УСТАНОВКА ДЛЯ МОЙКИ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ МАШИН

Полезная модель относится к области очистки изделий с использованием комбинации механических и акустических (ультразвуковых) колебаний и предназначена для мойки деталей и узлов машин.
Известно устройство для ультразвуковой очистки деталей [1], в которое введены устройство прокачки и фильтрации очищающей жидкости, нагреватели, термодатчики, устройство вращения очищаемых объектов, блок выбора и контроля времени очистки, блок выбора и контроля температуры очищающей жидкости, электрически связанный с термодатчиками, при этом излучатели равномерно расположены на трех смежных сторонах ванны, генератор ультразвуковых колебаний выполнен регулируемым по частоте и амплитуде сигнала и соединен с ультразвуковыми излучателями, выходы блока выбора и контроля времени очистки соединены с ультразвуковым генератором, блоком выбора и контроля температуры, устройством прокачки и фильтрации, электроприводами устройства вращения очищаемых объектов, выполненного с возможностью поворота, по крайней мере, в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, валы устройства вращения очищаемых объектов установлены с открытой стороны ванны, а устройство прокачки и фильтрации очищающей жидкости установлено со стороны, свободной от излучателей.
К недостаткам данного устройства следует отнести его высокую сложность и энергоемкость, а также существенный кавитационный износ элементов крепления деталей, попадающих в зоны кавитации, создаваемыми излучателями ультразвуковых колебаний.
Известна также установка для мойки двигателей, узлов и агрегатов [2], включающая ванну, внутри которой на валу и двух кронштейнах подвешена платформа, представляющей собой раму, соединенную с нижними частями кронштейнов. Два контейнера с перфорированными стенками и дном, соединены с платформой. Вал, закреплен на ванне посредством подшипникового узла и соединен с верхними частями кронштейнов первым концом и с якорем двигателя вторым концом. На внутренней поверхности ванны закреплены два ограничителя движения платформы и фиксатор ее крайнего положения. Асинхронный и однофазный двигатель имеет рабочую обмотку статора, соединенную с сетью переменного тока.
Недостатками данной установки является низкая эффективность процесса мойки из-за очистки деталей и узлов только за счет момента инерции частиц загрязнений, находящихся на теле детали.
Предлагаемая полезная модель направлена на повышение эффективности процесса мойки за счет воздействия комбинации механических и акустических (ультразвуковых) колебаний на загрязнения, находящиеся на поверхностях деталей.
Это достигается тем, что в установке для мойки деталей и узлов машин, включающей ванну, платформу, представляющей собой раму, соединенную с нижними частями кронштейнов и подвешенную на них и валу, закрепленном на ванне посредством подшипникового узла, два контейнера с перфорированными стенками и дном, соединенные с платформой, редуктор, вал, соединенный первым концом с верхними частями кронштейнов, два ограничителя движения платформы и фиксатор ее крайнего положения, закрепленные на внутренней поверхности ванны, двигатель асинхронный и однофазный, ротор которого соединен со вторым концом вала, а рабочая обмотка статора двигателя соединена с сетью переменного тока, а ротор двигателя выполнен короткозамкнутым с чередующимися пазами трапецеидальной и овальной формы, согласно предлагаемой полезной модели контейнеры устанавливается на платформе оппозитно относительно вертикальной плоскости, проходящей через вал в отверстия, выполненные в платформе и имеют форму усеченного конуса, а их дно выполнено из материала с высокой пластичностью в виде решета с размерами отверстий, не менее чем пятикратно превышающими средний арифметический размер кавитационных пузырьков, формируемых излучателями, которые жестко закреплены на дне ванны под углом, равным углу максимального отклонения нижней плоскости контейнера от плоскости дна ванны, таким образом, чтобы плоскость каждого излучателя, находящегося под соответствующим ему контейнером при его максимальном отклонении, была параллельна его нижней поверхности (решета), а точки пересечения двух диаметров при усеченном конусе и точки пересечения диагоналей соответствующего ему излучателя лежали на одной оси, перпендикулярной их плоскостям.
Технический результат достигается за счет того, что контейнеры устанавливается на платформе оппозитно относительно вертикальной плоскости, проходящей через вал, в отверстия, выполненные в платформе, и имеют форму усеченного конуса, а их дно выполнено из материала с высокой пластичностью в виде решета с размерами отверстий, не менее чем пятикратно превышающими средний арифметический размер кавитационных пузырьков, формируемых излучателями, которые жестко закреплены на дне ванны под углом, равным углу максимального отклонения нижней плоскости контейнера от плоскости дна ванны, таким образом, чтобы плоскость каждого излучателя, находящегося под соответствующим ему контейнером при его максимальном отклонении, была параллельна его нижней поверхности (решета), а точки пересечения двух диаметров при усеченном конусе и точки пересечения диагоналей соответствующего ему излучателя лежали на одной оси, перпендикулярной их плоскостям.
Такое исполнение предлагаемой полезной модели позволит существенно повысить эффективность очистки за счет воздействия комбинации механических и акустических (ультразвуковых) колебаний на загрязнения, находящиеся на поверхностях деталей.
Предложенная полезная модель поясняется фигурой, на которой показан вид сбоку устройства и введены следующие обозначения:
1 - ванная;
2 - вал;
3 - платформа с отверстиями;
4 - контейнер с дном в виде решета;
5 - ограничители поворота платформы на валу;
6 - ультразвуковые излучатели, соединенные с генератором;
7 - кавитационные пузырьки.
Заявляемое устройство (фигура) содержит ванну 1, внутри которой на валу 2, располагается платформа 3 с оппозитно расположенными относительно вертикальной плоскости, проходящей через вал 2, контейнерами 4, при этом угловое перемещение φ платформы 3 на валу 2 по часовой или против часовой стрелки ограничивается ограничителями 5, жестко закрепленными внутри на торцах ванны 1, на дне которой располагаются ультразвуковые излучатели 6, формирующие кавитационные пузырьки 7. Вал 2 приводится в движение расположенным снаружи ванны 1 однофазным асинхронным двигателем (не показан), снабженным ротором, выполненным короткозамкнутым с чередующимися пазами трапецеидальной и овальной формы, а обмотка статора асинхронного и однофазного двигателя соединена с сетью переменного тока, что позволяет приводить платформу 3 в периодическое колебательное движение. Дно контейнера 4 может быть выполнено как методом просечки с произвольной формой ячеек, так и плетением, например, из проволоки.
Работа устройства осуществляется следующим образом (фигура).
Загрязненные детали (не показаны) размещаются в двух контейнерах 4, которые после этого устанавливаются в отверстия платформы 3, закрепленной на валу 2, проходящем внутри ванны 1, наполненной моющей жидкостью.
Платформа 3 приводится в колебательное движение (например, по часовой стрелке) посредством однофазного асинхронного двигателя (не показан), вал которого сопряжен с валом 2, при этом смена направления движения платформы 3 на противоположное (против часовой стрелки) происходит после ее поворота на угол φ и удара края платформы 3 об ограничитель 5, закрепленный внутри ванны 1. Изменение направления движения платформы 3 происходит в связи с изменением направления вращения вала двигателя вследствие его конструктивных особенностей [2]. В результате платформа 3 с контейнерами 4 поворачивается на угол φ до своего нового крайнего положения, где вновь происходит упругий удар края платформы 3 об ограничитель 5. В результате вал 2 с закрепленной на нем платформой 3 с контейнерами 4, заполненными загрязненными деталями, совершают колебательное движение от одного ограничителя 5 движения платформы 3 до другого. Частицы загрязнения вследствие момента инерции устремляются через дно контейнеров 4 на дно ванны 1.
При колебаниях платформы 3 - в зоне нижнего положения контейнеров 4 - на поверхности деталей, попадающих в зоны кавитации, создаваемые излучателями 6, воздействуют пузырьки 7, схлопывающиеся в их пристеночной области и отделяющие частицы загрязнения, которые не удалось отделить от поверхности деталей за счет удара краев платформы 3 об ограничители 5. При этом воздействие пузырьков 7 на пристеночную область деталей носит периодический характер, что не позволяет развиться кавитационному износу очищаемых поверхностей деталей. Кроме того, вследствие применения пластичного материала для изготовления дна контейнеров 4 в виде решета, его ячейки в большей степени деформируются, чем изнашиваются, обеспечивая его высокую долговечность, при этом крупный размер ячеек позволяет попадать внутрь контейнера 4 большей части пузырьков 7 размерами 0,002…5 мм (в среднем - 2,501 мм), формируемых излучателем 6.
Таким образом, в результате применения предложенного технического решения повышается эффективность процесса мойки за счет воздействия комбинации механических и акустических (ультразвуковых) колебаний на загрязнения, находящиеся на поверхности деталей.
Библиография
1. Патент RU №2062667(13) С1, МПК В08В 3/02, A47L 15/13. Устройство для ультразвуковой очистки деталей / Афанасьев В.И., Полтавец В.И., Силуянов В.В., Холомин С.Н., Черемных В.Г., Чубыкина Т.Д., Шрам В.А. Заявл. 15.04.1993, заявка №93019807/12, опубл. 27.06.1996.
2. Патент RU №2241552(13) С2, МПК В08В 3/10. Устройство для мойки деталей и узлов машин / Мамедов Ф.А.-А., Малиновский А.Е., Льготчиков В.В., Овинова С.А., Заявл. 15.12.2002, заявка №2002132599/12, опубл. 10.12.2004.