Устройство для подачи смазывающих технологических сред

Полезная модель относится к области обработки металлов резанием и предназначена для осуществления подачи смазывающих технологических сред растительного и животного происхождения в виде воздушно-масляной смеси, а также поливом, свободно падающей струей и струей под давлением, в зависимости от требований к технологической операции.
Известен струйный аппарат для проведения процессов в жидких и газообразных средах (А.с. СССР №265075, МПК B05G, опубл. 09.03.1970 г., Бюл. №10 Аналог), в котором возможна регулировка подачи смазки путем увеличения или уменьшения камеры смешения перемещением диффузора относительно сопла при помощи шарикового механизма.
Областью применения аппарата является химическое машиностроение.
Недостатками такого устройства является невозможность применения технологических сред находящихся в твердом агрегатном состоянии.
Известна конструкция форсунки для распыления вязких жидкостей (А.с. СССР №417121, МПК B05b 7/12, опубл. 25.05.1975 г., Бюл. №19 Аналог), позволяющая регулировать подачу смазки установкой трубки на форсунке, соединяющей трубки подвода смазки и воздуха. При смешивании нагретого воздуха с расплавленным смазочным материалом образуется воздушно-капельная смесь, которая в полном объеме транспортируется через нагретую гибкую теплоизолированную форсунку на рабочую поверхность.
Недостатками аналога является отсутствие возможности регулирования температуры нагрева материала, необходимость использования нестандартных комплектующих для создания установки и большие габариты конструкции.
5
Известна форсунка для нанесения покрытия из агрессивных жидкостей (патент РФ №2008980 С1, МПК В05 В 7/12, опубл. 15.03.1994 г., Бюл. №9. Аналог), в которой узел регулировки кольцевого зазора выполнен в виде гайки и контргайки, размещенных на продуктовой трубке, установленной с возможностью осевого перемещения относительно внутреннего конуса, при этом накидная гайка соединена с наружной поверхностью внутреннего конуса, охватывающая продуктовую трубку, поверхность которого выполнена с проточкой канавки и фиксатором. Взаимодействие потоков закрученного воздуха и жидкой фазы приводит к дроблению жидкости на капли и образованию воздушно-жидкостного факела кольцевого типа.
Недостатком аналога является низкий диапазон регулирования параметров распыляемого факела, а также сложность используемой конструкции.
7
Известен распылитель (патент РФ №2329873 С2, МПК В05В 7/00, В05В 7/28, опубл. 27.07.2008 г., Бюл. №7. Аналог), в котором изменение кольцевого зазора за счет осевого перемещения патрубка, соосно расположенного в корпусе, определяет параметры распыляемого газокапельного потока.
Недостатком известного аналога является малый диапазон регулирования газокапельного потока.
3
Известно устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости (А.с. СССР №874320, МПК, В24В 55/02// B23Q 11/10, опубл. 23.10.1981 г., Бюл. №39 Аналог), обеспечивающее возможность использования в качестве смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) высоковязких масел и смазок. Принцип работы устройства заключается в том, что, с целью обеспечения возможности использования в качестве СОЖ высоковязких масел и смазок, устройство снабжено нагревательным элементом, размещенным внутри сопла.
Недостатками известного устройства являются малая универсальность и сложность регулировки расхода СОЖ, которая производится при помощи увеличения диаметра и числа выходных отверстий, что создает дополнительные трудности связанные с изготовлением и заменой сопла-дозатора, также отсутствует возможность в широком диапазоне регулировать способ подачи СОЖ, например в виде аэрозоля, эффективность использования которого связанна с снижением расхода и высокой проникающей способностью.
Известно устройство для подачи смазывающих технологических сред (СТС) (патент на полезную модель РФ №201093 МПК В05В 7/00, В05В 1/00, B23Q 11/10, опубл. 26.11.2020. Бюл. №33. Прототип), предназначенное для осуществления подачи смазывающих технологических сред растительного и животного происхождения в виде аэрозоля, а также поливом, свободно падающей струей и струей под давлением, в зависимости от требований к технологической операции.
Устройство работает следующим образом: в тигель погружается СТС затем закрывается крышкой. Герметичность установки крышки обеспечивается благодаря наличию прокладки и фиксирующих винтов. При помощи выключателя подается питание на теплоэлектронагреватели и производится нагрев тигля с СТС и каналов для подачи СТС. Температура нагрева СТС контролируется при помощи терморегулятора, термопара которого расположена на крышке тигля, погруженная в объем расплавленной СТС. Подача СТС производится при помощи винта для регулировки подачи СТС. Также по каналу для подачи сжатого газа подается сжатый газ, который смешивается с расплавленной СТС в сопле устройства образуя аэрозоль, которая в свою очередь регулируется при помощи винтов для подачи сжатого газа, винта для регулировки СТС а также манометров.
Недостатком такого устройства является отсутствие возможности управления параметрами воздушно-масляной смеси в автоматическом режиме.
Техническим результатом полезной модели является возможность подавать смазывающие технологические среды (СТС) растительного и животного происхождения в зону резания в виде воздушно-масляной смеси, поливом, свободно падающей струей, а также струей под давлением, расширяя тем самым область использования растительных масел и животных жиров в механообрабатывающей промышленности, при этом устройство позволяет регулировать параметры воздушно-масляной смеси в автоматическом режиме.
Это достигается тем, что устройство для подачи смазывающих технологических сред в зону резания при лезвийной обработке, содержит сопло для подачи СТС в зону резания, установленное на поворотном кулачке, снабжено соединенным с каналом для подачи СТС и расположенным в корпусе с огнеупорным теплоизолирующим материалом тиглем для размещения СТС, закрытым крышкой с прокладкой и фиксирующими винтами, на внешней стороне которого установлены теплоэлектронагреватели, каналом для подачи сжатого газа, соединенным с соплом, выполненным с возможностью смешивания сжатого газа с нагретой СТС и образованием воздушно-масляной смеси, при этом в тигле установлена термопара, связанная с терморегулятором, включенным через цепь питания теплоэлектронагревателей, в свою очередь устройство установлено на регулируемой стойке, выполненной с возможностью изменения положения устройства, также устройство содержит сервоприводы, контактирующие через зубчатую передачу с винтом для регулировки подачи сжатого газа и винтом для регулировки подачи СТС, соединенные соответствующими электропроводами с блоком управления сервоприводом, содержащим соответствующую управляющую программу, составленную с возможностью обеспечения необходимых параметров воздушно-масляной смеси.
Отличием данного технического решения от прототипа является тот факт, что наличие сервоприводов, контактирующих через зубчатую передачу с винтом для регулировки подачи сжатого газа и винтом для регулировки подачи СТС, позволяет изменять параметры воздушно-масляной смеси в автоматическом режиме, при помощи соответствующей управляющей программы и блока управления сервоприводом.
На фигуре представлена конструктивная схема устройства для подачи смазывающих технологических сред.
Устройство для подачи смазывающих технологических сред содержит выключатель 1, терморегулятор 2, каналы для подачи сжатого газа 3, 16, винт для регулировки подачи сжатого газа 4, сопло 5, каналы для подачи СТС 6, 28, 32, винт для регулировки подачи СТС 7, теплоэлектронагреватели 8, тигель 9, огнеупорный теплоизолирующий материал 10, защитный корпус 11, термопару терморегулятора 12, крышку 13, прокладку 14, фиксирующие винты 15, винты для регулировки подачи сжатого газа 17, манометры 18, регулируемую стойку 19, поворотные кулачки 20, корпус 21, установочные винты 22, защитную крышку 23, прижимную шайбу 24, шпильку 25, шайбу с коническим отверстием 26, трубу из нержавеющей стали 27, резиновые уплотнительные кольца 29, упорные подшипники 30, фиксирующие гайки 31, прижимные винты 33, асбестовую прокладку 34, сервоприводы 35, 36.
Принцип работы устройства заключается в следующем. Тигель 9 с СТС, при помощи крышки 13, прокладки 14 и фиксирующих винтов 15, герметично закрывается, затем подается питание на теплоэлектронагреватели 8 при помощи выключателя 1 и производится нагрев каналов для подачи СТС 6, 28, 32, и тигля 9 с СТС. Температура нагрева СТС в тигле 9 контролируется при помощи терморегулятора 2, термопара 12 которого, установлена на крышке 13, и погруженная в нагретую СТС. На шкале терморегулятора 2, фиксируется необходимая температура нагрева СТС, при достижении которой, система автоматически выключит питание на теплоэлектронагреватели 8. Расплавленная СТС, через каналы для подачи СТС 6, 28, 32 поступает в сопло 5, далее через канал для подачи сжатого газа 3 подается сжатый газ, в результате чего происходит смешивание СТС и сжатого газа в сопле 5 устройства, образуя воздушно-масляную смесь. При помощи сервоприводов 35, 36, контактирующих через зубчатую передачу с винтом для регулировки подачи сжатого газа 4, и винтом для регулировки подачи СТС 7, обеспечиваются необходимые параметры воздушно-масляной смеси. В свою очередь сервоприводы 35, 36 через электропровода соединены с блоком управления сервоприводом (позиция на чертеже отсутствует). Давление сжатого газа в тигле 9, а также в канале для подачи сжатого газа 3, контролируется при помощи манометров 18. Для подачи СТС свободно падающей струей блокируется подача сжатого газа при помощи сервопривода 36, контактирующего с винтом для регулировки подачи сжатого газа 4 через зубчатую передачу. Для подачи СТС струей под давлением, через канал для подачи сжатого газа 16, в тигель 9 подается сжатый газ, который вытесняет расплавленную СТС. Расход СТС регулируется при помощи сервопривода 35, контактирующего через зубчатую передачу с винтом для регулировки подачи СТС 7.
Для снижения тепловых потерь нагретой СТС, на внешней части тигля 9 расположен огнеупорный теплоизолирующий материал 10, защищенный от внешнего механического воздействия металлическим защитным корпусом 11.
Для возможности изменения положения устройства относительно зоны резания предусмотрена регулируемая стойка 19 и специальные поворотные кулачки 20, позволяющие подавать расплавленную СТС под различным углом, расширяя тем самым технологические возможности устройства. Поворотные кулачки 20 состоят из двух корпусов 21, соединенных между собой при помощи шпильки 25, прижимных шайб 24 и фиксирующих гаек 31. Подвижность поворотных кулачков 20 обеспечивается при помощи упорных подшипников 30. Герметичность корпусов 21 обеспечивается при помощи резиновых уплотнительных колец 29 между которыми расположены каналы для подачи СТС 32. В корпусах 21 установлены каналы для подачи СТС 28 с асбестовой прокладкой 34 и трубками из нержавеющей стали 27, которые зафиксированы в шайбе с коническим отверстием 26 при помощи прижимных винтов 33. Для защиты упорных подшипников 30 от загрязнения, предусмотрены защитные крышки 23 зафиксированные при помощи установочных винтов 22.
Устройство работает следующим образом: в тигель погружается СТС затем закрывается крышкой. Герметичность установки крышки обеспечивается благодаря наличию прокладки и фиксирующих винтов. При помощи выключателя подается питание на теплоэлектронагреватели и производится нагрев тигля с СТС и каналов для подачи СТС. Температура нагрева СТС контролируется при помощи терморегулятора, термопара которого расположена на крышке тигля, погруженная в объем расплавленной СТС. В момент достижения необходимой температуры, при помощи терморегулятора автоматически отключается питание на теплоэлектронагреватели, до тех пор, пока температура расплавленной СТС не опустится ниже фиксированного значения, затем питание на теплоэлектронагреватели подается вновь. Подача СТС производится при помощи сервопривода, контактирующего через зубчатую передачу с винтом для регулировки подачи СТС. Также по каналу для подачи сжатого газа подается сжатый газ, который смешивается с расплавленной СТС в сопле устройства образуя воздушно-масляную смесь. В свою очередь параметры воздушно-масляной смеси регулируется при помощи сервоприводов, контактирующих с винтом для регулировки подачи сжатого газа и винтом для регулировки СТС посредством зубчатой передачи, при этом сервоприводы соединены через электропровода с блоком управления сервоприводом (на фигуре позиция отсутствует). Параметры работы сервоприводов задаются управляющей программой. Для подачи СТС свободно падающей струей блокируется подача сжатого газа. Для подачи СТС струей под давлением, в тигель подается сжатый газ, который обеспечивает поступление расплавленной СТС по каналам для подачи СТС в сопло. Расход СТС контролируется при помощи сервопривода, контактирующего через зубчатую передачу с винтом для регулировки подачи СТС. Для снижения тепловых потерь нагретой СТС, на внешней части тигля расположен огнеупорный теплоизолирующий материал, защищенный от внешнего механического воздействия металлическим защитным корпусом. Для возможности регулирования положения устройства относительно зоны резания предусмотрена регулируемая стойка и специальные поворотные кулачки, позволяющие подавать расплавленную СТС под различным углом.