ПЕСКОСТРУЙНЫЙ АППАРАТ

Полезная модель относится к устройствам для пескоструйной обработки.
Устройства для пескоструйной обработки в общем случае включают источник сжатого воздуха, бункер для абразивного материала, смесительное устройство для образования воздухо-абразивной смеси. Кроме того, в состав устройств для пескоструйной обработки входит трубопроводы для подвода сжатого воздуха, подвода и отвода воздушно-абразивной смеси и т.д., в зависимости от конструктивной схемы устройства.
Для эффективной работы устройств, предназначенных для пескоструйной обработки, необходимо поддерживать ограниченную влажность применяемого абразивного материала, в частности - песка. С уменьшением фракционного размера абразивного материала требование к ограничению его влажности ужесточаются, что связано с вероятностью слипания частиц материала в комки - агломераты, что может привести к засорению проточных частей устройства и, соответственно, к прекращению работы. Проблема обостряется с увеличением высоты бункера для абразивного материала, когда высота слоя абразива на днище бункера способствует, с одной стороны, неравномерному во времени расходу материала и, с другой стороны, уплотнению абразива и образованию агломератов.
Известен пескоструйный аппарат, в котором непосредственно к бункеру может быть присоединен вибратор (А.С. СССР №102858). Выход абразивного материала из бункера происходит на тарелку, установленную на расстоянии от бункера и сообщенную с трубопроводом подвода пара или воздуха. К недостаткам известной конструкции относятся необходимость затраты энергии на привод вибратора, усложнение конструкции, наличие дополнительной изнашиваемой детали - тарелки, для которой потребуется замена в эксплуатации. Кроме того, эффективность вибратора ограничивается размерами бункера и уменьшается с их увеличением.
Известен также напорный агрегат для абразивоструйной обработки изделий, в котором вибратор установлен на эластичном патрубке между бункером, называемым авторами напорным резервуаром, и распределителем абразива (пат. RU 2364495 С1, опубл. 20.08.2009, Бюл. №23). В известном решении вибратор воздействует только на объем абразивного материала, находящийся в эластичном патрубке. Эффективность работы вибратора, благодаря этому, не зависит от размеров бункера. К недостаткам известной конструкции относится ее усложнение за счет наличия вибратора и дополнительный расход энергии на его привод.
Известна конструкция аппарата для абразивной обработки с дозирующим шнеком в воздушном тракте (пат. ЕР 1897657 А1, опубл. 12.03.2008). Дозирование абразивного материала, его подача и, одновременно, предотвращение образования крупных слившихся агломератов осуществляется с помощью шнекового устройства, помещенного в напорную магистраль. Вращающийся шнек обеспечивает перемещение сыпучего абразивного материала и очищает стенки магистрали. К недостаткам известного решения относится необходимость изготовления шнекового устройства, наличие привода шнека и соответствующие энергетические затраты, то есть, в конечно счете, повышение себестоимости абразивной обработки при одновременном снижении надежности системы в целом.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков - прототипом - заявляемой полезной модели является пескоструйный аппарат Contractor DBS-50RC (URL: http://antikor-russia.ru/peskostrujnoe/peskostrujnyie-apparatyi/contracor-dbs-50rc.html (дата обращения: 05.04.2019)). Пескоструйный аппарат включает бункер, разделенный на две части, в одну из которых происходит загрузка абразивного материала, в другой - смешение со сжатым воздухом и отвод воздушно-абразивной смеси. Поступление абразивного материала из зоны загрузки в зону смешения происходит через устройство дозирования, представляющее собой сочетание сита и клапана, подключенного к магистрали сжатого воздуха и снабженного герметизирующим уплотнителем. Клапан служит для предотвращения переполнения зоны смешения, а сито - для исключения попадания агломератов в зону смешения и далее - к отводу воздушно-абразивной смеси. Отвод воздушно-абразивной смеси осуществляется снизу через клапан-дозатор. К недостаткам известной конструкции относятся ее сложность в изготовлении и эксплуатации, связанная с наличием клапана и сита, которые приходится периодически обслуживать - уплотнение будет изнашиваться абразивом, а ячейки сита закупориваться, что будет приводить к уменьшению производительности аппарата.
Технической задачей, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является устранение недостатков прототипа: упрощение конструкции бункера и повышение его надежности в эксплуатации.
Поставленная задача решается за счет:
- замены сита и клапана дозирующим устройством в виде набора дозирующих трубок, установленных в перегородке, разделяющей бункер на две части по высоте, таким образом, что между нижними торцами дозирующих трубок и днищем бункера имеется расстояние, определяемое технологическими параметрами процесса абразивной обработки,
- подвода сжатого воздуха осуществляется в нижней части бункера,
- отвода воздушно-абразивной смеси - в боковой части бункера, причем точка отвода расположена выше нижнего края дозирующих трубок и ниже перегородки, разделяющей бункер на две части по высоте, а концевое сечение отводящего штуцера выступает в пространство бункера на расстояние, не менее 20 мм.
Новизной в предложенном пескоструйном аппарате является:
- применение в качестве дозирующего устройства набора трубок, установленных на заданном расстоянии от нижнего торца бункера;
- использование дозирующего устройства - набора дозирующих трубок - для измельчения агломератов в зоне смешения и в зоне хранения абразивного материала в бункере;
- расположение отводящего штуцера - выше нижнего края дозирующих трубок и ниже перегородки, разделяющей бункер на две части по высоте, причем концевое сечение отводящего штуцера выступает внутрь бункера на расстояние не менее 20 мм.
Указанные признаки являются новыми, существенными, неочевидными и промышленно выполнимыми и направлены на решение поставленной полезной моделью технической задачи.
Предлагаемая в соответствии с заявляемой полезной моделью конструкция пескоструйного аппарата поясняется чертежом (фиг. 1) и включает бункер 1, загрузочный люк 11, перегородку 12, дозирующие трубки 13, днище 14, устройство подвода сжатого воздуха, выполненное в виде подводящего штуцера 15, устройство отвода абразивно-воздушной смеси, выполненное в виде отводящего штуцера 16.
Пескоструйный аппарат работает следующим образом.
Абразивный материал, например, песок или дробь засыпается через загрузочный люк 11 в верхнюю часть бункера 1, представляющую собой зону хранения абразивного материала. Через дозирующие трубки 13 абразивный материал попадает из верхней половины бункера 1 - зоны хранения - в нижнюю половину бункера 1 на днище 14. Слой абразивного материала на днище 14 не может превышать расстояние от днища 14 до нижнего торца дозирующих трубок 13. Это является естественным ограничением количества абразивного материала в нижней части бункера 1. После закрытия загрузочного люка 11 через подводящий штуцер 15 в бункер 1 подается сжатый воздух. Происходит перемешивание абразивного материала со сжатым воздухом, воздушно-абразивная смесь заполняет пространство бункера 1 под перегородкой 12 и через отводящий штуцер 16 покидает бункер 1. Выступание концевого сечения отводящего штуцера 16 в пространство бункера обеспечивает естественное ограничение расхода абразивно-воздушной смеси за счет исключения течения абразивного материала непосредственно по внутренней стенке бункера. По мере уменьшения количества абразивного материала в нижней части бункера 1, расстояние от поверхности абразивного материала до нижнего торца дозирующих трубок 13 увеличивается. Под действием силы тяжести абразивный материал пересыпается из верхней части бункера 1 в нижнюю его часть. Дозирующие трубки 13 играют дополнительную роль ограничителей возможных агломератов абразива, попадающих из верхней части бункера 1 в его нижнюю часть и, кроме того, являются турбулизаторами потоков в нижней части бункера 1. Агломераты абразивного материала, подхваченные сжатым воздухом, разбиваются о дозирующие трубки 13, измельчаются, перемешиваются с воздухом и увлекаются на выход из бункера. Часть сжатого воздуха попадает через дозирующие трубки 13 в верхнюю часть бункера 1, создавая там эффект кипящего слоя, что положительно сказывается на измельчении агломератов абразивного материала.
Процесс происходит непрерывно.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является:
- обеспечение простого в исполнении и надежного в эксплуатации дозирования количества абразивного материала в процессе пескоструйной обработки за счет применения в качестве дозирующего устройства полых трубок;
- снижение зависимости работы пескоструйного аппарата от степени влажности абразивного материала за счет использования турбулизации среды как в зоне смешения - в нижней части бункера, так и в зоне хранения абразивного материала - в верхней части бункера.
Предлагаемая конструкция пескоструйного аппарата внедрена и применяется в серийном производстве продукции Алтайского завода прецизионных изделий.