УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ СВОБОДНЫМ АБРАЗИВОМ Российский патент 2008 года по МПК B24B31/10 

Техническое решение относится к обработке листового проката и других деталей свободным абразивом во взвешенном слое и может найти применение в металлургической, машиностроительной, автотранспортной и других отраслях промышленности.

Известно устройство для осуществления способа обработки деталей свободным абразивом, которое представляет собой емкость, заполненную свободным абразивом и содержащее державки с закрепленными в них обрабатываемыми деталями. Кроме того, устройство снабжено распределительной решеткой и системой подачи сжатого воздуха (авт. св. №534344, В24В 31/00, 1977 г.).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится абразивный износ стенок емкости свободным абразивом и низкая производительность за счет нерационального использования зерен свободного абразива в объеме емкости, приводящая к повышенному расходу воздуха и затратам энергии.

Известно устройство по способу обработки деталей свободным абразивом, включающее рабочую камеру, заполненную рабочим абразивом, обрабатываемые детали, закрепленные внутри рабочей камеры державками, обеспечивающими вращение обрабатываемых деталей, и систему тангенциальной подачи сжатого воздуха, приводящего во вращательное движение слой абразивных частиц навстречу вращению обрабатываемых деталей (авт. св. №700324, В24В 31/00, В24С 1/00, 1979 г.).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся дополнительный значительный износ стенок рабочей камеры за счет центробежной силы, прижимающей абразивные частицы к стенкам, а также невысокая производительность из-за вращения большей части частиц абразива вблизи стенок, их нерациональное использование, приводящее к повышенному расходу воздуха и затратам энергии.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для обработки деталей свободным абразивом, выполненное в виде заполненного абразивной средой резервуара с крышкой и размещенного в нем приспособления для крепления обрабатываемых деталей, при этом устройство снабжено соплами для подачи сжатого воздуха, расположенными тангенциально к цилиндрической поверхности резервуара в различных плоскостях, а внутренняя поверхность крышки выполнена конусообразно (авт. св. №867625, В24С 3/00, 1981 г.).

К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относятся абразивный износ резервуара за счет центробежной силы, прижимающей абразивные частицы к стенкам, а также недостаточная производительность из-за вращения большей части частиц вблизи стенок, их нерациональное использование, приводящее к повышенному расходу воздуха и затратам энергии. Кроме того, конусообразная крышка уменьшает площадь сечения в верхней части резервуара, что приводит к возрастанию скорости воздуха и уносу мелких фракций абразивных частиц и материалов, удаляемых с поверхности деталей. Известное техническое решение нельзя применить для обработки листового проката свободным абразивом, так как в круглой камере листы проката будут находиться на разном расстоянии от стенок, где осуществляется тангенциальная подача воздуха, и качество обработки поверхностей будет разное по длине и высоте листового проката.

Задачей является увеличение концентрации частиц абразива вблизи обрабатываемых поверхностей листового проката и силы их воздействия на обрабатываемую поверхность за счет подачи сжатого воздуха от стенок резервуара к обрабатываемым поверхностям листового проката.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является увеличение производительности и уменьшение абразивного износа резервуара при обработке поверхностей листового проката свободным абразивом.

Заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве для обработки деталей свободным абразивом, выполненном в виде заполненного абразивной средой резервуара с крышкой и размещенного в нем приспособления для крепления обрабатываемых деталей, при этом резервуар выполнен в виде прямоугольной камеры, имеющей сетку и патрубок в ее нижней части для приведения абразивной среды во взвешенное состояние и боковые стенки в виде пустотелых герметичных коробов, закрепленных с возможностью поворота от вертикального до горизонтального положения и обратно, причем на внешних боковых стенках коробов расположены патрубки для подачи сжатого воздуха в короба, а на их внутренних стенках выполнены в шахматном порядке отверстия для подачи сжатого воздуха внутрь камеры.

Выполнение резервуара в виде прямоугольной камеры позволяет устанавливать в ней листовой прокат для обработки свободным абразивом во взвешенном слое, обе боковые поверхности которого будут симметрично и равномерно удалены от стенок резервуара, что дает возможность с одинаковым качеством обрабатывать их по длине и высоте частицами абразива. Закрепление боковых стенок прямоугольной камеры в нижней части на шарнирах позволяет при их опускании до горизонтального состояния подвозить, устанавливать, закреплять в приспособлениях для крепления листы проката, предназначенные для обработки, удалять отходы, засыпать свежий абразив, осматривать, ремонтировать и обслуживать камеру на вспомогательных операциях, а также вынимать обработанные листы проката. Кроме того, боковые стенки в рабочем состоянии можно устанавливать под углом к вертикальной оси, что позволяет менять площадь сечения камеры по высоте, а значит менять скорость воздуха, приводящего частицы абразива во взвешенное состояние, и высоту взвешенного слоя. Изготовление боковых стенок камеры в виде пустотелых герметичных коробов позволяет использовать их как резервуары с запасом сжатого воздуха, а выполнение отверстий для подачи сжатого воздуха, расположенных в шахматном порядке на внутренней боковой поверхности стенок каждого короба, позволяет равномерно с одинаковой скоростью подавать сжатый воздух через эти отверстия, воздействовать потоками этого воздуха, выходящими из отверстий, на частицы абразива во взвешенном слое и прижимать их к боковым поверхностям листового проката, а значит увеличивать концентрацию частиц абразива вблизи обрабатываемых поверхностей и силу прижатия этих частиц к обеим поверхностям листа металлопроката. Кроме того, струи сжатого воздуха, выходящие из отверстий, расположенных на внутренней боковой стенке каждого короба, отдувают частицы абразива от этих поверхностей и предотвращают их абразивный износ. Все вышесказанное увеличивает скорость обработки листового проката свободным абразивом, уменьшает время самой обработки и подготовительных операций, что приводит к увеличению производительности и снижению абразивного износа внутренних боковых стенок коробов.

Общий вид предлагаемого устройства для обработки деталей свободным абразивом представлен на чертеже.

Устройство состоит из резервуара, выполненного в виде прямоугольной камеры 1, крышки 2 с патрубком 3 отвода отработанного воздуха, приспособления 4 для крепления обрабатываемой детали - листового проката 5. Боковые стенки камеры 1 представляют собой пустотелые герметичные короба 6, закрепленные на шарнирах 7, а на внутренней боковой стенке 8 каждого короба 6 в шахматном порядке выполнены отверстия 9 для подачи сжатого воздуха к обрабатываемой детали. Каждый герметичный короб 6 на внешней боковой стенке снабжен патрубком 10 для подачи внутрь его сжатого воздуха. В нижней части камеры 1 закреплена сетка 11 с насыпанной на нее абразивной средой 12. Для подачи под сетку 11 сжатого воздуха снизу вверх для образования взвешенной абразивной среды 12 установлен патрубок 13.

Устройство для обработки деталей свободным абразивом работает следующим образом.

Герметичные короба 6 опускают вниз, поворачивая их вокруг шарниров 7, до горизонтального положения. Добавляют при необходимости в камеру 1 абразивную среду 12. Внутри корпуса 1 с помощью приспособления 4 крепят обрабатываемую деталь - листовой прокат 5. Поднимают герметичные короба 6 вверх до образования с вертикалью необходимого по технологии угла α. Подают сжатый воздух по патрубку 13 под сетку 11 и одновременно по патрубкам 10 в короба 6. Воздух, подаваемый снизу вверх по патрубку 13, приводит во взвешенное состояние абразивную среду 12, а сжатый воздух, подаваемый в короба 6, выходя в виде струй через отверстия 9 на внутренней боковой стенке 8, прижимает абразивную среду 12 к поверхности обрабатываемой детали 5, усиливая ее механическое воздействие на ржавчину и окалину, что уменьшает время обработки, расход воздуха и интенсифицирует сам процесс и качество очистки поверхности обрабатываемой детали - листового проката. Кроме того, равномерное расположение в шахматном порядке отверстий 9 на внутренней боковой стенке 8 позволяет сжатому воздуху отдувать абразивную среду от боковых поверхностей стенок 8 и не допускать их абразивный износ, что увеличивает срок службы устройства.

Установка боковых стенок камеры 1 под углом α относительно вертикали позволяет регулировать сечение, через которое движется воздух, выходящий из отверстий 9, приводит к увеличению общего расхода воздуха по высоте боковых стенок. Это позволяет регулировать высоту абразивной среды в соответствии с высотой обрабатываемой детали и отодвинуть внутренние боковые поверхности стенок 8 от абразивной среды, не допуская их абразивного износа.

Таким образом, предлагаемая конструкция устройства для обработки деталей свободным абразивом позволяет увеличить интенсивность воздействия абразивной среды на боковые поверхности обрабатываемых деталей - листового проката за счет сосредоточения абразивной среды вблизи обрабатываемых поверхностей и усиления его силового воздействия на эти поверхности, улучшить качество обработки за счет равномерного распределения абразивной среды по всей высоте и ширине листового проката, уменьшить время обработки, а значит расход воздуха и предотвратить абразивный износ внутренних боковых стенок устройства, упрощает обслуживание при установке и удалении листового проката после обработки из камеры и позволяет регулировать режимы обработки, варьируя не только расход воздуха, как это делается обычно, но и угол α установки боковых стенок относительно вертикали.

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано в металлургической, машиностроительной, автотранспортной и других отраслях промышленности при обработке листового проката и других деталей свободным абразивом во взвешенном состоянии. Резервуар с крышкой заполнен абразивной средой. В нем размещено приспособление для крепления обрабатываемых деталей. Резервуар выполнен в виде прямоугольной камеры, имеющей сетку и патрубок в ее нижней части для приведения абразивной среды во взвешенное состояние. Боковые стенки резервуара в виде пустотелых герметичных коробов закреплены с возможностью поворота от вертикального до горизонтального положения и обратно. На внешних боковых стенках коробов расположены патрубки для подачи сжатого воздуха в короба. На их внутренних стенках выполнены в шахматном порядке отверстия для подачи сжатого воздуха внутрь камеры. В результате повышается производительность и уменьшается абразивный износ резервуара за счет увеличения концентрации частиц абразива и силы их воздействия на обрабатываемую поверхность. 1 ил.

Устройство для обработки деталей свободным абразивом, выполненное в виде заполненного абразивной средой резервуара с крышкой и размещенного в нем приспособления для крепления обрабатываемых деталей, отличающееся тем, что резервуар выполнен в виде прямоугольной камеры, имеющей сетку и патрубок в ее нижней части для приведения абразивной среды во взвешенное состояние и боковые стенки в виде пустотелых герметичных коробов, закрепленных с возможностью поворота от вертикального до горизонтального положения и обратно, при этом на внешних боковых стенках коробов расположены патрубки для подачи сжатого воздуха в короба, а на их внутренних стенках выполнены в шахматном порядке отверстия для подачи сжатого воздуха внутрь камеры.