ЩЕТКА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ

Объект - полезная модель
МПК А 4 6 В 7/10 Щетка для обработки поверхности
Полезная модель относится к области машиностроения, конкретно к инструментам для очистно-упрочняющей обработки новерхности изделий и нанесения на них покрытий фрикционно-механическим методом.
Известна щетка (дисковая, торцевая, концевая, секционная, ленточная), состоящих из гибких элементов в виде проволочек или ленточек одинаковой длины (см. Перепичка Е.В. Очистно-упрочняющая обработка изделий щетками. М.: Машиностроение, 1989.- С.8-12).
Недостатком данных щеток является незначительный срок службы инструмента из-за низкого значения предела выносливости материала ворса, обусловленного знакопеременным циклом нагружения и постоянного контакта рабочей поверхности ворса с поверхностью обрабатываемого изделия, в результате чего при взаимодействии с изделием, ворсины одинаковой длины сначала изгибаются назад, а после выхода из зоны контакта выпрямляются и отгибаются вперед. Ограничения, накладываемые на усилие прижатия щетки к изделию, не позволяют очистить поверхность от толстых и плотных загрязнений, упрочнить ее на большую глубину и нанести покрытие требуемых свойств.
закрепленным на ней ворсом, выполненным из состоящим из чередующихся по окружности щетки секций проволок. При этом чередующиеся секции проволок имеют больший и меньший диаметры, а длина ворса из проволоки большего диаметра составляет 0,91-0,98 длины ворса проволок меньшего диаметра (а.с. № 1496763, А46 В7/10).
Недостатком известной щетки является малый диапазон усилий прижатия ее к поверхности обрабатываемого изделия за счет того, что в пределах каждого пучка ворсины изгибаются в обе стороны и подвергаются попеременному воздействию напряжений разного знака, что снижает степень очистки поверхности изделия и не позволяет нанести на его поверхность покрытие требуемых свойств.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в ограничении изгиба ворса и создании прерывистого контакта ворса с поверхностью обрабатываемых изделий, что позволяет обеспечить комплексное воздействие щетки на обрабатываемую поверхность с одновременном увеличении ее срока службы.
Техническая задача решается тем, что в известной щетке для обработки поверхности, содержащей цилиндрическую обойму с закрепленным на ней ворсом, выполненным из чередуюпщхся по окружности щетки секций проволок, согласно изменению, рабочая поверхность каждой секции ворса выполнена по форме циклоиды, развернутой по направлению вращения щетки.
При этом каждая секция ворса наклонена к оси вращения щетки под углом 25 - 75°.
Кроме того, каждая секция ворса в цилиндрической обойме закреплена с возможностью перемещения в радиальном направлении.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 изображен общий вид щетки для обработки поверхности;
на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.
Щетка для обработки поверхности содержит цилиндрическую обойму в виде двух дисковых фланцев 1 и 2 (фиг. 1,2), установленных на втулке 3 (фиг.2) и жестко зафиксированных гайкой 4. Между фланцами 1и 2 на осях 5 закреплены секции ворса 6 в виде проволок посредством крепежных элементов 7, например, гаек. При этом рабочая поверхность каждой секции ворса 6 (фиг.1) выполнена по форме циклоиды, развернутой по направлению вращения щетки. Такая форма выполнения рабочей поверхности секций ворса 6 позволяет вести комплексное воздействие на поверхность обрабатываемого изделия с одновременным увеличением срока службы самой щетки за счет ограничения изгиба ворса. При этом каждая секция
ворса 6 наклонена к оси вращения щетки под углом а 25 - 75 . Для предотвращения возможного смещения секций ворса 6 к центру щетки между фланцами 1 и 2 установлена втулка 8 (фиг.2). Ворсины в виде проволок установлены в радиальных прорезях 9 (фиг.2) с возможностью перемещения в радиальном направлении.
оо При этом в заявляемой щетке оптимальная длина коротких ворсин (L) равна 0.5 - 0.8 от длины длинных (IQ), а количество коротких ворсин состовляет25-50% от общего числа ворсин щетки. Угол наклона секции ворса 6 к оси вращения щетки выбирать меньше чем 25° нецелесеобразно, так как снижается долговечность щетки за счет того, что во врема работы по нанесению покрытий ее длинные ворсины начинают удоряться о поверхность прижимаемого бруска. Использовать угол наклона секции ворса 6 к оси вращения щетки больше, чем 75° также нецелесеобразно в связи с малым колличеством образуемых секций ворса, которые не обеспечивают качественной обработки поверхности изделий. Щетка для обработки поверхности работает следующим образом. При очистно - упрочняющей обработке щетке придают вращение, и ее рабочую поверхность выполненую в виде чередующихся по ее окружности секции ворса 6, имеющих форму циклоиды, развернутой по направлению вращения щетки вводят в контакт с обрабатываемой поверхностью. Так как рабочая поверхность в форма циклоиды обеспечивает плавное изменение длины ворса 6 в секции по направлению вращения щетки, то при ударах и скольжении упругоизогнутых длинных проволок ворса 6 по обрабатываемой поверхности происходит разрушение и удаление различных загрязнений, пластическое деформирование матариала детали. При этом короткие проволоки секций ворса 6 не задевают обрабатываемой поверхности, а только поддерживают длинные, обеспечивая тем самым ограничение в изгибе ворса 6, и одновременно с этим создавая прерывистый контакт в зоне обработки, повышая долговечность инструмента и эффективность обработки поверхности изделия. Если необходимо не только провести очистно-упрочняющию обработку поверхности, но и сформировать на ней металлическое покрытие, то перед зоной взаимодействия с поверхностью изделия к щетке прижимают брусок из наносимого материала. При этом за счет интенсивного тепловыдления при трении ворса 6 щетки о поверхность, брусок сильно разогревается. Частицы материала покрытия налипают на концы ворса и переносятся к поверхности изделия. Угол наклона каждой секции ворса 6 к оси вращения щетки, равный оо 25 - 75 , устраняет возможность длинным ворсинам ударяться о боковые поверхности бруска, тем самым повышая долговечность щетки. Для повышения срока службы заявляемой щетки путем регулирования длины ворса 6 (фиг. 1,2) ослабляют сжатые фланцы 1,2 раскручивая гайки 4. Затем отворачивают гайки 7 на подвижных осях 5 и смещают их в радиальных прорезях 9 до восстановления необходимое соотношение длин i и о,после чего гайки 4 и 7 заворачивают, и щетка готова к дальнейшей эксплуатации. Таким образом заявляемая щетка обеспечивает комплексное воздейстие на обрабатываемую поверхность изделия: эффективно очищает поверхность от окалины, старых лакокрасочных покрытий, толстослойной пластовой.
плотно прилегающей ржавчины, упрчняет поверхностный слой на значительную глубину, и обеспечивает нанесение на поверхность изделия покрытие требуемой толщины. При этом срок службы щетки увеличивается за счет ограничения изгиба ворсин и создания знакопостоянного цикла нагружения.
00 И Формула