УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОПИТКИ ШЛИФОВАЛЬНОГО КРУГА

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к устройствам для пропитки шлифовального круга, имеющего в своей структуре поры.
Известно устройство для пропитки пористых материалов, содержащее емкость с пропиточным составом с установленным излучателем, в качестве которого использован один или несколько гидродинамических излучателей, соединенных через насос с емкостью с пропиточным составом (Патент РФ на полезную модель №54328, МПК В27К 3/04, опубл. 2006)
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство для пропитки шлифовального круга, содержащее емкость для пропиточного состава, связанную с нагревательным элементом. Пропитка в данном устройстве осуществляется помещением в емкость с предварительно нагретым до температуры плавления пропиточным составом шлифовального круга (Кур-носов А.Д., Пасечник В.К. Влияние пропитки кругов на процесс шлифования. Машиностроитель. - 1970. - №11. - С.21).
Недостатками описанных устройств является узкая область применения, обусловленная невозможностью вследствие конструктивного исполнения пропитки прерывистых шлифовальных кругов.
Предлагаемая полезная модель решает задачу расширения области применения.
Для достижения данного технического результата устройство для пропитки шлифовального круга содержит емкость для пропиточного состава, связанную с нагревательным элементом, и снабжено трубопроводом, один конец которого присоединен к емкости, а на другом конце - закреплено эластичное сопло, предназначенное для взаимодействия со шлифовальным кругом, а также приспособлением для крепления шлифовального круга, выполненным из стойки, установленной на основании посредством регулировочных гаек, в верхней части которой расположена соединенная с приводом горизонтальная ось вращения с закрепленной разжимной оправкой, при этом нагревательный элемент соединен с регулятором температуры, а емкость снабжена крышкой из упругого материала, закрепленной между двумя кольцами с помощью крепежных и фиксирующих элементов и с установленным в центре штоком, размещенным в направляющих.
Расширение области применения вследствие осуществления пропитки прерывистых шлифовальных кругов достигается тем, что устройство снабжено трубопроводом, один конец которого присоединен к емкости, а на другом конце - закреплено эластичное сопло, предназначенное для взаимодействия со шлифовальным кругом, а также приспособлением для крепления шлифовального круга, выполненным из стойки, установленной на основании посредством регулировочных гаек, в верхней части которой расположена соединенная с приводом горизонтальная ось вращения с закрепленной разжимной оправкой, при этом нагревательный элемент соединен с регулятором температуры, а емкость снабжена крышкой из упругого материала, закрепленной между двумя кольцами с помощью крепежных и фиксирующих элементов и с установленным в центре штоком, размещенным в направляющих.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено устройство для пропитки шлифовального круга, общий вид, на фиг.2 - устройство для пропитки шлифовального круга, вид А.
Кроме того, на фиг.1, 2 дополнительно обозначено следующее:
а - расстояние от оси разжимной оправки до верхней плоскости сопла;
стрелка (фиг.2) - направление вращения прерывистого шлифовального круга;
фронт.
L - длина фронтального участка выступа прерывистого шлифовального круга;
тыльн.
L - длина тыльного участка выступа прерывистого шлифовального круга.
Устройство для пропитки шлифовального круга содержит емкость 1 для пропиточного состава 2, связанную с нагревательным элементом 3. Емкость 1 установлена на нагревательный элемент 3. В качестве пропиточного состава 2 может быть использован расплав серы, нагретый при помощи нагревательного элемента 3 до температуры 140-150°С, или расплав парафина, нагретый до температуры 80°С, при этом температура нагрева каждого из пропиточных составов 2 выбирается в соответствие с имеющимися рекомендациями (Чирков Г.В. Особенности процессов импрегнирования шлифовальных кругов. СТИН. - 2007. - №3. - с.21). Устройство для пропитки шлифовального круга снабжено трубопроводом 4, один конец которого присоединен к емкости 1 в ее нижней части, а на другом конце - закреплено эластичное, например, из резины, сопло 5, предназначенное для взаимодействия со шлифовальным кругом 6. Устройство также снабжено приспособлением 7 для крепления шлифовального круга 6, выполненным из стойки 8, установленной на основании 9 посредством регулировочных гаек 10. В верхней части стойки 8 расположена соединенная с приводом 11 горизонтальная ось вращения 12 с закрепленной разжимной оправкой 13. В качестве привода 11 может быть использован электродвигатель постоянного тока, скорость вращения которого регулируется бесступенчато, а направление вращения может меняться на противоположное посредством регулятора скорости и направления вращения (на чертеже не показан). Расстояние (а) от оси разжимной оправки 13 до верхней плоскости сопла 5 может быть изменено с помощью регулировочных гаек 10 и это расстояние, в частности, равно половине внешнего диаметра сплошного или прерывистого шлифовального круга 6. Нагревательный элемент 3 соединен с регулятором температуры 14. Емкость 1 снабжена крышкой 15 из упругого материала, например, резины, закрепленной между двумя кольцами 16, установленных друг на друге и на отбортовке емкости 1, с помощью крепежных 17, например, болтов, и фиксирующих 18, например, зажимов, элементов. В центре крышки 15 установлен шток 19, размещенный в направляющих (на чертеже не показаны).
Предлагаемое устройство для пропитки шлифовального круга работает следующим образом.
Возможно осуществление пропитки сплошного или прерывистого шлифовального круга. При этом можно пропитывать различные участки профильных выступов прерывистого шлифовального круга различными пропиточными составами. В частности, для пропитки профильных выступов, каждый из которых состоит из тыльного участка, находящегося в центральной части выступа (фиг.2), используют пропиточный состав, например, в виде расплава серы, и двух фронтальных участков, расположенных с противоположных сторон тыльного участка, применяют пропиточный состав, например, - расплав парафина. Фронтальные участки выступа пропитывают расплавом серы для снижения интенсивности разрушения этих участков под действием динамических нагрузок, и, как следствие, для увеличения прочности (Прогрессивные методы шлифования пропитанным абразивным инструментом: Технологические инструкции. - Л.: НИИмаш, 1978. - с.9). Тыльный участок выступа круга обладает большей площадью контакта с обрабатываемой поверхностью детали, по сравнению с фронтальными участками. В результате чего на этом участке выделяется значительное количества тепла от трения при обработке детали, и если при взаимодействии фронтального участка с обрабатываемой поверхностью тепло удаляется вместе со снимаемой стружкой, то при взаимодействии тыльного участка выступа, тепло передается детали (Якимов А.В. Оптимизация процесса шлифования. - М.: Машиностроение, 1975. - с.84), что может привести к образованию прижогов на обрабатываемой детали. Поэтому тыльный участок выступа предлагается пропитывать парафином, который обладает смазывающими свойствами, и применение которого уменьшает количества тепла, выделяемого от трения тыльного участка выступа.
Фронтальные и тыльный участки выступов прерывистого шлифовального круга пропитывают на высоту выступа. На большую высоту пропитывать выступ не рационально, потому что прерывистый шлифовальный круг при работе всегда взаимодействует с обрабатываемой поверхностью только своими выступами и не взаимодействует своим телом или корпусом (если круг сборный), а пропитка на высоту меньшую высоты выступа не обеспечит сохранение его свойств в течение дальнейших переточек, так как при переточках часть выступа, вместе с пропиткой срезается.
Для пропитки выступов прерывистого шлифовального круга емкость 1 сначала заполняют расплавом серы и герметично закрывают крышкой 15. После этого в разжимной оправке 13 закрепляют прерывистый шлифовальный круг 6, имеющий на рабочей поверхности чередующиеся выступы и впадины. При необходимости производят регулировку расстояния (а) при помощи регулировочных гаек 10. В начале процесса пропитки шлифовальный круг 6 поворачивают при помощи привода 11 до совмещения переднего края выступа с осью сопла 5, что определяют визуально. Далее в емкости 1 создают избыточное давление при помощи штока 19, которым давят на крышку 15, в результате чего пропиточный состав 2 начинает подниматься по трубопроводу 4 к соплу 5. В момент соприкосновения пропиточного состава 2 с передним краем выступа начинают вращать пропитываемый шлифовальный круг 15 при помощи привода 11, в результате чего выступ скользит по соплу 5 и происходит его пропитка. Скорость поднятия пропиточного состава 2 по трубопроводу 4 соответствует скорости вращения шлифовального круга 6 и подбирается с таким учетом, чтобы весь пропиточный состав 2, поднимающийся в сопло 5, пропитывал выступ на требуемую по технологии высоту, и не выходил за пределы сопла 5. Скорость пропитки определяется по имеющимся рекомендациям (Чирков Г.В. Особенности процессов импрегнирования шлифовальных кругов. СТИН. - 2007. - №3. - с.22). Шлифовальный круг 6 вращают, например, по часовой стрелке до пропитки выступа одним пропиточным составом 2 на требуемую длину и высоту. Например, если необходимо пропитать выступ расплавом серы на длину фронтального участка и высоту выступа, то по имеющимся рекомендациям (Чирков Г.В. Особенности процессов импрегнирования шлифовальных кругов. СТИН. - 2007. - №3. - с.22) подбирают скорость пропитки шлифовального круга 6, чтобы пропиточный состав 2 пропитал выступ на всю высоту, вращение шлифовального круга 6 прекращают после того, как выступ проскользил по соплу 5 всей длиной участка, от впадины до начала тыльного участка на выступе, и коснулся краем тыльного участка передней кромки сопла 5, одновременно с этим прекращают подачу пропиточного состава 2 в сопло 5, посредством ослабления давления в емкости 1 с помощью штока 19, который перемещают вверх вместе с крышкой 15.
Далее, по аналогичной схеме, пропитывают второй фронтальный участок выступа, вращая шлифовальный круг 6 в противоположную сторону. Пропитку с двух сторон, примыкающих к впадинам, одним пропиточным составом 2 повторяют для всех выступов шлифовального круга 6, затем производят его сушку.
После пропитки выступа с двух сторон, примыкающих к впадинам, одним пропиточным составом 2, например, расплавом серы, пропитывают тыльную часть выступа другим пропиточным составом 2, например, расплавом парафина. Для этого открывают крышку 15, отворачивая крепежные элемнты 17 и разжимая зажимы 18. Заменяют в емкости 1 пропиточный состав 2 на расплав парафина. Далее закрывают емкость 1 крышкой 15. Температура пропиточного состава 2, необходимая для обеспечения пропитки выбирается по имеющимся рекомендациям (Чирков Г.В. Особенности процессов импрегнирования шлифовальных кругов. СТИН. - 2007. - №3. - с.21) и устанавливается и поддерживается при помощи регулятора температуры 14 и нагревательного элемента 3. Далее шлифовальный круг 6, закрепленный в разжимной оправке 13, поворачивают вокруг горизонтальной оси вращения 13 при помощи привода 11 до совмещения начала тыльного участка выступа с осью сопла 5 (момент совмещения определяют визуально). Далее в емкости 1 при помощи штока 19, который давит на крышку 15, создают избыточное давление, в результате чего пропиточный состав 2 начинает подниматься по трубопроводу 4 в сопло 5. В момент соприкосновения пропиточного состава 2 с поверхностью тыльного участка выступа начинают вращать шлифовальный круг 6 при помощи привода 11, в результате чего выступ скользит по соплу 5, изготовленному из эластичного материала, например, резины, и пропитывается. Скорость поднятия пропиточного состава 2 соответствует скорости вращения шлифовального круга 6 и подбирается с таким учетом, чтобы пропиточный состав 2, поднимающийся в сопло 5, пропитывал выступ на требуемую высоту, и не выходил за пределы сопла 5. Шлифовальный круг 6 вращают до пропитки выступа вторым пропиточным составом на требуемую длину и высоту. Например, если необходимо пропитать тыльную часть выступа, на длину тыльного участка и на высоту выступа, то по имеющимся рекомендациям (Чирков Г.В. Особенности процессов импрегнирования шлифовальных кругов. СТИН. - 2007. - №3. - с.22) подбирают такую скорость пропитки шлифовального круга 6, чтобы пропиточный состав 2 пропитал выступ на всю высоту, а вращение шлифовального круга 6 прекращают после того, как выступ проскользит по соплу 5 всей длиной этого участка. Одновременно с этим прекращают подачу пропиточного состава 2 в сопло 5 посредством ослабления давления в емкости 1 с помощью штока 19, который перемещают вверх вместе с крышкой 15. Пропитку тыльной части вторым пропиточным составом 2 производят для всех выступов шлифовального круга 6, затем производят его сушку.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели расширяет область применения устройства.