula.
  • the purpose of the invention is the expansion of functionality and increase the efficiency of the known ultrasonic tool for impact processing of hard-to-reach parts and welded connections due to the use of a new tool design, in which the strikers can be tilted to any angle from 0 to 180 degrees and at the same time not to lose the force developed by the vibration drive.
  • this goal is proposed to be achieved through the use of a constructive version of the tool, the head of which does not have protruding strikers, which allows you to process holes of relatively small sizes.
  • An ultrasonic tool for impact processing of hard-to-reach parts and welded joints consists of a housing with a handle, in which a slide is placed with the help of sliding guides along the housing, a head with strikers is placed at one end thereof, which is fixed relative to the glass by means of a ring the spring of the ball entering the holes made on the head with angular discreteness, at the other end there is a fitting for supplying air of the forced cooling and electric cable of the ultrasonic vibrations generator, and in the middle of the glass, an ultrasonic vibrational reciprocating drive is placed acoustically untied, the working end of which interacts with a cracker made of high-strength material, which, in turn, interacts with the ends of the heads of the head mounted movably in the head with the opportunity is pressed to the surface to be processed manually or by means of a spring, which is located between the body and the glass, and in the glass is provided through th passage of forced cooling with air from the end fitting around the
  • the cracker can be made integrally with the strikers in the form of a plate placed perpendicular to the working end of the vibration drive with the possibility of swinging around an axis fixed in the head parallel to the working end of the vibration drive, and having a contact surface for interaction with the working end of the vibration drive and contact surface in the form of a striker head for interaction with the surface to be treated.
  • Expanding the functionality and increasing the efficiency of the known ultrasonic tool for impact processing of hard-to-reach parts and welded joints is achieved through the use of a new head design, which allows you to place the strikers in the head at any angle of inclination and at the same time not to lose the force of the vibration drive.
  • a tool is proposed, in the head of which a cracker and striker are structurally combined, which allows to significantly reduce the size of the head and provide the ability to process small holes.
  • figure 2 presents an enlarged diagram of the design of the head with a striker, tilted at an angle of 90 degrees;
  • FIG. 3 Fig. 4 and Fig. 5 are examples of construction schemes for the head cracker at various angles of inclination of the strikers; figure 6 presents a variant of the diagram of the tool, in the head of which the cracker and the strikers are combined.
  • An ultrasonic tool for impact processing of hard-to-reach places of parts and welded joints (Fig. 1) comprises a housing 1 with a handle 2, in which a cup 4 is installed using sliding guides 3, which has the ability to reciprocate due to a pin 5 mounted on the cup 4 and included in the longitudinal groove of the housing 1. At one end of the cup 4 is fixed a head 6 with strikers 7. In the middle of the cup 4 an ultrasonic vibrational reciprocating drive is placed acoustically isolated (not shown conventionally in figure 1) .
  • Acoustic isolation is achieved by attaching an ultrasonic drive, formed by an ultrasonic transducer connected to an oscillating speed transformer, through a vibration-isolating seal with a nodal plane, i.e., a place where vibrations are absent or have a minimum value.
  • a fitting 8 for supplying air to the forced cooling system and an electric cable 9 of an ultrasonic oscillation generator (not shown conventionally in the diagram).
  • a glass 4 with a head 6 and strikers 7 is pressed manually onto the surface to be treated.
  • the head 6 is mounted on the end of the glass 4 with the possibility of rotation and quick removal. This is achieved using the ball 12 ( Figure 2), a flat cylindrical spring 13 and holes on the cylindrical surface of the head 6, into which the ball 12 can enter.
  • the ball 12 ( Figure 2), a flat cylindrical spring 13 and holes on the cylindrical surface of the head 6, into which the ball 12 can enter.
  • the ball is rigidly fixed with a clamp 14.
  • an axis 16 is installed, which is fixed from falling out by an annular spring 17.
  • a cracker 18 is installed in the form of a plate placed perpendicular to the working end 15 of the vibration drive, has contact surfaces for interacting with the working end 15 of the vibration drive (surface 19) and the ends of the strikers 7 (surface 20).
  • the strikers 7 are mounted in the head 6 movably in the guide holes (figure 2 shows a variant with one striker). Coaxially with the strikers in the head 6, the openings 21 are made opposite the strikers, the diameter of which exceeds the maximum diameter of the striker 7.
  • the strikers 7 can be arranged in the head 6 at different angles (Fig. 3, Fig. 4 and Fig. 5).
  • the ratio of the distances] and ⁇ 2 (Fig. 4) from the axis of swing to the centers of the contact surfaces of the plate with the working end of the vibration drive and the ends of the strikers sets the transformation coefficient of the amplitude of vibrations from the working end of the vibratory drive to the strikers.
  • the head 6 can be made without strikers and holes opposite them (Fig.6), and cracker 18 can be made integrally with the strikers in the form of a plate mounted with a possibility of swinging and having a contact surface 19 for interaction with the working end face of the vibration the drive and the contact surface 22 in the form of the head of the striker for interaction with the treated surface 1 1.
  • Ultrasonic instrument works as follows.
  • the head 6 with the strikers is inserted into the tool 7.
  • the head is inserted at the necessary discrete rotation angle around the longitudinal axis of the tool, which is fixed by a ball 12, which enters the hole on the cylindrical part of the head.
  • Ball 12 clamp clamp 14.
  • the ultrasonic instrument is ready for operation.
  • the strikers 7 are brought into mechanical contact with the machined metal surface 11.
  • the operator presses the housing 1 by pressing the handle 2 relative to the cup 4 and compresses the spring 10.
  • the tool is pressed against the surface to be machined by spring 10 with a force of 40 .. 60 N.
  • an ultrasonic frequency voltage is supplied through the cable 9 from the oscillation generator to the ultrasonic transducer of the vibration drive, which leads to the excitation of resonant elastic longitudinal mechanical fluctuations. Due to the use of vibrational speed in the vibrational drive of the transformer, the amplitude of oscillations of the working end 15 reaches 20 ... 30 microns.
  • the cracker 18 swings around the axis 16, and the strikers perform longitudinal vibrations in the guide holes of the head 6.
  • the kinetic energy received by the strikers 7 from the ultrasonic transducer is spent on deforming the surface 11 and on their elastic rebound back. If the angle of inclination of the strikers is equal to or greater than 90 degrees, the operator presses the tool to the work surface with his own force. In this case, the spring 10 does not affect the operation of the tool.
  • the clamp 14 keeps the head 6 from falling out, because when the strikers are pressed against the work surface 1 1, in the case of excitation of the vibration mode, the force acting from the working end 15 of the vibration drive through the contact surface 19 on the cracker 18 and the hammer 7 will also act on the axis 16 pushing the head 6 out of the tool. If it is necessary to replace the worn-out strikers 7, the head 6 is removed from the tool, turned in such a way that the cracker 18 throws itself on the axis 16 and opens the holes 21 through which the strikers fall out of the head and can be replaced with new ones. Alternatively, if it is necessary to carry out impact processing, for example, of the forming surface of relatively small holes, the cracker is performed as one unit with the striker.
  • a contact surface 22 is made in the form of the head of the striker 7.
  • Such a design of the cracker provides a reduction in the energy loss of the tool, since one shock transition of energy is excluded.
  • the contact surface 22 will not directly strike the work surface 1 1, which occurred during the movement of the strikers in the guide holes of the head, but due to the swing axis, the impact will be oblique, which will lead to additional smoothing of the impact site, which will increase quality impact processing.
  • the proposed ultrasonic tool for impact processing of hard-to-reach places of parts and welded joints allows you to process surfaces to which it is difficult or impossible to reach with a known ultrasonic tool with an axial arrangement of the strikers.
  • the new tool only by changing the head allows you to expand the strikers at an angle from 0 to 180 degrees and process a wide range of complex surfaces, inaccessible welds and small holes. This greatly expands the functionality of the tool.
  • the proposed design of the swinging cracker of the tool head increases the efficiency and quality of ultrasonic impact processing of parts and welded joints.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Cleaning In General (AREA)

Abstract

The invention relates to ultrasonic instruments for the impact treatment of hard to reach component and welded joint sites. The instrument comprises a body with a handle and sliding guides in which a sleeve is mounted so as to be movable in an axially reciprocating manner. A head with strikers is placed at the end of the sleeve. An ultrasonic vibrating drive, the working end of which interacts with a slider, is placed in the middle of the sleeve. The slider is in the form of a plate arranged perpendicularly to the working end of the ultrasonic vibrating drive, and interacts with the ends of the strikers of the head and is mounted so as to be able to oscillate about an axis fixed in the head. Openings having a diameter which exceeds the maximum diameter of a striker are formed in the head coaxially with respect to the strikers.

Description

Ультразвуковой инструмент для ударной обработки труднодоступных мест деталей и сварных соединений  Ultrasonic tool for impact processing of hard-to-reach parts and welded joints

Область изобретения Field of Invention

Изобретение относится к области технологического использования энергии ультразвуковых колебаний и может быть использовано в машиностроении, авиастроении, судостроении, строительстве стальных башен, нефтяных платформ, искусственных островов и железнодорожных мостов, а также в других отраслях промышленности, в которых применяются конструкции, работающие в условиях знакопеременных нагрузок и, соответственно, имеющие большую вероятность усталостного разрушения. Поверхностная ударная обработка металлических изделий и сварных швов, как заключительная технологическая операция, значительно увеличивает работоспособность и срок службы конструкций. На сегодняшний день значительное распространение получили методы поверхностной обработки с помощью пластической деформации, такие как обработка шариками, роликами, дробеструйная обработка, виброобкатывание и другие. Значительно повысился интерес к высокоэнергетическим видам обработки поверхности, к которым относится и поверхностное упрочнение с помощью интенсивных ультразвуковых колебаний. Этот метод позволяет достичь существенного повышения усталостной прочности и износостойкости конструкций. В свою очередь, эффективность и производительность процесса ультразвуковой ударной обработки в значительной степени зависит от конструкции применяемого ультразвукового инструмента. Предпосылки создания изобретения The invention relates to the field of technological use of energy of ultrasonic vibrations and can be used in mechanical engineering, aircraft, shipbuilding, construction of steel towers, oil platforms, artificial islands and railway bridges, as well as in other industries in which designs operating under alternating loads are used and, accordingly, having a high probability of fatigue failure. Surface impact treatment of metal products and welds, as a final technological operation, significantly increases the working capacity and service life of structures. Today, surface treatment methods using plastic deformation, such as balls, rollers, shot blasting, vibro-rolling, and others, are widely used. Significantly increased interest in high-energy types of surface treatment, which include surface hardening using intense ultrasonic vibrations. This method allows to achieve a significant increase in fatigue strength and wear resistance of structures. In turn, the efficiency and productivity of the ultrasonic impact process largely depends on the design of the ultrasonic tool used. BACKGROUND OF THE INVENTION

Уровень техники включает ультразвуковой инструмент для ударной обработки деталей и сварных соединений (патент России N° 2179919 С2, МПК B25D 9 / 14, В06В 1 / 08, В06В 1 / 12, В24В 39/04, 2000), содержащий корпус с ручкой, источник возбуждения колебаний в виде ультразвукового вибрационного привода с ультразвуковым преобразователем и системой принудительного охлаждения, размещенного с зазором в корпусе на направляющих скольжения с возможностью возвратно - поступательного движения и контактирующего с корпусом через пружину, а также головку с бойками, зафиксированную на корпусе соосно с вибрационным приводом, причем бойки установлены подвижно в отверстиях головки нормально к торцевой рабочей поверхности вибрационного привода и контактируют с ней при поджатии к обрабатываемой поверхности детали или сварного шва. The prior art includes an ultrasonic tool for impact processing of parts and welded joints (Russian patent N ° 2179919 C2, IPC B25D 9/14, B06B 1/08, B06B 1/12, B24B 39/04, 2000), comprising a housing with a handle, a source excitation of vibrations in the form of an ultrasonic vibrating drive with an ultrasonic transducer and a forced cooling system placed with a gap in the housing on the slide rails with the possibility of reciprocating motion and in contact with the housing through the spring, as well as the head with strikers, fixed on the housing coaxially with the vibratory drive, and the strikers are mounted movably in the holes of the head normally to the end working surface of the vibrating drive and come into contact with it when it is pressed against the workpiece surface of the part or weld.

В таком устройстве воздушная система охлаждения отводит тепло только от ультразвукового преобразователя. Головка с бойками, которая сильно нагревается во время работы, в данном устройстве не охлаждается, что значительно уменьшает время непрерывной работы виброударного инструмента.  In such a device, the air cooling system removes heat only from the ultrasonic transducer. The head with the strikers, which is very hot during operation, is not cooled in this device, which significantly reduces the time of continuous operation of the vibro-shock tool.

Другим недостатком устройства является то, что вследствие расположения бойков нормально к торцевой рабочей поверхности вибрационного привода удается обработать только легкодоступные сварные швы и поверхности деталей, которые расположены нормально к ультразвуковому инструменту. Но есть много случаев, когда наклон поверхности детали или месторасположение сварного шва вследствие конструктивных препятствий не позволяет установить нормально к ним ультразвуковой инструмент и провести качественную ударную обработку. Эти поверхности и сварные швы остаются необработанными, что не позволяет обеспечить повышение общей надежности и работоспособности детали или машины в целом. Таким образом, инструмент, который рассматривается, имеет ограниченные функциональные возможности. Another disadvantage of the device is that due to the location of the strikers normally to the end working surface of the vibrating drive, it is possible to process only easily accessible welds and surfaces of parts that are located normally to the ultrasonic instrument. But there are many cases where the inclination of the surface of the part or the location of the weld the seam due to structural obstacles does not allow to install an ultrasonic instrument normally to them and to conduct high-quality impact processing. These surfaces and welds remain untreated, which does not allow to increase the overall reliability and performance of the part or machine as a whole. Thus, the tool under consideration has limited functionality.

Уровень техники также включает ультразвуковой инструмент для ударной обработки деталей и сварных соединений (Патент Украины JYO 68264, МПК В24В 39/00, В06В 1 / 06, 2007), содержащий корпус с ручкой, в котором на направляющих скольжения с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения установлен металлический стакан, в котором через виброизоляционное уплотнение установлен ультразвуковой вибрационный привод возвратно-поступательных перемещений, соосно со стаканом в корпусе размещена пневмокамера с пружиной, стакан оснащен также насадкой, на которой с возможностью поворота вокруг оси и быстрого съема установлена головка с бойками, установленными нормально к выходному торцу вибрационного привода с возможностью возвратно-поступательного перемещения и контакта с выходным торцом вибрационного привода.  The prior art also includes an ultrasonic tool for impact processing of parts and welded joints (Ukrainian Patent JYO 68264, IPC V24V 39/00, V06V 1/06, 2007), comprising a housing with a handle, in which on the slide rails with the possibility of axial reciprocating movement a metal cup is installed, in which an ultrasonic vibrational reciprocating drive is installed through the vibration isolation seal, a pneumatic chamber with a spring is placed coaxially with the cup in the housing, the cup is also equipped with a nozzle d, on which, with the possibility of rotation around the axis and quick removal, a head is installed with strikers mounted normally to the output end of the vibration drive with the possibility of reciprocating movement and contact with the output end of the vibration drive.

Такой инструмент имеет малоэффективную систему охлаждения: нагретый ультразвуковой вибрационный привод, размещенный в герметичном металлическом стакане, только малой внешней поверхностью отдает тепло за счет конвекции атмосферного воздуха. Нагретая головка с бойками также не имеет принудительного охлаждения и охлаждается только за счет малоэффективной естественной конвекции воздуха. Пыль, элементы загрязнения и металлическая стружка, покрывающие обрабатываемую поверхность при ударной обработке, во-первых мешают визуальному осмотру места обработки, а во-вторых, попадая в малые зазоры между подвижными бойками и головкой, заклинают бойки и прекращают вибрационный режим работы инструмента.Such an instrument has an ineffective cooling system: a heated ultrasonic vibratory drive, placed in a sealed metal can, only gives off a small external surface due to convection of atmospheric air. The heated head with strikers also does not have forced cooling and is cooled only due to ineffective natural air convection. Dust, pollution elements and metal shavings that cover the work surface during impact processing, firstly interfere with visual inspection of the processing place, and secondly, getting into the small gaps between the movable strikers and the head, wedge the strikers and stop the vibration mode of the tool.

Как и в предыдущей конструкции, инструмент, который рассматривается, имеет нормальное расположение бойков к выходному торцу вибрационного привода, что во многих случаях из- за конструктивных препятствий не позволяет обработать труднодоступные поверхности деталей и сварные швы. Вследствие этого не удается обеспечить при применении технологии ударной обработки повышения в полной мере надежности и работоспособности отдельной детали или машины в целом. То есть, и этот инструмент имеет ограниченные функциональные возможности. As in the previous design, the tool under consideration has the normal location of the strikers to the output end of the vibration drive, which in many cases does not allow to process hard-to-reach surfaces of parts and welds due to structural obstacles. As a result of this, when applying the technology of impact processing, it is not possible to fully increase the reliability and operability of an individual part or machine as a whole. That is, and this tool has limited functionality.

Патент Украины JV° 87006, МПК В24В 39/00, В06В 1 / 06, В24В 1 / 04 2009 со свойствами преамбулы пункта 1 формулы изобретения раскрывает устройство ультразвукового инструмента для ударной обработки труднодоступных мест деталей и сварных соединений, который уже имеет надежную систему принудительного воздушного охлаждения. Выход воздуха через головку с бойками обеспечивает сдув загрязнений с поверхности и препятствует заклиниванию бойков в головке вследствие засорения зазоров. Кроме того, наличие сухаря из высокопрочного материала между рабочим торцом вибрационного привода и торцами бойков позволяет наклонить бойки на угол до 45 градусов. При этом удается обработать уже более широкий круг поверхностей деталей и сварных швов, находящихся вследствие конструктивных препятствий в труднодоступных местах. Но предложенная в рассматриваемом инструменте конструкция сухаря приводит к снижению эффективности обработки, поскольку в боек передается только часть усилия, развиваемого вибрационным р Patent of Ukraine JV ° 87006, IPC V24V 39/00, V06V 1/06, V24V 1/04 2009 with the properties of the preamble of paragraph 1 of the claims discloses an ultrasonic device for impact processing of hard-to-reach parts and welded joints, which already has a reliable forced air system cooling. The air outlet through the head with the strikers provides blowing of contaminants from the surface and prevents jamming of the strikers in the head due to clogging of the gaps. In addition, the presence of a cracker of high-strength material between the working end of the vibration drive and the ends of the strikers allows you to tilt the strikers at an angle of up to 45 degrees. At the same time, it is possible to process a wider range of surfaces of parts and welds located due to structural obstacles in hard-to-reach places. But the cracker design proposed in the tool in question reduces the processing efficiency, since only part of the force developed by the vibration

приводом (РШка = "ршодо , где а - угол наклона бойка). Поэтому drive (P Shka = " rshodo , where a is the angle of inclination of the striker). Therefore

cos а  cos a

применение предложенного инструмента только частично решает проблему. В случае обработки деталей и поверхностей из высокопрочного материала слабые ударные нагрузки значительно снижают эффективность ультразвуковой ударной обработки. В случаях, когда угол наклона превышает 45 градусов, обработка вообще невозможна. Например, таким инструментом невозможно обработать для увеличения усталостной прочности внутреннюю поверхность отверстий, поскольку при незначительном диаметре отверстия не удается установить бойки нормально к обрабатываемой поверхности или вообще невозможно вставить головку инструмента с выступающими бойками в отверстие вследствие малых размеров проема. Таким образом, и этот инструмент имеет ограниченные функциональные возможности и малую эффективность. Данный заявитель сконструировал и воплотил это изобретение для преодоления этих недостатков и получения дальнейших преимуществ. the application of the proposed tool only partially solves the problem. In the case of processing parts and surfaces of high-strength material, low impact loads significantly reduce the effectiveness of ultrasonic impact processing. In cases where the angle of inclination exceeds 45 degrees, processing is generally impossible. For example, it is impossible to process the inner surface of the holes with such a tool to increase the fatigue strength, since with a small diameter of the hole it is not possible to install the strikers normally to the surface being machined or it is generally impossible to insert the tool head with protruding strikers into the hole due to the small size of the opening. Thus, this tool also has limited functionality and low efficiency. This applicant has designed and embodied this invention to overcome these disadvantages and obtain further benefits.

Изложение сущности изобретения SUMMARY OF THE INVENTION

Изобретение представлено и охарактеризовано в основной формуле. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение эффективности известного ультразвукового инструмента для ударной обработки труднодоступных мест деталей и сварных соединений за счет применения новой конструкции инструмента, в которой бойки можно наклонять на любой угол от 0 до 180 градусов и при этом не терять усилие, развиваемое вибрационным приводом. Кроме того, указанную цель предлагается достичь за счет применения конструктивного варианта инструмента, головка которого не имеет выступающих бойков, что позволяет обрабатывать отверстия относительно небольших размеров. The invention is presented and characterized in the main formula. The purpose of the invention is the expansion of functionality and increase the efficiency of the known ultrasonic tool for impact processing of hard-to-reach parts and welded connections due to the use of a new tool design, in which the strikers can be tilted to any angle from 0 to 180 degrees and at the same time not to lose the force developed by the vibration drive. In addition, this goal is proposed to be achieved through the use of a constructive version of the tool, the head of which does not have protruding strikers, which allows you to process holes of relatively small sizes.

Ультразвуковой инструмент для ударной обработки труднодоступных мест деталей и сварных соединений согласно изобретению состоит из корпуса с рукояткой, в котором с помощью направляющих скольжения с возможностью движения вдоль корпуса размещен стакан, на одном торце которого размещена головка с бойками, которая зафиксирована относительно стакана с помощью поджатого кольцевой пружиной шарика, входящего в лунки, выполненные на головке с угловой дискретностью, на другом торце размещен штуцер для подвода воздуха системы принудительного охлаждения и электрический кабель генератора ультразвуковых колебаний, а в середине стакана акустически развязано размещен ультразвуковой вибрационный привод возвратно-поступательных перемещений, рабочий торец которого взаимодействует с сухарем из высокопрочного материала, который, в свою очередь, взаимодействует с торцами бойков головки, установленных подвижно в головке с возможностью поджатая к обрабатываемой поверхности вручную или с помощью пружины, которая находится между корпусом и стаканом, причем в стакане обеспечен сквозной проход воздуха системы принудительного охлаждения от торца со штуцером, вокруг поверхности вибрационного привода и к торцу с головкой и бойками, головка зафиксирована относительно стакана жестко с помощью, например, дополнительно установленного кольцевого хомута, охватывающего кольцевую пружину с шариком, сухарь выполнен в виде пластины, размещенной перпендикулярно рабочему торцу вибрационного привода, имеющей контактные поверхности для взаимодействия с рабочим торцом вибрационного привода и торцами бойков и установленной с возможностью качания вокруг оси, которая зафиксирована в головке параллельно рабочему торцу вибрационного привода, причем соотношением расстояний от оси качания до центров поверхностей контакта пластины с рабочим торцом вибрационного привода и торцами бойков задается коэффициент трансформации амплитуды колебаний от рабочего торца вибрационного привода к бойкам, а соосно с бойками в головке выполнены отверстия, диаметр которых превышает максимальный диаметр бойка. An ultrasonic tool for impact processing of hard-to-reach parts and welded joints according to the invention consists of a housing with a handle, in which a slide is placed with the help of sliding guides along the housing, a head with strikers is placed at one end thereof, which is fixed relative to the glass by means of a ring the spring of the ball entering the holes made on the head with angular discreteness, at the other end there is a fitting for supplying air of the forced cooling and electric cable of the ultrasonic vibrations generator, and in the middle of the glass, an ultrasonic vibrational reciprocating drive is placed acoustically untied, the working end of which interacts with a cracker made of high-strength material, which, in turn, interacts with the ends of the heads of the head mounted movably in the head with the opportunity is pressed to the surface to be processed manually or by means of a spring, which is located between the body and the glass, and in the glass is provided through th passage of forced cooling with air from the end fitting around the surface of the vibrating actuator and to end with a head and the strikers, the head is fixed relative to the cup rigidly using, for example, an additionally installed ring clamp covering an annular spring with a ball, a cracker is made in the form of a plate placed perpendicular to the working end of the vibration drive, having contact surfaces for interacting with the working end of the vibration drive and the ends of the strikers and installed with the possibility of swinging around the axis , which is fixed in the head parallel to the working end of the vibration drive, and the ratio of the distances from the axis of swing to the centers of the contact surfaces the plate with the working end of the vibration drive and the ends of the strikers sets the coefficient of transformation of the amplitude of vibrations from the working end of the vibratory drive to the strikers, and holes are made coaxially with the strikers in the head, the diameter of which exceeds the maximum diameter of the striker.

Кроме того, сухарик может быть выполнен как одно целое с бойками в виде пластины, размещенной перпендикулярно рабочему торцу вибрационного привода с возможностью качания вокруг оси, зафиксированной в головке параллельно рабочему торцу вибрационного привода, и имеющей контактную поверхность для взаимодействия с рабочим торцом вибрационного привода и контактную поверхность в форме головки бойка для взаимодействия с обрабатываемой поверхностью. In addition, the cracker can be made integrally with the strikers in the form of a plate placed perpendicular to the working end of the vibration drive with the possibility of swinging around an axis fixed in the head parallel to the working end of the vibration drive, and having a contact surface for interaction with the working end of the vibration drive and contact surface in the form of a striker head for interaction with the surface to be treated.

Расширение функциональных возможностей и повышение эффективности известного ультразвукового инструмента для ударной обработки труднодоступных мест деталей и сварных соединений достигается благодаря применению новой конструкции головки, которая позволяет размещать бойки в головке под любым углом наклона и при этом не терять усилия вибрационного привода. Кроме того, как вариант, предлагается инструмент, в головке которого конструктивно объединены сухарь и бойки, что позволяет значительно уменьшить размеры головки и предоставить возможность обработать малые по размерам отверстия. Expanding the functionality and increasing the efficiency of the known ultrasonic tool for impact processing of hard-to-reach parts and welded joints is achieved through the use of a new head design, which allows you to place the strikers in the head at any angle of inclination and at the same time not to lose the force of the vibration drive. In addition, as an option, a tool is proposed, in the head of which a cracker and striker are structurally combined, which allows to significantly reduce the size of the head and provide the ability to process small holes.

Краткое описание графического материала A brief description of the graphic material

Эти и другие характеристики изобретения станут еще более понятными из нижеследующего описания предпочтительной формы воплощения изобретения, представленной в виде не ограничивающих примеров, со ссылкой на прилагаемый графический материал, где: на фиг.1 представлена схема предложенного ультразвукового инструмента; These and other characteristics of the invention will become even clearer from the following description of a preferred embodiment of the invention, presented in the form of non-limiting examples, with reference to the accompanying graphic material, where: in Fig.1 shows a diagram of the proposed ultrasonic instrument;

на фиг.2 представлена увеличенная схема конструкции головки с бойком, наклоненным под углом 90 градусов; figure 2 presents an enlarged diagram of the design of the head with a striker, tilted at an angle of 90 degrees;

на фиг.З, фиг.4 и фиг.5 представлены примеры схем построения конструкции сухаря головки при различных углах наклона бойков; на фиг.6 представлен вариант схемы инструмента, в головке которого объединены сухарь и бойки. in Fig. 3, Fig. 4 and Fig. 5 are examples of construction schemes for the head cracker at various angles of inclination of the strikers; figure 6 presents a variant of the diagram of the tool, in the head of which the cracker and the strikers are combined.

Детальное описание предпочтительного варианта Detailed Description of Preferred Option

Ультразвуковой инструмент для ударной обработки труднодоступных мест деталей и сварных соединений (фиг.1) содержит корпус 1 с рукояткой 2, в котором с помощью направляющих скольжения 3 установлен стакан 4, который имеет возможность возвратно-поступательного перемещения благодаря штифту 5, закрепленному на стакане 4 и входящему в продольный паз корпуса 1. На одном торце стакана 4 зафиксирована головка 6 с бойками 7. В середине стакана 4 акустически развязано размещен ультразвуковой вибрационный привод возвратно-поступательных перемещений (на фиг.1 условно не показан). Акустическая развязка достигается благодаря креплению ультразвукового привода, образованного ультразвуковым преобразователем, соединенным с трансформатором колебательной скорости, через виброизоляционное уплотнение узловой плоскостью, т. е. местом, где колебания отсутствуют или имеют минимальную величину. На втором торце стакана 4 размещен штуцер 8 для подвода воздуха системы принудительного охлаждения и электрический кабель 9 генератора ультразвуковых колебаний (на схеме условно не показан). В случае, когда угол наклона бойков 7 от 0 до 90 градусов, стакан 4, а, соответственно, и головка 6 с бойками 7 прижимается пружиной 10 к обрабатываемой поверхности 11. Когда угол наклона равен 90 градусов или лежит в пределах 90 ... 180 градусов, стакан 4 с головкой 6 и бойками 7 прижимается к обрабатываемой поверхности вручную. Головка 6 установлена на торце стакана 4 с возможностью поворота и быстрого съема. Достигается это с помощью шарика 12 (Фиг.2), плоской цилиндрической пружины 13 и лунок на цилиндрической поверхности головки 6, в которые имеет возможность заходить шарик 12. После выставления головки 6 под необходимым углом разворота, то есть после попадания шарика 12 в необходимую лунку головки 6, шарик жестко фиксируется хомутом 14. В головке 6 параллельно рабочему торцу 15 вибрационного привода установлена ось 16, которая зафиксирована от выпадения кольцевой пружиной 17. На оси 15 с возможностью качания установлен сухарь 18 в виде пластины, размещенной перпендикулярно к рабочему торцу 15 вибрационного привода, имеет контактные поверхности для взаимодействия с рабочим торцом 15 вибрационного привода (поверхность 19) и торцами бойков 7 (поверхность 20). Бойки 7 установлены в головке 6 подвижно в направляющих отверстиях (на фиг.2 показан вариант с одним бойком). Соосно с бойками в головке 6 напротив бойков выполнены отверстия 21 , диаметр которых превышает максимальный диаметр бойка 7. В зависимости от формы сухаря 18 возможны расположения бойков 7 в головке 6 под различными углами (фиг.З, фиг.4 и фиг.5). An ultrasonic tool for impact processing of hard-to-reach places of parts and welded joints (Fig. 1) comprises a housing 1 with a handle 2, in which a cup 4 is installed using sliding guides 3, which has the ability to reciprocate due to a pin 5 mounted on the cup 4 and included in the longitudinal groove of the housing 1. At one end of the cup 4 is fixed a head 6 with strikers 7. In the middle of the cup 4 an ultrasonic vibrational reciprocating drive is placed acoustically isolated (not shown conventionally in figure 1) . Acoustic isolation is achieved by attaching an ultrasonic drive, formed by an ultrasonic transducer connected to an oscillating speed transformer, through a vibration-isolating seal with a nodal plane, i.e., a place where vibrations are absent or have a minimum value. At the second end of the cup 4 there is a fitting 8 for supplying air to the forced cooling system and an electric cable 9 of an ultrasonic oscillation generator (not shown conventionally in the diagram). In the case when the angle of inclination of the strikers 7 is from 0 to 90 degrees, the cup 4, and, accordingly, the head 6 with the strikers 7 is pressed by spring 10 to the work surface 11. When the angle of inclination is 90 degrees or lies within 90 ... 180 degrees, a glass 4 with a head 6 and strikers 7 is pressed manually onto the surface to be treated. The head 6 is mounted on the end of the glass 4 with the possibility of rotation and quick removal. This is achieved using the ball 12 (Figure 2), a flat cylindrical spring 13 and holes on the cylindrical surface of the head 6, into which the ball 12 can enter. After the head 6 is set at the required turning angle, that is, after the ball 12 hits the desired hole head 6, the ball is rigidly fixed with a clamp 14. In head 6, parallel to the working end 15 of the vibration drive, an axis 16 is installed, which is fixed from falling out by an annular spring 17. On the axis 15 with a swing a cracker 18 is installed in the form of a plate placed perpendicular to the working end 15 of the vibration drive, has contact surfaces for interacting with the working end 15 of the vibration drive (surface 19) and the ends of the strikers 7 (surface 20). The strikers 7 are mounted in the head 6 movably in the guide holes (figure 2 shows a variant with one striker). Coaxially with the strikers in the head 6, the openings 21 are made opposite the strikers, the diameter of which exceeds the maximum diameter of the striker 7. Depending on the shape of the cracker 18, the strikers 7 can be arranged in the head 6 at different angles (Fig. 3, Fig. 4 and Fig. 5).

Соотношением расстояний ] и ^2 (фиг.4) от оси качания до центров поверхностей контакта пластины с рабочим торцом вибрационного привода и торцами бойков задается коэффициент трансформации амплитуды колебаний от рабочего торца вибрационного привода к бойкам. The ratio of the distances] and ^ 2 (Fig. 4) from the axis of swing to the centers of the contact surfaces of the plate with the working end of the vibration drive and the ends of the strikers sets the transformation coefficient of the amplitude of vibrations from the working end of the vibratory drive to the strikers.

Кроме того, головка 6 может быть выполнена без бойков и отверстий напротив них (фиг.6), а сухарь 18 может быть выполнен как одно целое с бойками в виде пластины, установленной с возможностью качания и имеющей контактную поверхность 19 для взаимодействия с рабочим торцом вибрационного привода и контактную поверхность 22 в форме головки бойка для взаимодействия с обрабатываемой поверхностью 1 1.  In addition, the head 6 can be made without strikers and holes opposite them (Fig.6), and cracker 18 can be made integrally with the strikers in the form of a plate mounted with a possibility of swinging and having a contact surface 19 for interaction with the working end face of the vibration the drive and the contact surface 22 in the form of the head of the striker for interaction with the treated surface 1 1.

Ультразвуковой инструмент работает следующим образом. В инструмент вставляют головку 6 с бойками 7. Головку вставляют под необходимым дискретным углом поворота вокруг продольной оси инструмента, который фиксируется шариком 12, который попадает в лунку на цилиндрической части головки. Шарик 12 зажимают хомутом 14. После подачи сжатого воздуха в штуцер 8, поток воздуха проходит сквозь стакан 4, охлаждает ультразвуковой преобразователь вибрационного привода и выходит из стакана через головку 6, охлаждая рабочий торец 15 вибрационного привода, сухарь 18 и бойки 7. Ультразвуковой инструмент готов к работе. Бойки 7 вводят в механический контакт с обрабатываемой металлической поверхностью 11. В случае, когда угол наклона бойков меньше 90 градусов, оператор нажимом через рукоятку 2 смещает корпус 1 относительно стакана 4 сжимает пружину 10. Инструмент прижимается к обрабатываемой поверхности пружиной 10 с усилием 40 ... 60 Н. В это время через кабель 9 подается напряжение ультразвуковой частоты от генератора колебаний на ультразвуковой преобразователь вибрационного привода, что приводит к возбуждению в нем резонансных упругих продольных механических колебаний. Благодаря применению в вибрационном приводе трансформатора колебательной скорости амплитуда колебаний рабочего торца 15 достигает 20 ... 30 мкм. Сухарь 18, который контактирует с рабочей поверхностью 15 вибрационного привода своей поверхностью 19, и бойки 7, контактирующие с поверхностью 20 сухаря 18, также начинают вследствие ударного взаимодействия совершать колебания. При этом сухарь 18 качается вокруг оси 16, а бойки осуществляют продольные колебания в направляющих отверстиях головки 6. При этом кинетическая энергия, полученная бойками 7 от ультразвукового преобразователя, расходуется на деформирование поверхности 11 и на их упругий отскок назад. Если угол наклона бойков равен или больше 90 градусов, оператор прижимает инструмент к обрабатываемой поверхности собственным усилием. В этом случае пружина 10 не влияет на работу инструмента. Хомут 14 удерживает головку 6 от выпадения, поскольку при прижиме бойков к обрабатываемой поверхности 1 1 , в случае возбуждения вибрационного режима, сила, действующая от рабочего торца 15 вибрационного привода через контактную поверхность 19 на сухарь 18 и бойки 7, будет действовать и на ось 16 , выталкивая головку 6 из инструмента. Если надо заменить изношенные бойки 7, головку 6 снимают с инструмента, переворачивают таким образом, чтобы сухарь 18 запрокинулся на оси 16 и открыл отверстия 21 , через которые бойки выпадают из головки и их можно заменить новыми. Как вариант, в случае необходимости проведения ударной обработки, например, образующей поверхности относительно малых отверстий, сухарь выполняют как одно целое с бойком. При этом на сухаре 18 делают контактную поверхность 22 в форме головки бойка 7. Такое исполнение сухаря обеспечивает уменьшение потерь энергии инструмента, поскольку исключается один ударный переход энергии. Кроме того, при таком исполнении сухаря контактная поверхность 22 будет осуществлять не прямой удар в обрабатываемую поверхность 1 1, что имело место при движении бойков в направляющих отверстиях головки, а благодаря оси качания удар будет косым, что приведет к дополнительному заглаживанию места удара, что повысит качество ударной обработки. Ultrasonic instrument works as follows. The head 6 with the strikers is inserted into the tool 7. The head is inserted at the necessary discrete rotation angle around the longitudinal axis of the tool, which is fixed by a ball 12, which enters the hole on the cylindrical part of the head. Ball 12 clamp clamp 14. After supplying compressed air to the nozzle 8, the air stream passes through the cup 4, cools the ultrasonic transducer of the vibration drive and leaves the cup through the head 6, cooling the working end face 15 of the vibration drive, cracker 18 and the hammer 7. The ultrasonic instrument is ready for operation. The strikers 7 are brought into mechanical contact with the machined metal surface 11. In the case when the angle of inclination of the strikers is less than 90 degrees, the operator presses the housing 1 by pressing the handle 2 relative to the cup 4 and compresses the spring 10. The tool is pressed against the surface to be machined by spring 10 with a force of 40 .. 60 N. At this time, an ultrasonic frequency voltage is supplied through the cable 9 from the oscillation generator to the ultrasonic transducer of the vibration drive, which leads to the excitation of resonant elastic longitudinal mechanical fluctuations. Due to the use of vibrational speed in the vibrational drive of the transformer, the amplitude of oscillations of the working end 15 reaches 20 ... 30 microns. The cracker 18, which is in contact with the working surface 15 of the vibration drive with its surface 19, and the strikers 7 in contact with the surface 20 of the cracker 18 also begin to oscillate due to the impact interaction. In this case, the cracker 18 swings around the axis 16, and the strikers perform longitudinal vibrations in the guide holes of the head 6. In this case, the kinetic energy received by the strikers 7 from the ultrasonic transducer is spent on deforming the surface 11 and on their elastic rebound back. If the angle of inclination of the strikers is equal to or greater than 90 degrees, the operator presses the tool to the work surface with his own force. In this case, the spring 10 does not affect the operation of the tool. The clamp 14 keeps the head 6 from falling out, because when the strikers are pressed against the work surface 1 1, in the case of excitation of the vibration mode, the force acting from the working end 15 of the vibration drive through the contact surface 19 on the cracker 18 and the hammer 7 will also act on the axis 16 pushing the head 6 out of the tool. If it is necessary to replace the worn-out strikers 7, the head 6 is removed from the tool, turned in such a way that the cracker 18 throws itself on the axis 16 and opens the holes 21 through which the strikers fall out of the head and can be replaced with new ones. Alternatively, if it is necessary to carry out impact processing, for example, of the forming surface of relatively small holes, the cracker is performed as one unit with the striker. In this case, on the cracker 18, a contact surface 22 is made in the form of the head of the striker 7. Such a design of the cracker provides a reduction in the energy loss of the tool, since one shock transition of energy is excluded. In addition, with this embodiment of the cracker, the contact surface 22 will not directly strike the work surface 1 1, which occurred during the movement of the strikers in the guide holes of the head, but due to the swing axis, the impact will be oblique, which will lead to additional smoothing of the impact site, which will increase quality impact processing.

Предложенный ультразвуковой инструмент для ударной обработки труднодоступных мест деталей и сварных соединений позволяет обрабатывать поверхности, до которых трудно или невозможно добраться известным ультразвуковым инструментом с осевым расположением бойков. Новый инструмент только сменой головки позволяет разворачивать бойки на угол от 0 до 180 градусов и обрабатывать широкий круг сложных поверхностей, труднодоступных сварных швов и малых отверстий. Это значительно расширяет функциональные возможности инструмента. Предложенная конструкция качающегося сухаря головки инструмента повышает эффективность и качество ультразвуковой ударной обработки деталей и сварных соединений. The proposed ultrasonic tool for impact processing of hard-to-reach places of parts and welded joints allows you to process surfaces to which it is difficult or impossible to reach with a known ultrasonic tool with an axial arrangement of the strikers. The new tool only by changing the head allows you to expand the strikers at an angle from 0 to 180 degrees and process a wide range of complex surfaces, inaccessible welds and small holes. This greatly expands the functionality of the tool. The proposed design of the swinging cracker of the tool head increases the efficiency and quality of ultrasonic impact processing of parts and welded joints.

Claims

Формула изобретения Claim 1. Ультразвуковой инструмент для ударной обработки труднодоступных мест деталей и сварных соединений, содержащий корпус с рукояткой, в котором с помощью направляющих скольжения с возможностью движения вдоль корпуса размещен стакан, на одном торце которого размещена головка с бойками, которая зафиксирована относительно стакана с помощью поджатого кольцевой пружиной шарика, входящего в лунки, выполненные на головке с угловой дискретностью, на другом торце размещен штуцер для подвода воздуха системы принудительного охлаждения и электрический кабель генератора ультразвуковых колебаний, а в середине стакана акустически развязано размещен ультразвуковой вибрационный привод возвратно-поступательных перемещений, рабочий торец которого взаимодействует с сухарем из высокопрочного материала, который, в свою очередь, взаимодействует с торцами бойков головки, установленных подвижно в головке с возможностью поджатия к обрабатываемой поверхности вручную или с помощью пружины, которая находится между корпусом и стаканом, причем в стакане обеспечен сквозной проход воздуха системы принудительного охлаждения от торца со штуцером, вокруг поверхности вибрационного привода и к торцу с головкой и бойками, отличающийся тем, что головка зафиксирована относительно стакана жестко с помощью, например, дополнительно установленного кольцевого хомута, охватывающего кольцевую пружину с шариком, сухарь выполнен в виде пластины, размещенной перпендикулярно рабочему торцу вибрационного привода, имеющей контактные поверхности для взаимодействия с рабочим торцом вибрационного привода и торцами бойков и установленной с возможностью качания вокруг оси, зафиксированной в головке параллельно рабочему торцу вибрационного привода, причем соотношением расстояний от оси качания до центров поверхностей контакта пластины с рабочим торцом вибрационного привода и торцами бойков задается коэффициент трансформации амплитуды колебаний от рабочего торца вибрационного привода к бойкам, а соосно с бойками в головке выполнены отверстия, диаметр которых превышает максимальный диаметр бойка. 1. An ultrasonic tool for impact processing of hard-to-reach parts and welded joints, comprising a housing with a handle, in which a slide is placed using sliding guides with the possibility of movement along the housing, at one end of which there is a head with strikers, which is fixed relative to the glass by means of a clamped ring the spring of the ball entering the holes made on the head with angular discreteness, at the other end there is a fitting for supplying air to the forced cooling system and electric The ultrasonic vibrations generator cable, and in the middle of the glass, an ultrasonic vibrational reciprocating drive is placed acoustically untied, the working end of which interacts with a cracker made of high-strength material, which, in turn, interacts with the ends of the heads of the head mounted movably in the head with the possibility of compression to the treated surface manually or by means of a spring, which is located between the body and the glass, and in the glass there is a through passage of air topics of forced cooling from the end with the fitting, around the surface of the vibrating drive and to the end with the head and the strikers, characterized in that the head is fixed relative to the glass rigidly with, for example, an additional installed ring clamp covering the ring spring with a ball, a cracker is made in the form of a plate placed perpendicular to the working end of the vibratory drive, having contact surfaces for interaction with the working end of the vibration drive and the ends of the strikers and installed with the possibility of swinging around an axis fixed in the head parallel to the working end of the vibration drive, and the ratio of the vibration amplitude from the working is set by the ratio of the distances from the swing axis to the centers of the contact surfaces of the plate with the working end of the vibration drive and the ends of the strikers the ends of the vibratory drive to the strikers, and holes are aligned coaxially with the strikers in the head, the diameter of which exceeds the maximum diameter of the striker. 2. Ультразвуковой инструмент по п.1, отличающийся тем, что сухарь выполнен как одно целое с бойками в виде пластины, размещенной перпендикулярно рабочему торцу вибрационного привода с возможностью качания вокруг оси, зафиксированной в головке параллельно рабочему торцу вибрационного привода, и имеет контактную поверхность для взаимодействия с рабочим торцом вибрационного привода и контактную поверхность в форме головки бойка для взаимодействия с обрабатываемой поверхностью.  2. The ultrasonic instrument according to claim 1, characterized in that the cracker is made integrally with the strikers in the form of a plate placed perpendicular to the working end of the vibration drive with the possibility of swinging around an axis fixed in the head parallel to the working end of the vibration drive and has a contact surface for interaction with the working end of the vibratory drive and a contact surface in the form of a striker head for interaction with the surface to be treated.
PCT/UA2010/000097 2010-11-12 2010-12-27 Ultrasonic instrument for the impact treatment of hard to reach component and welded joint sites Ceased WO2012064310A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RUA201013463 2010-11-12
RU2010013463 2010-11-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012064310A1 true WO2012064310A1 (en) 2012-05-18

Family

ID=46051212

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/UA2010/000097 Ceased WO2012064310A1 (en) 2010-11-12 2010-12-27 Ultrasonic instrument for the impact treatment of hard to reach component and welded joint sites

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2012064310A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014106043A1 (en) * 2014-04-04 2015-10-08 Matthias Kranz Device for transmitting a striking movement of a striking member and striking tool
CN108971885A (en) * 2018-09-29 2018-12-11 山东华云机电科技有限公司 A kind of workpieces processing has Ultrasonic metal processing cutting tool for surface and its application of undercut structure feature

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020014100A1 (en) * 2000-05-30 2002-02-07 Prokopenko George I. Device for ultrasonic peening of metals
RU2266805C1 (en) * 2004-11-30 2005-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Ультразвуковая техника - инлаб" Working ultrasonic tool
UA87006C2 (en) * 2007-06-08 2009-06-10 Георгий Иванович Прокопенко Ultrasonic tool for deformation strengthening and relaxation metal MACHINing

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020014100A1 (en) * 2000-05-30 2002-02-07 Prokopenko George I. Device for ultrasonic peening of metals
RU2266805C1 (en) * 2004-11-30 2005-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "Ультразвуковая техника - инлаб" Working ultrasonic tool
UA87006C2 (en) * 2007-06-08 2009-06-10 Георгий Иванович Прокопенко Ultrasonic tool for deformation strengthening and relaxation metal MACHINing

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014106043A1 (en) * 2014-04-04 2015-10-08 Matthias Kranz Device for transmitting a striking movement of a striking member and striking tool
DE102014106043B4 (en) * 2014-04-04 2025-01-23 Pokolm Frästechnik GmbH & Co. KG Device for transmitting a striking movement of a striking organ and striking tool
CN108971885A (en) * 2018-09-29 2018-12-11 山东华云机电科技有限公司 A kind of workpieces processing has Ultrasonic metal processing cutting tool for surface and its application of undercut structure feature
CN108971885B (en) * 2018-09-29 2024-01-23 山东华云机电科技有限公司 Ultrasonic metal surface machining tool with inverted concave structural characteristics for machining workpiece and application of ultrasonic metal surface machining tool

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2540230C2 (en) Ultrasound tool for straining of welds and surfaces
Malaki et al. A review of ultrasonic peening treatment
US7431779B2 (en) Ultrasonic impact machining of body surfaces to correct defects and strengthen work surfaces
US8011096B2 (en) Methods for increasing the fatigue life, of crankshafts
US6722175B2 (en) Ultrasonic machining and reconfiguration of braking surfaces
CN109079665B (en) A system and method for ultrasonic shot peening to uniformly process various profiles at high speed
US20090277541A1 (en) Method and apparatus for hardening a surface of a component
CN109249317B (en) System for efficiently and uniformly processing various molded surfaces by ultrasonic shot blasting and use method
CA2491743A1 (en) Ultrasonic impact machining of body surfaces to correct defects and strengthen work surfaces
WO2012074499A1 (en) Ultrasonic instrument for the impact machining of component surfaces
WO2008150250A1 (en) Ultrasonic tool for hardening and relaxation treatment of metals
CN108239694B (en) An ultrasonic impact shot peening device
WO2012064310A1 (en) Ultrasonic instrument for the impact treatment of hard to reach component and welded joint sites
Kudryavtsev et al. Fatigue life improvement of tubular welded joints by ultrasonic peening
WO2012060798A1 (en) Ultrasonic instrument for the impact treatment of components and welded joints
JP4509714B2 (en) Surface modification method and surface modification apparatus
CN103596722B (en) Impact termination, hammering method and utilize the welding point of the method
CN114310679B (en) An ultrasonic high-speed shot peening system and method for strengthening high-strength tooth surfaces
CN209483847U (en) It is a kind of to impact the damper for eliminating welding residual stress machine for automatic ultrasonic
CN112975765B (en) Deep hole V type supersound shot-blasting machine
KR102402774B1 (en) Manufacturing Method of bogie frame for railway vehicles using surface treating apparatus
RU2252859C1 (en) Ultrasonic tool for releasing residual stresses and strengthening surfaces of metals
CN109505906A (en) It is a kind of to impact the damper for eliminating welding residual stress machine for automatic ultrasonic
KR101609466B1 (en) Apparatus for deburring of friction welding burr
RU2266805C1 (en) Working ultrasonic tool

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10859522

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10859522

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1