УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ ПОРОШКООБРАЗНОГО МАТЕРИАЛА

Полезная модель относится к области нанесения покрытий с использованием энергии детонационной волны от сгорания газовой смеси, в, частности, к устройствам для объемного прецизионного дозирования порошкообразных механо-легированных нано-структурных композиционных материалов.
Известно устройство для подачи порошкообразного материала, в частности, устройство для ввода напыляемого материала пушки для детонационного напыления, содержащее бункер, соединенный с дозатором порошка, в корпусе которого размещен цилиндрический золотник. Один конец последнего подпружинен, а другой - присоединен к системе подачи воздуха. В золотнике выполнено сквозное отверстие для подачи порошка из бункера (Патент РФ №2070442, МПК В05В 7/20, опубл. 1996).
Недостатком описанного устройства является низкая стабильность подачи порошкообразного материала, обусловленная попаданием порошка в зазоры между движущимися частями при перемещении цилиндрического золотника, что проводит к возникновению дополнительного сопротивления движению золотника и, как следствие, к смещению сквозного отверстия от первоначального положения и изменения количества порошка, проходящего через данное отверстие.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является устройство для подачи порошкообразного материала в ствол детонационной установки, содержащее бункер и дозатор порошка из подвижного штока, один конец которого соединен с притертым клапаном, другой - связан с пневмоприводом. Дозатор порошка расположен в нижней части бункера, в корпусе которого смонтирован нагревательный элемент. Причем устройство установлено непосредственно на стволе детонационной
установки (Авторское свидетельство №582004, МПК В05В 7/24, опубл. 1977).
Недостатком описанного устройства является низкая стабильность подачи порошкообразного материала вследствие невысокой надежности изоляции порошкообразных материалов, находящихся в бункере, от воздействия продуктов детонации за счет того, что бункер расположен на стволе детонационной установки и отделен от последнего клапаном, на котором происходит налипание порошка под воздействием высоких температур процесса детонации, что проводит к образованию зазора и проникновению продуктов детонации в бункер, а также узкая области применения вследствие того, что наличие в корпусе бункера нагревательного элемента не позволяет использовать в качестве порошкообразных материалов механо-легированных нано-структурных композиционных материалов.
Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения стабильности подачи порошкообразного материала и расширение области применения.
Для достижения указанного технического результата в устройстве для подачи порошкообразного материала, содержащем бункер и дозатор порошка, подвижный шток которого одним концом соединен с притертым клапаном, другим - связан с пневмоприводом, бункер расположен перпендикулярно продольной плоскости дозатора порошка и снабжен кольцевой эластичной мембраной, укрепленной в месте соединения цилиндрической и конической частей бункера, в отверстии которой закреплено основание воронки с образованием полости между воронкой и конической частью бункера, а в цилиндрической части бункера установлен с возможностью вертикального перемещения вкладыш, при этом дозатор порошка выполнен в виде корпуса, в продольной плоскости которого размещен канал для ввода порошка, один конец которого предназначен для соединения с системой подачи воздуха, а другой - присоединен к центральному каналу для подвода порошка, в котором расположен подвижный шток, причем в корпусе дозатора
через канал для ввода порошка перпендикулярно его оси выполнено сквозное отверстие, в верхней части которого закреплен бункер посредством резьбового соединения, а в нижней части - крепежный элемент с образованием зазора.
Повышение стабильности подачи порошкообразного материала вследствие обеспечения надежной изоляции порошкообразных материалов в бункере от воздействия продуктов детонации из ствола детонационной установки и расширение области применения путем использования в качестве порошкообразных материалов механо-легированных нано-структурных композиционных материалов достигается за счет того, что бункер расположен перпендикулярно продольной плоскости дозатора порошка и снабжен кольцевой эластичной мембраной, укрепленной в месте соединения цилиндрической и конической частей бункера, в отверстии которой закреплено основание воронки с образованием полости между воронкой и конической частью бункера, а в цилиндрической части бункера установлен с возможностью вертикального перемещения вкладыш, при этом дозатор порошка выполнен в виде корпуса, в продольной плоскости которого размещен канал для ввода порошка, один конец которого предназначен для соединения с системой подачи воздуха, а другой - присоединен к центральному каналу для подвода порошка, в котором расположен подвижный шток, причем в корпусе дозатора через канал для ввода порошка перпендикулярно его оси выполнено сквозное отверстие, в верхней части которого закреплен бункер посредством резьбового соединения, а в нижней части - крепежный элемент с образованием зазора.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено устройство для подачи порошкообразного материала, общий вид; на фиг.2 - тоже, разрез А-А; на фиг.3 - тоже, разрез Б-Б.
Кроме того, на фиг.2 дополнительно изображено:
а - зазор между бункером и крепежным элементом.
Устройство для подачи порошкообразного материала содержит бункер 1 и дозатор 2 порошка, подвижный шток 3 которого одним концом соединен с притертым клапаном 4, другим - связан с пневмоприводом. Бункер 1 герметично закрыт крышкой 5, расположен перпендикулярно продольной плоскости дозатора 2 и снабжен кольцевой эластичной мембраной 6, выполненной, например, из армированной резины. В отверстии мембраны 6 закреплено основание воронки 7 с образованием полости 8 между воронкой 7 и конической частью бункера 1. Установка воронки 7 предотвращает уплотнение порошка и служит дополнительной защитой для порошка в бункере 1 от воздействия обратного удара. В цилиндрической части бункера 1 на поверхности порошкообразного материала установлен с возможностью вертикального перемещения вкладыш 9 для предотвращения образования сводов порошка над воронкой 7 и оседания порошка на стенках бункера 1. При этом дозатор 2 порошка выполнен в виде корпуса 10, в продольной плоскости которого размещен канал 11 для ввода порошка, один конец которого предназначен для соединения с системой подачи воздуха (на чертеже не показана) посредством штуцера 12. Другой конец канала 11 присоединен к центральному каналу 13 для подвода порошка, в котором расположен подвижный шток 3. В корпусе 10 дозатора 2 через канал 11 для ввода порошка перпендикулярно его оси выполнено сквозное отверстие 14, в верхней части которого закреплен бункер 1 посредством резьбового соединения 15, а в нижней части - крепежный элемент 16, например, болт, с образованием зазора (а), размер которого может изменяться. На корпусе 10 дозатора 2 в зоне канала 11 для ввода порошка между бункером 1 и местом присоединения к центральному каналу 13 для подачи порошка установлен оптический датчик 17 для контроля подачи и определения количества порошка, поступающего из бункера 1. В центральном канале 13 для подвода порошка расположен подвижный шток 3, который одним концом соединен с притертым клапаном 4, а другим - связан с пневмоприводом. Возможно использование пневмопривода любого типа. В частности, он может быть
выполнен в виде мембранного пневмопривода, размещенного в корпусе 10 дозатора 2 и состоящего из герметичной камеры 18, разделенной на две рабочие полости 19 и 20 мембраной 22 из эластичного материала, например, резины. Конец подвижного штока 3, зафиксированного в мембране 22, связан хвостовиком 23 с пружинным элементом 24, который закреплен на корпусе 10 дозатора 2. Полость 19 камеры 18 соединена с системой подачи воздуха (на чертеже не показана) посредством штуцера 25.
Устройство для подачи порошкообразного материала работает следующим образом.
В бункер 1 загружается порошкообразный материал, на поверхности которого свободно устанавливается вкладыш 9. После чего бункер 1 герметично закрывается крышкой 5. Порошок, проходя через воронку 7, заполняет в сквозном отверстии 14 зазор (а). Посредством системы подачи воздуха через штуцер 25 в мембранный пневмопривод подается импульс воздуха. Подвижный шток 3 совершает продольное перемещение в сторону ствола детонационной установки и клапан 4 входит в полость ствола. Одновременно с этим с помощью другой системы подачи воздуха через штуцер 12 в канал 11 для ввода порошка подается импульс воздуха, вызывая перемещение порции порошка по каналу 11 в центральный канал 13 и далее в ствол детонационной установки. Импульс воздуха, поступивший через штуцер 12 в канал 11, воздействует на мембрану 6 в бункере 1, встряхивает порошок, препятствуя его уплотнению. При этом происходит обрушивание порошка вниз и формирование новой порции порошка в зазоре (а) сквозного отверстия 14. Размер порции порошка регулируется изменением величины зазора (а). Контроль за подачей и определение количества порошка в случае необходимости осуществляется посредством оптического датчика 17. После завершения подачи порошка в ствол детонационной установки электромагнитный клапан системы подачи воздуха, связанной с мембранным пневмоприводом, производит сброс давления в атмосферу, что приводит к возвращению подвижного штока 3 в исходное положение. Притертый клапан 4
штока 3 закрывает полость центрального канала 13 дозатора 2 от полости ствола детонационной установки, изолируя каналы 11 и 13 дозатора 2 и порошкообразный материал в бункере 1 от воздействия обратного удара и продуктов детонации. Далее цикл повторяется с новой порцией порошка, сформированной в зазоре (а) сквозного отверстия.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели обеспечивает повышение стабильности подачи порошкообразного материала и расширение области применения.