РУЧНОЙ ШЛИФОВАЛЬНЫЙ ИНСТРУМЕНТ

Предлагаемое устройство относится к области ручных шлифовальных инструментов и предназначено для точной калибровки и шлифовки выступов над поверхностью, например, при калибровке турбулизаторов для подготовки аэродинамических моделей к испытаниям, а также для использования на любых других поверхностях с выступающим рельефом.
Классически выравнивание турбулизаторов до необходимых величин высоты цилиндров производится вручную, при помощи шлифовки. В настоящее время существует множество устройств для шлифовки и достижения необходимой высоты ряда поверхностей, но в большинстве своем эти известные устройства не способны калибровать выступы на поверхности с необходимой точностью. При этом существующие методы и применение имеющихся инструментов усложняют этот процесс, поскольку он требует больших трудозатрат и больших затрат по времени.
Одним из вариантов решения задачи является применение шлифовального устройства, способного работать на рельефной поверхности. Так, например, известно «Шлифовальное оборудование» (патент FR 3012062 В1, МПК B64D 15/04, дата публикации 24.04.2015 г.). Рассматриваемый инструмент содержит две независимые опорные стенки, между которыми находится упруго-деформируемый материал, либо набор пластин, скользящих относительно друг друга и относительно опорных стенок. Упруго-деформируемый материал и пластины способны подстраиваться под геометрию рельефа обрабатываемой поверхности. Шлифовка производится ручным методом с помощью предварительного нанесения гибкой абразивной поверхности на упруго-деформируемый материал или пластины, после чего можно производить шлифовку, например, уступов. Недостатком этого инструмента является невозможность обеспечения заданных ограничений для снимаемого материала.
Также известно устройство «Шлифовальный блок с переменным радиусом» (патент US 10780546 B2, МПК В24В 23/04; В24В 5/35; В24В 5/50, дата публикации 25.10.2018 г.). Рассматриваемый шлифовальный блок предназначен для шлифовки выступающих над поверхностью рельефов радиусной формы. Высота шлифуемого рельефа задается вставками, изменяющими радиус основания шлифовального блока. Недостатком этого устройства являются его геометрические параметры, накладывающие ограничения на работу с малогабаритными поверхностями, исключительно радиусные формы шлифуемого рельефа, зависимые опорные ребра, а также невозможность точного определения, насколько используемая вставка поднимет шлифовальную поверхность устройства относительно опорных ребер.
Известно устройство «Шлифовальный инструмент», содержащее ручку и головку, к основанию которой крепятся оправки различных форм с прикрепленными к ним абразивными поверхностями (заявка на изобретение ЕР 3628444 А1, МПК B64D 15/02, дата публикации 01.04.2020 г.). Достижение задачи по шлифовке различных поверхностей достигается при помощи смены различных форм используемых оправок. К недостаткам этого устройства можно отнести фиксированные формы оправок, не позволяющие точно подстроить величину и форму снимаемого материала под требуемые условия. При использовании одного из типов насадки, имеющее боковые стенки данное устройство ограничено по высоте выравниваемой поверхности относительно высоты стенок.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является «Ручной шлифовальный инструмент» (патент на изобретение RU 2005058 C1, МПК B24D 15/02, дата публикации 30.12.1993 г.). Рассматриваемый инструмент снабжен держателем, жестко соединенным с рукояткой и выполненным Т-образной формы с защелками со стороны рукоятки и зацепом с противоположного его конца. Оправка в данном инструменте выполнена из пружинного материала, а вертикальная стойка Т-образного держателя расположена в пазе оправки. Абразивным покрытием оправки является наждачная шкурка, натянутая на нее. Недостатками данного инструмента является отсутствие боковых ограничительных стенок, и как следствие, сложность в определении и точности установки необходимой высоты для обработки используемого выступающего рельефа.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание инструмента, способного производить точную калибровку и шлифовку выступов малой высоты над поверхностью с заданными параметрами.
Техническим результатом является создание ручного шлифовального инструмента, для точной калибровки выступов над поверхностью и их последующей шлифовки, а также шлифовки геометрических тел малой высоты.
Решение задачи и технический результат достигается за счет того, что ручной шлифовальный инструмент содержащий держатель Т-образной формы, в вертикальной части которого закреплен рабочий элемент с абразивным покрытием, дополнительно содержит боковые ограничительные опоры и калибровочные пластины, установленные между боковыми ограничительными опорами и горизонтальной поверхностью Т-образного держателя, при этом рабочий элемент с абразивным покрытием закреплен в основании Т-образного держателя, а боковые опоры соединены с Т-образным держателем винтами.
Решение задачи и технический результат также достигается за счет того, что Т-образный держатель и ручной шлифовальный инструмент дополнительно содержат направляющие с пружинами, выполненные с возможностью обеспечения зазоров для установки калибровочных пластин, на нижней горизонтальной поверхности Т-образного держателя выполнены пазы, а в боковых ограничительных опорах выполнены соответствующие им выступы, для установки калибровочных пластин.
Сущность полезной модели поясняется следующими фигурами:
На фиг. 1 представлен общий вид ручного шлифовального инструмента.
На фиг. 2 представлен ручной шлифовальный инструмент вид сверху.
На фиг. 3 представлен ручной шлифовальный инструмент в поперечном сечении.
На фиг. 4 представлен ручной шлифовальный инструмент в продольном сечении, включающий стяжные винты. Перечень позиций:
1 - держатель Т-образной формы
2 - боковые ограничительные опоры
3 - калибровочные пластины
4 - рабочий элемент с абразивным покрытием
5 - стяжные винты
6 - направляющие боковых ограничительных опор
7 - разжимные пружины
8 - зазоры
9 - выступы боковых ограничительных опор
10 - пазы держателя Т-образной формы
Предлагаемое устройство (фиг. 1) состоит из следующих основных частей и элементов. Устройство содержит единый держатель Т-образной формы 1, который состоит из горизонтальной и вертикальной частей. В основании нижней вертикальной части Т-образного держателя 1 закреплен рабочий элемент с абразивной покрытием 4 (фиг. 1). В соответствии с ГОСТ 21445-84 абразивный материал, это природный или искусственный материал, способный осуществлять абразивную обработку (Государственные стандарты союза ССР. «Материалы и инструменты абразивные. Обработка образивная, термины и определения. Издательство стандартов, Москва 1984 г.). С противоположных сторон от вертикальной части держателя 1 размещены боковые ограничительные опоры 2, которые соединены с Т-образным держателем 1 стяжными винтами 5. Т-образный держатель 1 и боковые ограничительные опоры 2 содержат как минимум одну пару направляющих 6 с разжимными пружинами 7 для создания и регулирования высоты зазоров 8 с целью установки калибровочных пластин 3 между верхними поверхностями боковых ограничительных опор 2 и нижней горизонтальной поверхностью держателя 1, при этом направляющие 6 жестко закреплены с Т-образным держателем 1 за счет как минимум одного дополнительного наплыва в верхней горизонтальной части держателя (фиг. 2, фиг. 3, фиг. 4).
Для более жесткой установки калибровочных пластин 3 на нижней горизонтальной поверхности Т-образного держателя 1 дополнительно выполнены пазы 9, а в боковых ограничительных опорах дополнительно выполнены соответствующие им выступы 10 (фиг 3).
Размеры держателя 1 и боковых ограничительных опор 2 подбирают таким образом, что при отсутствии калибровочных пластин 3 между верхними плоскостями опор 2 и нижними плоскостями горизонтальной части держателя 1, нижние части боковых ограничительных опор и рабочего элемента с абразивным покрытием 4 располагаются в одной плоскости.
Полезная модель при проведении испытаний работает следующим образом. В зависимости от условий эксперимента, задают определенную величину высоты обрабатываемого выступа (например турбулизатора). Достижение необходимой высоты обрабатываемого или обрабатываемых выступов на поверхности обеспечивается подбором и установкой соответствующего размера толщины калибровочных пластин 3, или, при необходимости набором калибровочных пластин, устанавливаемых в зазоры, расположенные между верхними плоскостями боковых ограничительных опор 2 и нижними плоскостями горизонтальной части держателя 1 (фиг. 1 и фиг. 3). С помощью направляющих 6 с разжимными пружинами 7 задают необходимую высоту зазора 8 между нижней горизонтальной поверхностью Т-образного держателя 1 и верхними поверхностями боковых ограничительных опор 2 следующим образом. При ослаблении стяжных винтов 5, пружины 7 разжимают нижнюю горизонтальную поверхность Т-образного держателя 1 и верхнюю поверхность боковых ограничительных опор 2, за счет чего образуется зазоры 8, в которые затем устанавливают калибровочные пластины 3. При этом величина зазоров 8 образуемых между нижней горизонтальной поверхностью Т-образного держателя 1 и верхней поверхностью боковых ограничительных опор 2, и расстояния между рабочим элементом с абразивным покрытием 4 и поверхностью на которой расположены выступы, равны L и равны друг другу (фиг. 3). Калибровочные пластины 3 устанавливают на выступы 10 боковых ограничительных опор 2, затем, соответственно выступам 10, при помощи стяжных винтов 5 фиксируют Т-образный держатель 1 таким образом, чтобы выступы 10 входили в пазы 9 нижней горизонтальной поверхности Т- образного держателя 1, обеспечивая тем самым более жесткую установку калибровочных пластин (фиг. 3).
Шлифовку обрабатываемых выступов над поверхностью производят путем возвратно-поступательных движений ручного шлифовального инструмента, а именно рабочего элемента с абразивным покрытием 4, закрепленным в нижней вертикальной части Т-образного держателя 1.
Созданное устройство обеспечивает точную калибровку выступов тел различных геометрических форм над поверхностью, и позволяет производить различную по высоте шлифовку, за счет подбора сменных калибровочных пластин различной высоты.