ЭЛАСТИЧНЫЙ ШЛИФОВАЛЬНЫЙ КРУГ Российский патент 2000 года по МПК B24D13/02 

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к обработке материалов резанием, и может быть использовано при окончательной обработке заготовок абразивными кругами.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в повышении надежности и безопасности работы шлифовальных кругов.

Известен эластичный инструмент (круг) (Щеголев В.А., Уланова М.Е. Эластичные абразивные и алмазные инструменты. Теория, конструкция, применение. М.: Машиностроение, 1977, стр. 63 - 64), выполненный в виде камеры с рабочей средой, на периферии которой размещен абразивонесущий слой.

Недостатком описанного аналога является копирование на обрабатываемой поверхности исходных погрешностей формы заготовок, что обусловливает необходимость их предварительной обработки "жестким" инструментом.

Известен также прерывистый абразивный инструмент (а.с. N 887146, B 24 D 5/06), содержащий корпус с абразивными сегментами, установленными на деформирующем кольце, связанном с механизмом регулирования его жесткости, выполненным в виде цанги.

Недостатком этого аналога является то, что для регулирования жесткости инструмента его нужно остановить, на что требуется много времени; это в свою очередь ведет к потере производительности.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранный в качестве прототипа эластичный шлифовальный круг (а.с. СССР N 1773708, B 24 D 9/00 // B 24 D 5/06), выполненный в виде упругой камеры с рабочей средой из этиленгликоля, на периферии которой размещен абразивонесущий слой, а внутри расположен электрический нагревательный элемент, соединенный с токосъемными кольцами, установленными на торце круга.

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: камера с рабочей средой из этиленгликоля, установленная на спице круга, содержащая внутри электрический нагревательный элемент и абразивонесущий слой на периферийной поверхности.

Недостатком прототипа является невысокая надежность кольцевого токосъемника для подачи энергии внутрь круга.

Указанный недостаток обусловлен тем, что необходимо герметизировать трущиеся поверхности токосъемника и колец круга, что часто весьма затруднительно, а в случае работы с применением технологических жидкостей может быть не безопасно.

Технический результат изобретения - повышение надежности и безопасности работы за счет хорошей герметизации соединений токопроводных частей круга.

Для достижения технического результата заявляемое изобретение "Эластичный шлифовальный круг" содержит следующие общие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной связанной с техническим результатом задачи: камера с рабочей средой - этиленгликолем; абразивонесущий слой, расположенный на периферии камеры, и электрический нагревательный элемент внутри последней; жестко установленный на ступице круга электродвигатель постоянного тока и механизм торможения ротора электродвигателя, установленный на защитном кожухе круга.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки. На ступице круга жестко закреплен электродвигатель постоянного тока, а на защитном кожухе круга установлен механизм торможения ротора электродвигателя.

Между отличительными признаками и техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь: хорошая герметизация токопроводящих частей обеспечивает высокую надежность и безопасность работы.

Для осуществления герметизации электродвигатель установлен на ступице круга и вращается вместе с ним. Все токопроводные части расположены внутри конструкции.

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупности признаков, которые отличают от прототипа заявляемое изобретение, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, на которых изображено:
фиг. 1 - диаметральный разрез эластичного шлифовального круга;
фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Заявляемое изобретение "Эластичный шлифовальный круг" содержит ступицу 1 с закрепленной на ней эластичной камерой 2, армированной стальной лентой 3 и несущей на периферийной поверхности абразивосодержащий слой 4, а внутри - электрический нагревательный элемент 5, который через герметичные разъемы 6 соединен с выводами электродвигателя постоянного тока 7, через колодку 8 жестко закрепленного на ступице 1 шлифовального круга. Камера 2 заполнена этиленгликолем, а на защитном кожухе 9 установлен механизм торможения ротора электродвигателя 10 любого известного вида (например, цанговый).

Работает эластичный шлифовальный круг следующим образом.

Включают вращение круга и стопорят ротор электродвигателя 7, за счет чего он начинает вырабатывать электрический ток и подавать на электрический нагревательный элемент 5, а тот в свою очередь нагревает этиленгликоль в камере 2, имеющий относительно большой коэффициент объемного (термического) расширения.

Таким образом, в камере 2 создается давление, обеспечивающее жесткость круга, необходимую для выполнения предварительного шлифования с исправлением исходных погрешностей формы поверхности заготовки, сложившихся на предыдущих операциях технологического процесса изготовления детали. Затем ротор электродвигателя 7 освобождается и начинает вращаться вместе с корпусом электродвигателя, а этот последний в свою очередь перестает вырабатывать электрический ток и нагревать элемент 5. По мере остывания этиленгликоля, находящегося в эластичной камере 2, повышается эластичность круга - важное условие для обеспечения малой высоты микронеровностей шлифованных поверхностей на этапе окончательной обработки.

Заявляемое изобретение "Эластичный шлифовальный круг" представляет интерес для народного хозяйства, так как позволит значительно повысить надежность и безопасность работы шлифовальными кругами.

Заявляемое решение не оказывает отрицательного воздействия на состояние окружающей среды.

Изобретение предназначено для использования в машиностроении, а более конкретно при окончательной обработке заготовок абразивными кругами. Эластичный шлифовальный круг выполнен в виде упругой камеры, заполненной этиленгликолем. На периферии камеры размещен абразивонесущий слой, а внутри - электрический нагревательный элемент. На ступице круга закреплен электродвигатель постоянного тока, выводы которого соединены с нагревательным элементом. На защитном кожухе круга установлен механизм торможения ротора электродвигателя. При стопорении ротора электродвигателя вырабатывается электрический ток, нагревающий этиленгликоль. В камере создается давление, обеспечивающее необходимую жесткость круга для предварительной обработки. При освобождении ротора по мере остывания этиленгликоля эластичность круга повышается, что позволяет производить окончательную обработку. Расположение элементов устройства с хорошей герметизацией токопроводных частей обеспечивает высокую надежность и безопасность работы. 2 ил.

Эластичный шлифовальный круг, содержащий ступицу, упругую камеру с размещенным на периферии абразивонесущим слоем и электрический нагревательный элемент, расположенный внутри камеры, заполненной рабочей средой из этиленгликоля, отличающийся тем, что он снабжен электродвигателем постоянного тока, корпус которого жестко закреплен на ступице шлифовального круга, и механизмом торможения ротора электродвигателя, установленным на защитном кожухе круга, при этом нагревательный элемент соединен с выводом электродвигателя постоянного тока.