УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗОНЫ РЕЗАНИЯ Российский патент 1994 года по МПК B23Q11/10 

Изобретение относится к области станкостроения, а именно к устройствам для охлаждения зоны резания металлорежущего станка.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения.

Указанная цель достигается тем, что устройство для охлаждения зоны резания металлорежущего станка, содержащее соединенную с источником влажного сжатого воздуха вихревую трубу с патрубками горячего и холодного потоков, а также ионизатор с подключенными к источнику питания электродами: кольцевым положительным и игольчатым отрицательным, расположенным острием вдоль патрубка холодного потока, снабжено установленным в зоне отвода холодного потока датчиком температуры, связанным с источником питания через дополнительно введенные согласующий усилитель и цепь нелинейной обратной связи.

Эффективность работы вихревой трубы зависит от многих факторов (размеры, форма конструктивных элементов, состояние сжатого воздуха, его динамические характеристики и др.), которые взаимосвязаны.

Расчетным путем одна из многих комбинаций вышеперечисленных факторов может быть определена только для определенных производственных условий (вид операции, параметры режима резания, инструментальный и обрабатываемый материалы, геометрия инструмента и др.), любой технологический процесс является вероятностным случайным, во время которого изменяются (колеблятся) многие факторы, что в результате сказывается на производительности обработки и качестве продукции.

Использование датчика температуры, согласующего усилителя и нелинейной обратной связи обеспечивает эффективную работу устройства не зависимо от изменений производственных условий, при которых осуществляется механическая обработка. Работу устройства можно задать на основе статистических данных и производственного опыта конкретно каждым потребителем. Возможен второй путь - настроить устройство на работу по функциональной зависимости температура - ток нагрузки. Второй путь предпочтительней, он менее трудоемок, т.к. для выбора вида зависимости не требуется статистических данных и производственного опыта, а осуществляется настройкой режима работы устройства по тарировочным графикам, полученным в лабораторных условиях.

Изобретение поясняется чертежом, на котором схематически изображено предлагаемое устройство с функциональной схемой источника питания.

Устройство содержит источник 1 влажного сжатого воздуха, соединенный с вихревой трубой 2 с патрубками горячего 3 и холодного 4 потоков, а также ионизатор 5 с кольцевым положительным электродом 6 и игольчатым отрицательным электродом 7 вдоль патрубка холодного потока. Электроды через согласующий усилитель 8 и цепь нелинейной обратной связи 9 подключены к источнику питания 10, содержащему схему сравнения 11, усилитель постоянного тока 12, регулирующий элемент 13, преобразователь 14 и выпрямитель 15. В зоне отвода холодного потока установлен датчик температуры 16.

Устройство работает следующим образом.

Влажный сжатый воздух от источника 1 поступает в вихревую трубу 2. Нагретый в вихревой трубе воздух выходит через патрубок 3 и дроссель 17 в окружающую атмосферу, а охлажденный воздух через патрубок 4 обтекает вдоль отрицательный игольчатый электрод 7 и через кольцевой положительный электрод 6 и датчик температуры 16 выходит из устройства. Под действием высокого напряжения на игольчатом электроде 7 возникает коронный разряд. В электрическом поле коронного разряда из влажного воздуха формируются электроотрицательные ионы кислорода, положительные ионы азота, атомарный кислород, озон, а также свободные электроны. Охлажденный ионизированный воздух подается направленной струей в зону резания металлорежущих станков (на чертеже не показано). При контакте датчика температуры 16 с холодным потоком воздуха возникает сигнал, который усиливается в согласующем усилителе 8 и через нелинейную обратную связь 9 сравнивается в схеме сравнения 11. Ток нагрузки источника питания 10 с заданной точностью повторяет форму сигнала, поступающего на вход схемы сравнения 11 с выхода цепи нелинейной обратной связи 9. Для постоянного сравнения формы сигнала и обеспечения требуемого тока нагрузки источник питания снабжен усилителем постоянного тока 12, регулирующим элементом 13, преобразователем 14 и выпрямителем 15.

Вид функциональной зависимости ток нагрузки - температура (степенная, параболическая и др.) будет определять работу источника питания.

Оптимальный физико-химический состав ионизированного охлажденного воздуха будет обеспечиваться в соответствии с видом выбранной зависимости.

Использование: охлаждение зоны резания металлорежущего станка. Сущность изобретения: устройство содержит источник 1 влажного сжатого воздуха, соединенный с вихревой трубой 2 с патрубками горячего 3 и холодного 4 потоков, а также ионизатор 5 с кольцевым положительным электродом 6 и игольчатым отрицательным электродом 7. В зоне отвода холодного потока установлен датчик температуры 16, связанный с источником питания 10 через согласующий усилитель 8 и цепь нелинейной обратной связи 9. В процессе обработки охлажденный ионизированный воздух подается направленной струей в зону резания. При контакте датчика температуры 16 с холодным потоком воздуха возникает сигнал, который усиливается в согласующем усилителе 8 и через нелинейную обратную связь 9 сравнивается в схеме сравнения 11. Ток нагрузки источника питания 10 с заданной точностью повторяет форму сигнала, поступающего на вход схемы сравнения 11 с выхода цепи нелинейной обратной связи 9. Вид функциональной зависимости ток нагрузки-температура будет определять работу источника питания. Оптимальный физико-химический состав ионизированного охлажденного воздуха будет обеспечиваться в соответствии с видом выбранной зависимости. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ЗОНЫ РЕЗАНИЯ металлорежущего станка, содержащее соединенную с источником влажного сжатого воздуха вихревую трубу с патрубками горячего и холодного потоков, а также ионизатор с подключенными к источнику питания электродами: кольцевым положительным и игольчатым отрицательным, расположенным острием вдоль патрубка холодного потока, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, устройство снабжено установленным в зоне отвода холодного потока датчиком температуры, связанным с источником питания через дополнительно введенные согласующий усилитель и цепь нелинейной обратной связи.