Устройство для образования клиновидных поверхностей Советский патент 1983 года по МПК C23F1/08 

« Г) ю

ч1

Ю Изобретение относится к химической обработке металлических поверхностей и может быть использовано в техноло1йи машиностроения для получения деталей клиновидной или конус ной формы. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаем му результату является механическое устройство для получения клиновидны или конусных поверхностей травления содержащее ванну для травильного раствора и два резервуара с водой, расположенных друг.над другом, и сообщающихся дросселированным трубо . проводом-капельницей 1. Недостатком этого устройства является низкая надежность, обусловле ная наличием пар трения, работающих в агрессивных средах. Коррозия металла узлов трения в конденсате аэрозолей агрессивной ер ды и твердые продукты этой коррозии вызывают увеличение силы трения и заклинивание этих узлов. Эти заклин вания - становятся возможными еще пот му, что движение в заклинивающих узлах осуществляется под действием плавно изменяющихсясил Архимеда и гравитации. Характер движения в таких узлах всегда неравномерно пульсирующий, так как складывается из стадий накопления потенциальной энер гии и перехода ее в кинетическую. При этом совершается пе эебег через баланс силы трения и силы, вызывающей движение, и далее новое накопле,ние энергии в неподвижном состоянии В периоды покоя происходит накопление продуктов коррозии, что в конечн итоге приводит к отказам в работе ус ройства и постоянному неточному пози ционированию заготовок относительно поверхности травящего раствора. Последнее является причиной низкой точ ности обработки, выполняемой на приведенных устройствах. Дополнительные трудозатраты участие человека на обслуживание устройства в процесс работы не устраняют их недостатков, так как отсутствуют средства контроля и стабилизации точности технологического перемещения подвижных узлов. Цель изобретения - повышение наде ности работы устройства и точности обработки. Поставленная цель достигается тем что устройство, содержащее ванну для травильного раствора, резервуары с водой , расположенные друг над другом с возможностью сообщения дроссел рованным трубопроводом-капельницей снабжено колоколом, неподвижно установленным в ванне, переливным патрубком, выполненным в виде сифона, и напорной трубкой, соединенной посредством трубопроводов к колоколу и сети сжатогб воздуха, располоя енными в нижнем резервуаре, и узлом стабилизации уровня воды, расположенным в верхнем резервуаре, при этом переливной патрубок и напорная трубка снабжены приводами вертикального перемещения. Такое выполнение устройства позволяет исключить технологически движущиеся узлы и устранить пары трения путем образования генератора пилообразного давления с нагрузкой раствором, периодически вытесняемым этим давлением из-под колокола и изменяющим при этом свой уровень относительно неподвижно закрепленной заготовки. Это, как и стабилизация генерации по частоте и форме амплитуды, за счет постоянства уровня воды в верхнем резервуаре обеспечивает повышение надежности работы устройства и точности выполняемой на нем обработки. На чертеже показана технологическая схема предлагаемого устройства. Устройство содержит ванну 1 для травящего раствора с узлом фиксации 2 заготовок 3 и резервуары с водой верхний 4 и Нижний 5 , расположен-г ные друг над другом и сообщающиеся дросселированным трубопроводом-капельницей б. В ванне 1 установлен также неподвижно закрепленный в ней колокол 7, а в нижнем резервуаре 5 размещена напорная трубка 8, подсоединенная посредством трубопроводов 9 к колоколу 7 и сети сжатого воздуха через редуктор.воздуха 10, фильтр 11 и разъем 12. Сквозь стен- . ку нижнего резервуара 5 пропущен переливной патрубок 13, выполненный.в виде сифона. При этом патрубок 13 и напорная трубка 8 имеют приводы вертикального перемещения 14. Верхний резервуар 4 снабжен узлом стабилизации уровня воды, выполненным в виде поплавкового золотника 15 и стационарHoiro перелива 16. Кроме этого, в резервуаре 5 в зоне патрубка 13 установлены узлы фиксации 17 сменных задатчиков 18 клина заготовки 3. Колокол 7 имеет трубопроводы 19 организующие перемешивание травящего раствора с помощью винтовых отражателей 20 , а.часть патрубка 13, расположенная в резервуаре 5, оканчивается расширяющимся конусом 21 - прерывателем потока воды. Работа устройства осуществляется в 3 этапа: подготовка к работе, выполнение подготовительных операций, обработка на клин. При подготовке устройства к работе ванну 1 заполняют -травящим раствором до уровня, на котором размещен узел фиксации 2. Через разъем 12 И золотник 15 производят подсоединение к сети сжатого воздуха и водопроводу. Вентиль 24 при этом закрыт. Точка перегиба 23 патрубка 13 находится в крайнем нижнем положении. т.е. ниже свободного торца конуса 21 а нижний резервуар 5 заполнен водой до уровня этого торца. Последнее обеспечивается положением точки перегиба 23 патрубка 13. Торец напорной трубки 8 и конуса 21 расположены на одном уровне. . В подготовительных операциях фиксируют заготовку 3 на узел фиксации 2. Затем погружают напорную трубку 8 на расчетную величину и выставляют, таким образом, базовый уровень 22. Затем подъемом точки перегиба 23 на расчетную высоту задают высоту клиновидного участка, который необходимо прлучить на заготовке 3. Задание высот осуществляют расчетным путем.и с помощью приводов 14. Задаваемая высота hj рассчитывается по Формуле: з вРв к/ЯрРв где Hg - высота столба воды, при задании базового уровня между торцом напорной трубки 8 и торцом конуса 21, при заданиивысоты клина между торцом конуса 21 и точкой перегиба 23 патрубка 13/ величина удельной массы воды при температуре цеха, где работает устройство, площадь горизон±ального сечения колокола 7; величинаудельной массы раствора при его рабочей температуре, площадь горизонтального сечения ванны 1. в случае отклонения требуемой фор мы клина от прямых линий ее задают фиксацией сменных задатчиков 18 в узлах 17. Далее запускают устройство в работу открыванием вентиля 24. Обработка на клин осуществляется следующим образом. Вода из резервуара, 4, уровенё за ,1олнения которого .застабилизирован, )1еретекает с постоянным расходом в зерруар-, 5. .Ее уровень постепенно п нимается до уровня, на котором нахо дится точка .перегиба 23 патрубка.13 При этом увеличивается давление воз ха в напорной трубке 8, потому что для его пробулькивания необходимо преодолевать давление возрастающего столба воды. Так как напорная трубка сообщается трубопроводом 9 с полостью колокола 7, то избыточ ное давление под колоколом и в напо ной трубке всегда одинаковы. Перепад давления в трубке 9 практически отсутствует. При повышении давления под колоколом травящий раствор выте няется на пропорциональную величину согласно приведенной формуле. За счет этого уровень раствора в ванне 1 поднимается. При этом всегда существует баланс избыточного давления в напорной трубке 8 и уровня раствора в ванне 1, что обеспечивает точность рабочего хода и точность обработки. Наличие трубопровода 19 и отражателей 20 способствует перемешиванию раствора в зоне обработки и разрушению устойчивых пристенных течений, вызывающих дефект обработки травлением в виде бороздчатости. После накопления воды в резервуаре 5 до уровня, на котором расположена точка перегиба 23, атмосферное давление быстро, по сравнению с накоплением, вытесняет воду из резервуара 5 через патрубок 13 до уровня, на котором расположен торец конуса 21. При этом в ванне 1 уровень травящего раствора опускаете до базового 22, т.е. устройство автоматически возвращается в исходное состояние и начинается новый рабочий ход. Стабилизация уровня заполнения резервуара 4 осуществляется, например, поплавковым залотником 15, а в случае его поломки - стационарным переливом 16W Золотник 15 применен для экономного расхода воды, исключающего паразитный слив через перелив 16. Этим температура воды доводится до постоянного уровня близкого к температурному режиму цеха., где работает устройство. Стабильный напор воды, обеспечиваемый ее уровнем в резервуаре 4 и ее постоянная температура, а следовательно, вязкость обеспечивают постоянный расход воды через трубопровод-капельницу 6. Последняя является гарантией формы и амплитуды, генерируемых устройством колебаний давления. Расширяющийся конус 21 на конце патрубка 13, находящемся в резервуаре 5, исключает паразитную генерацию и служит стабилизации частоты рабочего хода. После окончания обработки заготовки 3 извлекают, вентиль 24 закрывают. Точку перегиба 23 перемещают в нижнее положение , а торец напорной трубки 8 поднимают до уровня торра конуса 21. Для обработки следующей заготовки подготовительные операции и обработка повторяются согласно приведенному описанию работы устройства. Предлагаемое .устройство по сравнению с известным позволяет повысить надежность его работы и точность выполняемой на нем обработки за счет исключения технологически движущихся узлов и устранения пар трения путем образования генератора пилообразного давлени:я с нагрузкой раствором, пе- . риодически вытесняемым этим давлением из-под колокола и меняпощим при

1011727

этом свой уровень:относительно непод- и форме амплитуды 3d счет постовижно закрепленной заготовки, как янства уровня воды в верхнем реи стабилизация генерации по частоте эервуарё.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ КЛИНОВИДНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ химическим фрезерованием, содержащее ванну для травильного раствора, резервуары для воды, расположенные друг над другом с возможнос1:ью сообщения дросселированным трубопро1одом-капельницей, отличающееся ем, что, с целью повьаиения надежности работы устройства и точности обработки, оно снабжено колоколом, неподв 1жно установленным в ванне, переливным патрубком, выполненным в виде сифона, и напорной трубкой, подсоединенной посредством трубопроводов к колоколу и сети сжатого воздуха, расположенными в нижнем резервуаре, и уэпам ста-билизации уровня водол, расположенным в верхнем резервуаре, при этом переливной патрубок и напорная трубка снабжены приводами вертикального перемещения.