ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ ШЛИФОВАЛЬНАЯ МАШИНА

Область техники
Полезная модель относится к строительству и работам в области машиностроения, в частности, к шлифовальным пневматическим машинам для обработки штампов и пресс-форм, шлифования и зачистки поверхностей отливок и других аналогичных работ общего производственно-технического назначения.
Уровень техники
Из уровня техники известна машина ручная пневматическая (Патент РФ на полезную модель № 19874, F01D 15/06, опубл. 2001.10.10), являющаяся наиболее близким аналогом. Особенностью известной полезной модели является то, что она содержит корпус с каналом подвода сжатого воздуха, установленные в корпусе ротационный двигатель с передней и задней крышками, шпиндель, вал которого соединен с валом двигателя посредством муфты, регулятор частоты вращения и пусковое устройство. Кроме этого, корпус выполнен в виде трубы, в передней крышке двигателя выполнено осевое отверстие, а внутри корпуса вдоль оси шпинделя установлена втулка, образующая с корпусом канал переменного сечения для прохода отработавшего воздуха, при этом втулка закреплена в корпусе посредством гайки, на внутренней поверхности которой выполнены продольные каналы для выхода отработавшего воздуха.
Известное решение обладает рядом недостатком, а именно:
- ограниченные технические возможности в части применения его на операциях с мелкими зачистками с минимальной нагрузкой на инструмент, что обусловлено:
- использованием в конструкции машины трубы в качестве цельного корпуса, не позволяющего использовать более мощный пневматический двигатель;
- ненадежным сопряжением вала шпинделя и вала ротора двигателя посредством чеки;
- отсутствием возможности установки автоматической регулировки скорости вращения;
- близким расположением рук друг к другу в процессе использования инструмента, существенно снижающим эргономические показатели изделия в целом.
В процессе эксплуатации в условиях высокого уровня вибрации и нагрузок система осевых сопряжений узлов и деталей приводит к дисбалансу и выходу изделия из строя, и, как следствие, высокие трудозатраты на восстановление работоспособности изделия в связи с трудной доступностью к изношенным деталям при их ремонте и замене. При этом на эксплуатационные характеристики изделия значительно влияет величина давления сжатого воздуха, т.е. при низком давлении падает мощность и число оборотов шпинделя, а при высоком давлении эти показатели резко возрастают, иногда до критических величин.
Задачей, на реализацию которой направлена полезная модель, является разработка конструкции пневматической машины лишенной указанных недостатков и обладающей улучшенными технико-эксплуатационными характеристиками, повышенной надежностью и, как следствие, долговечностью, и эффективностью в работе, способствующей снижению травматизма при эксплуатации шлифовальной машины.
Для достижения технического результата пневматическая шлифовальная машина, содержащая корпус с расположенным внутри пневматическим двигателем роторного типа, на выходном валу которого расположен абразивный круг, корпус выполнен с рукоятками для удержания машины, устройство для включения подачи газовой среды в пневматический двигатель, сообщенное с продольно расположенным входным каналом, причем выходной вал и вал ротора пневматического двигателя установлены на подшипниках качения и связаны между собой с возможностью передачи крутящего момента, при этом корпус выполнен из двух частей, в одной из которых расположен выходной вал и выполнен фланец для соединения с другой частью, выполненной ступенчатой формы, в ступени большего диаметра расположены пневматический двигатель с системой управления, а в ступени меньшего диаметра - устройство для включения подачи газовой среды и входной канал, при этом рукоятки для удержания машины в руках расположены по обе стороны ступени большего диаметра и выполнены с покрытием.
Возможны и другие варианты выполнения полезной модели, согласно которым необходимо, чтобы
- система управления пневматическим двигателем оборудована автоматическим механизмом регулировки потока газовой среды по сопротивлению на абразивном круге.
- расстояние между рукоятками, равное 25-30 см, определено из условия обеспечения баланса сил, приходящих на рукоятки при нажатии на обрабатываемую поверхность с обеспечением полного прилегания ладонями рук к рукояткам, при этом обе рукоятки покрыты тепло- и вибро изолирующим материалом.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, заключающегося в упрощении сборки устройства, в повышении ремонтоспособности и надежности за счет изготовления корпуса из двух корпусных частей: крышки корпуса и рукоятки, соединенных между собой с помощью винтов, в результате чего появляется возможность установки пневматического двигателя роторного типа большего диаметра, чем общий осевой диаметр всей машины. При этом, для регулировки скорости вращения двигателя и расхода газовой среды, обеспечивающих безопасную скорость вращения шпинделя в соответствии с требованиями охраны труда, между каналом подачи воздуха и пневматическим двигателем устанавливается механизм автоматической регулировки потока воздуха, состоящий из пластины, пружины, установленной в гнездо, ударника, втулки, гнезда, причем в гнездо запрессован штифт, принцип работы которого заключается в том, что, проходя через этот механизм, поток воздуха, обладающий кинетической энергией, смещает пластину в направлении движения воздуха, которая в свою очередь через систему шарниров приводит в движение в осевом направлении регулирующий вал, а в направлении под углом к оси - ударник, который при достижении штифта предотвращает подачу излишнего воздуха. Под действием пружины регулирующий механизм стремится в направлении, обратном движению воздуха, таким образом, регулируя объем подачи воздуха и, соответственно, скорость вращения двигателя. Объем подачи воздуха регулируется тарированием пружины. Предлагаемая шлифовальная машина изготавливается с рукоятками, разделенными друг от друга корпусом двигателя, расположенного посередине между рукоятками для обеспечения баланса сил при работе инструмента, обеспечивающими полное прилегание ладоней рабочего на расстоянии, удобном для эксплуатации изделия - 25-30 см друг от друга, при этом обе рукоятки покрыты тепло- и вибро-изолирующим материалом, обеспечивающим комфортную и безопасную работу рабочего инструментом.
Указанные преимущества, а также особенности настоящей полезной модели поясняются лучшим вариантом ее выполнения со ссылками на прилагаемый чертеж, где на фиг.1 изображен продольный разрез заявленного устройства и конструктивные элементы под следующими позициями:
- гайка 1, кольцо 2, шайба 3, прокладка 4, рукоятка 5, кольцо клапана 6, рычаг пусковой 7, штифт 8, сердечник клапана 9, одна часть корпуса 10, подшипник 11, задняя крышка 12, регулирующее кольцо 13, штифт 14, цилиндр 15, лопатки 16, ротор 17, крышка передняя 18, шайба резиновая 19, кольцо стопорное 20, подшипник 21, кольцо стопорное 22, винт 23, другая часть 24, винт 25, прокладка 26, рукоятки 27, выходной вал 28, кольцо стопорное 29, подшипник 30, пружина стопорная 31, кожух 32, шайба 33, фланец 34, штифт 35, фланец 36, гайка 37, абразивный круг 38, прокладка 39, зажим 40, вал регулирующий 41, гнездо 42, штифт 43, втулка 44, ударник 45, пружина 46, гнездо пружины 47, пластина 48, сетчатый фильтр 49, кольцо герметичное 50 и входной канал 51.
Пневматическая шлифовальная машина (фиг.1) работает следующим образом.
Сначала включают устройство для подачи газовой среды, в частности воздуха, путем нажатия на пусковой рычаг 7 и сердечник клапана 9 открывает доступ сжатого воздуха от входного канала 51 в автоматический механизм регулировки скорости вращения, образованный гнездом 42, штифтом 43, втулкой 44, ударником 45, пружиной 46, гнездом пружины 47, пластиной 48, через который воздух в требуемом (отрегулированном) объеме попадает в пневматический двигатель роторного типа, имеющий заднюю крышку 12, регулирующее кольцо 13, штифт 14, цилиндр 15, лопатки 16, ротор 17, переднюю крышку 18, где воздух приводит ротор 17 во вращение путем давления на лопатки 16, которые под действием центробежной силы выходят из радиальных пазов ротора 17, повышая мощность пневмодвигателя до номинальной величины. Ротор 17 посредством шлицевого соединения приводит в движение выходной вал 28, на который с помощью фланцев 34 и 36 известным образом закреплен абразивный круг 38, огражденный кожухом 32.
Отработанный воздух от пневматического двигателя с помощью отверстий (на чертеже не показаны) в части 10 корпуса шлифовальной машины выводится в атмосферу.
Предлагаемая полезная модель обеспечивает повышение надежности устройства, повышение долговечности и эффективности работы пневматической шлифовальной машины, удобную эксплуатацию, безопасность, а также ремонтопригодность.
Промышленная применимость
Наиболее успешно заявленный пневматическая шлифовальная машина промышленно применима при зачистке поверхностей и других аналогичных работ общего производственно-технического назначения в машиностроении и других отраслях.