УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОИМПУЛЬСНОГО УДАЛЕНИЯ ЗАУСЕНЦЕВ С ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2002 года по МПК B23K7/06 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для удаления заусенцев, остающихся после механической обработки на кромках пересечения поверхностей.

Известно устройство для термического удаления заусенцев, содержащее рабочую камеру, внутри которой установлен теплоотводящий стакан с возможностью осевого перемещения относительно продольной оси. Между стенками корпуса и боковой поверхностью стакана расположена полость, заполненная жидкостью, посредством которой в процессе горения топливного заряда, сопровождающегося ростом давления, создается гидростатический подпор стенок теплоотводящего стакана [1].

Основным недостатком данного устройства является то, что из-за малой величины коэффициента сжатия жидкости величина перемещения стакана вниз мала и практически нет условий для перемещения жидкости вдоль стенки, а этим снижена и активность теплоотвода. В то же время суммарная сила, вызываемая высоким давлением внутри рабочей камеры и действующая на отрыв дна стакана, очень велика. Но по теплотехническому назначению (отвод тепла) стенка стакана должна быть тонкой, как отмечено в материалах упомянутого выше авторского свидетельства, а силовое воздействие, воспринимаемое стенкой, комбинированное, а именно: радиальное сжатие как со стороны имеющихся в камере газов, так и со стороны гидравлического подпора жидкости; все это сопровождается растяжением стенки под действием силы, отрывающей дно стакана. Поэтому работоспособность внутреннего стакана и соответственно установки в целом очень ограничена.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для термического удаления заусенцев, содержащее рабочую камеру с дном, крышкой и узлами подачи и зажигания топливной смеси. Дно камеры отъемное, имеет возможность осевого перемещения вверх-вниз и опирается на жидкость, которая также заполняет межрубашечное кольцевое пространство, имеющееся в цилиндрической боковой стенке рабочей камеры. По мере сгорания в камере топливной смеси дно под воздействием нарастающего давления газов перемещается вниз и, поджимая жидкость, повышает ее давление в межрубашечном пространстве, тем самым увеличивая силовую поддержку внутренней стенки камеры, а сама стенка воспринимаемое ею тепло передает жидкости [2].

Недостаток этого изобретения заключается в том, что практически неподвижная в межрубашечном пространстве жидкость слабо отводит тепло от внутреннего стакана, а даже малое смещение вниз плавающего дна связано с заметным и резким увеличением силы, действующей изнутри камеры на герметизирующую крышку. Увеличение силы предопределено тем, что действующему изнутри камеры давлению после смещения дна камеры вниз открывается кольцевая площадь посадочного бурта, на которую в своем исходном положении опирается плавающее дно камеры. Кроме того, резкий удар фронта давления газов о малоподвижное дно способен возбуждать гидравлический удар в жидкости, в связи с чем нет гарантии, что эксплуатируемая установка отвечает требованиям безопасной работы.

Изобретение направлено на повышение работоспособности и расширение технологических возможностей устройства в целом.

Это достигается тем, что в устройстве для термоимпульсного удаления заусенцев с изделий, содержащем основание, рабочую камеру с герметизирующей крышкой и размещенный в камере теплоотводящий стакан с дном, установленным с возможностью осевого перемещения относительно стакана, и имеющем между дном стакана и донной частью корпуса камеры полость, сообщающуюся с межрубашечным пространством, заполненным жидкостью и расположенным между наружной стенкой стакана и внутренней стенкой корпуса камеры, согласно заявленному изобретению в межрубашечном пространстве в срединной части высоты смонтировано кольцо с возможностью перемещения вверх-вниз, ограничивающее уровень жидкости, а полость над кольцом заполнена сжатым воздухом заданного давления, на нижней поверхности плавающего дна теплоотводящего стакана смонтирована штанга, взаимодействующая с концевым выключателем, установленным за пределами объема рабочей камеры.

Взаимным расположением воздушной и жидкостной полостей при наличии плавающего кольца в межрубашечном пространстве и плавающего дна теплоотводящего стакана обеспечен как силовой гидродинамический подпор боковой стенки теплоотводящего стакана, так и интенсивный отвод тепла за счет перетекания большого объема жидкости в межрубашечное пространство и обратно по мере повышения давления в камере в процессе горения, а затем по мере падения давления - в процессе отвода продуктов сгорания из рабочей полости камеры.

На чертеже представлена конструктивная схема устройства для термоимпульсного удаления заусенцев: левая часть чертежа в положении камеры "Открыто", правая - к концу процесса горения топливного заряда.

Устройство для термоимпульсного удаления заусенцев содержит основание 1, на котором установлен корпус камеры 2, в котором концентрично расположен теплоотводящий стакан 3, а образованное межрубашечное пространство плавающим кольцом 4 разделено на верхнюю воздушную полость 5, имеющую наперед заданную величину давления, и нижнюю жидкостную полость 6, которая посредством имеющихся в стакане 3 отверстий 7 сообщена с жидкостным пространством 8, расположенным под плавающим дном 9. На нижней поверхности дна 9 закреплена штанга 14, способная при движении дна 9 вниз взаимодействовать с концевым выключателем 15, расположенным за пределами внутреннего объема рабочей камеры устройства, и подавать команду на включение узла 13 отвода газов из рабочей полости камеры.

На верхнем торце корпуса 2 смонтированы герметизирующая крышка 10, несущая на себе узлы подачи топлива 11, зажигания 12 и отвода 13 продуктов сгорания из рабочей полости камеры.

Устройство для термоимпульсного удаления заусенцев работает следующим образом.

В рабочую полость камеры укладывают обрабатываемые детали вдоль внутренних стенок и дна камеры (на чертеже не показано) и закрывают герметизируемой крышкой 10. Узел 13 отвода продуктов сгорания находится в положении "Закрыто". Сквозь узел подачи 11 наполняют камеру зарядом горючей газовой смеси и поджигают системой зажигания 12.

В процессе горения газовой смеси нарастающее давление смещает дно 9 вниз, выжимая жидкость из пространства 8 сквозь отверстия 7 в полость 6; в результате кольцо 4 всплывает вверх, повышая давление в полости 5. При этом жидкость, омывая наружную стенку стакана 3, интенсивно отводит тепло от стакана. Одновременно с этим повышающееся давление в межрубашечном пространстве обеспечивает силовую гидродинамическую поддержку стенке теплоотводящего стакана 3.

Так как исходная величина давления воздуха в полости 5 влияет на скорость опускания дна 9 в процессе горения топлива, то назначением той или иной величины исходного давления воздуха предопределяют время, в течение которого топливо сгорает, поскольку известно, что горение топлива в увеличивающемся объеме камеры замедляется; этим замедлением выигрывают время, необходимое для разогрева заусенцев до температуры их воспламенения и полного выгорания.

В крайнем нижнем положении дна 9 закрепленная на нем штанга 14 входит во взаимодействие с концевым выключателем 15, который подает команду на открытие узла 13 отвода продуктов сгорания из рабочей полости камеры. Затем камеру открывают и цикл работы устройства повторяют.

Положительный эффект разработанного устройства для термоимпульсного удаления заусенцев в следующем:
1) повышена работоспособность устройства за счет интенсификации теплоотвода путем устойчивого движения жидкости вдоль стенки теплоотводящего стакана с одновременным обеспечением силовой гидродинамической поддержки этого стакана; в свою очередь, предусмотренная в устройстве воздушная полость гасит энергию возникающей в камере ударной волны;
2) обеспечена возможность управлять длительностью горения топлива путем выбора исходного давления в воздушной полости при увеличенном ходе дна стакана и этим сдерживают темп горения топлива на период времени, необходимого для разогрева заусенцев до температуры их воспламенения.

Источники информации
1. А. с. СССР 1808557, кл. В 23 К 7/06, 28/00, опубл. 15.04.93 г. Бюл. 14.

2. А. с. СССР 1779499, кл. В 23 К 7/06, 28/00, опубл. 07.12.92 г. Бюл. 45.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при удалении заусенцев, остающихся после механической обработки на кромках поверхностей изделий. Устройство содержит основание, рабочую камеру с герметизирующей крышкой и размещенный в камере теплоотводящий стакан с дном, установленным с возможностью осевого перемещения относительно стакана. Между дном стакана и донной частью корпуса камеры выполнена полость, сообщающаяся с расположенным между наружной стенкой стакана и внутренней стенкой корпуса камеры межрубашечным пространством. В срединной части высоты межрубашечного пространства смонтировано кольцо с возможностью перемещения вверх-вниз. Полость над кольцом заполнена сжатым воздухом. На нижней поверхности плавающего дна теплоотводящего стакана смонтирована штанга, взаимодействующая с концевым выключателем, установленным за пределами объема рабочей камеры. Такое выполнение устройства позволяет значительно повысить его работоспособность и расширить технологические возможности. 1 ил.

Устройство для термоимпульсного удаления заусенцев с изделий, содержащее основание, рабочую камеру с герметизирующей крышкой и размещенный в камере теплоотводящий стакан с дном, установленным с возможностью осевого перемещения относительно стакана, и имеющее между дном стакана и донной частью корпуса камеры полость, сообщающуюся с межрубашечным пространством заполненным жидкостью и расположенным между наружной стенкой стакана и внутренней стенкой корпуса камеры, отличающееся тем, что в межрубашечном пространстве в срединной части высоты смонтировано кольцо с возможностью перемещения вверх-вниз, ограничивающее уровень жидкости, а полость над кольцом заполнена сжатым воздухом заданного давления, на нижней поверхности плавающего дна теплоотводящего стакана смонтирована штанга, взаимодействующая с концевым выключателем, установленным за пределами объема рабочей камеры.