УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО УДАЛЕНИЯ ЗАУСЕНЦЕВ С ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2000 года по МПК B23K28/02 B23K7/06 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, для удаления с металлических поверхностей заусенцев, остающихся на кромках после механической обработки.

Известно устройство для термического удаления заусенцев с изделий, содержащее С-образную станину с закрепленной на ней камерой сгорания с крышкой и герметизирующим подвижным поддоном с кольцевым уплотнением, снабженным механизмом перемещения и фиксации /1/.

В этом устройстве на поддон в момент сжигания горючей смеси действует сила, равная произведению давления в камере на площадь поддона, ограниченную внутренней полостью камеры. Эта сила полностью передается на механизм запирания и станину, что приводит к усложнению их конструкции.

Наиболее близким прототипом заявляемому объекту является техническое решение, в котором для уменьшения силы, действующей на механизм запирания, полезная площадь поддона увеличена, а уменьшение силы, воздействующей на механизм запирания, обеспечено тем, что в верхней зоне полости камеры помещен диск соосно поддону и жестко соединенный с поддоном посредством соединительной стойки. Причем диск смонтирован с возможностью контакта с крышкой камеры, а в месте контакта имеется кольцевое уплотнение. В итоге на механизм запирания камеры действует со стороны камеры только та часть силы, которая предопределяется разностью диаметров кольцевых уплотнений, имеющихся на диске и поддоне /2/.

Недостатком этого наиболее близкого прототипа является усложнение конструкции за счет введения дополнительного диска, а наличие жестких стяжек, крепящих диск, уменьшает объем камеры и ухудшает условия для горения газовой смеси.

Изобретение направлено на повышение производительности и коэффициента использования вводимой в технологическую установку энергии, а также на защиту окружающей среды от выбросов в атмосферу углекислого газа, содержащегося в составе продуктов сгорания углеводородных топлив.

Это достигнуто тем, что устройство для термического удаления заусенцев с изделий содержит рабочую камеру, неподвижное дно для укладки обрабатываемых изделий и выход газообразных продуктов сгорания в атмосферу сквозь водный раствор щелочи, причем рабочая камера выполнена из нижней подвижной части в виде кольцевого пояса, на нижнем торце которого имеется внутренний фланец, и верхней - неподвижной части, имеющей у нижнего своего торца наружный фланец, при этом внутренний диаметр полости неподвижной части меньше внутреннего диаметра полости кольцевого пояса, а неподвижное дно для укладки обрабатываемых изделий выполнено с каналами, соединяющими полость рабочей камеры с отводящим газообразные продукты сгорания трактом; кроме того, дно жестко посредством стяжных шпилек соединено с неподвижной частью рабочей камеры, в свою очередь на срединном участке отводящего газообразные продукты сгорания тракте, конец которого выполнен в виде выхлопного канала, погруженного в водный раствор щелочи, смонтирован клапан с командным и выпускным плунжерами, шариковым замком, тарированной пружиной и плавающим поршнем с реализованной кинематической связью между плунжерами за счет шарикового замка и условием, что командный плунжер выполнен меньшего диаметра, чем выпускной, и имеет возможность взаимодействия с тарированной пружиной посредством столба жидкости и плавающего поршня.

На чертеже показана конструктивная схема заявляемого устройства.

Устройство содержит рабочую камеру, состоящую из нижней подвижной части 1 в виде кольцевого пояса, на нижнем торце которого выполнен внутренний фланец, и верхней неподвижной части 2, имеющей на своем нижнем торце наружный фланец.

Неподвижная часть 2 рабочей камеры посредством шпилек 3 жестко связана с дном 4, которое имеет каналы 5 для отвода продуктов сгорания из рабочей камеры и одновременно является местом для укладки обрабатываемых изделий 6.

В верхней своей части рабочая камера оснащена системой 7 зажигания и системой 8 подачи топлива.

Нижняя подвижная часть 1 имеет на своем верхнем торце кольцо 9, замыкающее полость П. При крайнем верхнем расположении нижней части 1 (см. правую часть чертежа) рабочая камера находится в положении "Открыто", а при крайнем нижнем расположении части 1 (левая часть чертежа) - рабочая камера в положении "Закрыто".

Каналы 5 дна 4 сообщают полость рабочей камеры с трактом 10, отводящим продукты сгорания. На тракте 10 смонтирован клапан 11, в полости которого расположен командный плунжер 12 и выпускной плунжер 13, способный своей боковой поверхностью перекрывать тракт B выхлопного канала, погруженного в водный раствор щелочи Щ.

Плунжеры 12 и 13 кинематически связаны между собой шариковым замком 14, в связи с чем способны перемещаться последовательно: после полного хода командного плунжера 12 способен перемещаться плунжер 13.

Канал командного плунжера 12 заполнен жидкостью Ж, воздействующей на плавающий поршень 15, подпираемый тарированной пружиной 16 со стороны регулировочного винта 17, имеющего ход продольного перемещения относительно шкалы 18 силовой нагрузки.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении нижняя подвижная часть 1 камеры занимает крайнее верхнее положение (показано на правой части чертежа) за счет подачи сжатого воздуха в полость П. Обрабатываемые изделия укладывают на площадке 6, после чего сбросом воздуха из полости П подвижную часть 1 камеры приводят в крайнее нижнее положение (показано на левой части чертежа), что соответствует положению камеры "Закрыто".

Регулировочным винтом 17 устанавливают силу поджатия командного плунжера 12; эта сила удерживает плунжер 12 в крайнем правом положении. В полость рабочей камеры сквозь впускную систему 8 подают топливные компоненты свежей горючей газовой смеси. При этом сила F₁, действующая вверх на неподвижную часть 2 рабочей камеры под давлением P свежей газовой смеси, составляет

где D - диаметр торца Т;
соответственно сила F₂, прижимающая подвижную часть 1 к неподвижному дну 4, составляет

где d - диаметр внутреннего фланца, имеющегося на подвижной части 1 камеры.

Причем сила F₂ является силой, запирающей камеру на период горения. После поджигания горячей смеси посредством системы зажигания 7 в камере растет давление и соответственно сила F₂ возрастает и более плотно прижимает узел 1 к неподвижному дну 4.

Возрастающее в процессе горения давление газов передается по каналам 5 в полость тракта 10 и воздействует на торцы плунжеров 12 и 13. С того момента, когда сила газов, действующая на правый торец командного плунжера 12, начинает превышать силу, установленную регулировочным винтом 17 на тарированной пружине 16, плунжер 12 перемещается влево и в конце своего хода переключает шариковый замок 14, тем самым снимает стопор с плунжера 13, который, смещаясь влево под действием газов, поступающих по тракту 10, сообщает этот тракт с выхлопным каналом В, отводящим продукты сгорания сквозь раствор щелочи Щ в атмосферу. А в течение последовательного перемещения плунжеров до открытия тракта B идет управляемое увеличение объема полости клапана 11 и в этот прирастающий объем предварительно расширяются газообразные продукты сгорания.

Затем подачей сжатого воздуха в полость П открывают рабочую камеру путем перевода нижней подвижной части камеры 1 в крайнее верхнее положение.

Преимущества заявляемого устройства следующие: для запирания и герметизации камеры используется давление, возникающее в полости камеры, т.е. давление свежей газообразной топливной смеси, а затем давление газообразных продуктов сгорания; смонтированный на выпускном тракте клапан за счет последовательно управляемого перемещения плунжеров осуществляет управляемое сдерживание роста давления продуктов сгорания и этим флегматизирует процесс горения топливной смеси;газообразные продукты сгорания, проходя сквозь слой раствора щелочи, освобождаются от углекислого газа за счет его химического связывания и выпадения в виде твердого нерастворимого осадка; этим резко снижается шум выхлопа и исключается выбрасывание углекислого газа в атмосферу.

Источники информации
1. Пат. США N 3666252 кл. 26-22, 3.03.74.

2. А.с. СССР N 818791 кл. B 23 K 28/00, 7.04.81. Бюл. 13.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано, в частности, для удаления с металлических поверхностей заусенцев, остающихся на кромках после механической обработки. Повышение производительности и коэффициента использования вводимой в технологическую установку энергии, а также защита окружающей среды от выбросов в атмосферу углекислого газа, содержащегося в составе продуктов сгорания углеводородных топлив, достигается тем, что устройство состоит из рабочей камеры, выполненной из верхней неподвижной части (2), имеющей нижний торец (Т) в виде наружного фланца, и нижней подвижной части (1), выполненной в виде кольцевого пояса, имеющего нижний торец в виде внутреннего фланца, опирающийся на дно (4), имеющее каналы (5) для отвода продуктов сгорания из рабочей камеры в атмосферу через тракт (10), полость клапана (11) со сдвоенным плунжером и слой водного раствора щелочи. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для термического удаления заусенцев с изделий, содержащее рабочую камеру, дно для укладки обрабатываемых изделий и выход газообразных продуктов сгорания в атмосферу, отличающееся тем, что рабочая камера выполнена из нижней подвижной части в виде кольцевого пояса, на нижем конце которого выполнен внутренний фланец, и верхней неподвижной части, имеющей наружный фланец, при этом внутренний диаметр полости неподвижной части меньше внутреннего диаметра полости кольцевого пояса, а дно для укладки обрабатываемых изделий выполнено с каналами, связанными с отводящим газообразные продукты сгорания трактом. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено выпускным клапаном, командным и выпускным плунжерами, шариковым замком, тарированной пружиной и плавающим поршнем, смонтированным на отводящем тракте, при этом командный и выпускной плунжеры расположены в полости выпускного клапана и кинематически связаны между собой шариковым замком, командный плунжер выполнен меньшего диаметра, чем выпускной, и установлен с возможностью взаимодействия с тарированной пружиной посредством столба жидкости и плавающего поршня. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выход газообразных продуктов сгорания в атмосферу выполнен в виде выхлопного канала, погруженного в водный раствор щелочи.