УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОИСКРОВОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ В ЖИДКИХ СРЕДАХ

Полезная модель относится к области обучения, а именно к учебно-лабораторным установкам для электроискровой обработки металлов в жидких средах.
Развитие современной технологии и техники требует применения различных новых машиностроительных материалов. К их числу относятся нержавеющие, жаропрочные, магнитные и другие высоколегированные стали, твердые сплавы и др.
Обработка этих материалов обычными механическими способами весьма затруднительна или просто невозможна. Подобные проблемы можно решить путем использования электрофизических и электрохимических (ЭФЭХ) методом обработки, основанных на различных физико-химических процессах энергетического воздействия на твердое тело.
Эти методы позволяют выполнять операции, часто вообще недоступные для механических способов обработки материалов и достойное нашли применение в ряде отраслей промышленности, где производят штампы, пресс-формы, турбинные лопатки, твердосплавный инструмент, электронную аппаратуру и другие изделия.
Отсюда следует, что технологическую подготовку будущего специалиста, следует вести, отражая приоритетные направления научно-технического прогресса и современного производства. Например, изучение электрофизических и электрохимических методов обработки конструкционных материалов перспективно, т.к. в условиях средней и высшей школы отвечает установлению интегративных связей физики, химии с технологией для улучшения технологической подготовки учащейся молодежи.
Известна схема электроискрового станка для обработке металлов в железной среде (см. Дальский А.М. Технология конструкционных материалов: Учебник для машиностроительных специальностей вузов /А.М.Дальский, И.А.Арутюнова, Т.М.Барсукова/ под ред. А.М.Дальского. М.: Машиностроение, 1985. - С.402), которая содержит электрод-инструмент, ванну, заготовку-электрод, диэлектрическую жидкость, изолятор. Однако она не подходит для изучения студентами процесса обработки материалов.
Задачей полезной модели является обеспечение студентов возможностью изучать процесс обработки металлов в жидких средах с помощью электроискрового разряда.
Для этого учебно-лабораторная электроискровая установка, содержащая источник получения искрового электрического разряда, электрод-инструмент, ванну, электрод-заготовку, диэлектрическую жидкость, изолятор, дополнительно снабжена контрольно измерительными приборами, приборами управления, приборами защиты электроприборов, помещенными в корпус блока питания, взятого в качестве источника искрового электрического разряда, а также вибратором, снабженным его подъемным механизмом, при этом в качестве электрод-заготовки выступает обрабатываемая деталь.
На прилагаемых чертежах показана заявляемая установка - фиг.1 аксонометрия и фиг.2 - вид сзади механической части (электроискровая лабораторная установка состоит из электрической I и механической II частей). Фиг.3 - вибратор.
Электрическая часть I состоит из снабженного корпусом 1 блока питания, на передней модели которого размещены контрольно-измерительные приборы: амперметр 2, для измерения силы тока и вольтметра 3, для измерения напряжения. Приборы управления - потенциометр 4 для увеличения мощности, выключатель блока питания тумблер 5 ВТ-1 и выключатель катушки вибратора - тумблер 6 ВТ-2. Приборы защиты - плавкие предохранители 7 ПР-1 и ПР-2, заземление 8. Штепсельный разъем 9 ШР-1, который предназначен для включения в сеть 220 В катушки вибратора. Шнур 10 питания для включения блока питания. Токопроводящие провода с различной полярностью 11. Один из них (+) подключается от блока питания к обрабатываемой заготовке, другой (-) от блока питания к электрод-инструменту. Ручки 12 предназначены для переноса блока питания. Ручки 13 - для снятия передней панели.
Механическая часть II состоит из вибратора 14, который помещен в металлический кожух 15. Кожух закреплен на подъемном механизме 16. Подъемный механизм перемещается по двум штангам 17 и 18, которые закреплены на основании 19. На основании закреплена ванночка 20 с диэлектрической жидкостью, закрепленная крепежным устройством 21 к основанию. В ванночку помещена обрабатываемая деталь 22. На деталь подводится электропровод 23 от блока питания с полярностью (+). На патрон с электрод-инструментом подводится провод 24 с полярностью (-).
Работа установки. Электрод-инструмент подводится к обрабатываемой детали 22, находящейся в диэлектрической жидкости, которая закреплена крепежным устройством 25 с помощью подъемного механизма 16. Регулировка межэлектродного промежутка осуществляется с помощью микрометрического винта 26 и фиксируется стрелкой 27 на миллиметровой шкале деления 28. В результате возникновения искрового электрического разряда происходит разрушение материала детали 22, в соответствии с формой электрод-инструмента. Наблюдение за электроискровым процессом происходит через защитный экран 29, который установлен на основании механической части и имеет устройство 30 для перемещения и фиксации. К основанию прикреплены опорные ножки 31.
Вибратор 14 (фиг.3) изготовлен из деталей магнитного пускателя, который состоит из неподвижной части магнитопровода 32, катушки вибратора 33, подвижной части магнитопровода 34, соединенной с неподвижной частью магнитопровода 32, возвратной пружины 35, которая обеспечивает возврат стержня вибратора в первоначальное положение, патрона 36, с закрепленным в нем электрод-инструментом 37.
Вибратор 14 работает следующим образом.
Катушка вибратора включается в электрическую сеть 220 вольт. Под воздействием переменного тока подвижная часть 34 вибратора притягивается в катушку трансформатора, а возвратная пружина 35 возвращает ее в исходное положение, то есть оттягивает ее вниз. Инструмент подводится к детали 22, которая закреплена крепежным устройством в ванночке 20 с диэлектрической жидкостью (вода, керосин, трансформаторное масло и др.). В результате при минимальном зазоре между деталью 22 и электрод-инструментом 37 получается межэлектродный промежуток, где возникает электрический разряд и происходит разрушение материала детали 22 в соответствии с формой электрод-инструмента 37. Такая работа вибратора не дает электроду-инструменту 37 привариваться к детали 22.
Техническим эффектом является то, что разработанная и изготовленная полезная модель, учебно-лабораторная электроискровая установка позволяет исследовать студентам процесс обработки металлов электроискровым разрядом, причем используя разные жидкие среды.