Устройство для дробеструйной обработки

 

Использование: для абразивно-струйной обработки в машиностроительной и других отраслях промышленности. Сущность: предложено ручное устройство для дробеструйной обработки, в котором в канале для разгона дроби выполнено отверстие на расстоянии от оси камеры смешения, составляющем 0,8-1,5 ее длины, а площадь сечения отверстия равна или вдвое меньше площади выходного сопла инжектора. Последний установлен с внешней стороны рабочей камеры и через камеру смешения соосно связан с ней, а конусная камера для дроби закреплена на корпусе рабочей камеры под острым углом к ее оси. Рабочая камера бункера связана с камерой смешения с возможностью изменения положения рабочей камеры бункера. В устройстве сочетанием соотношений основных параметров добиваются повышения производительности и улучшения качества обработки поверхности. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для абразивноструйной обработки и может быть использовано в машиностроительной и других отраслях промышленности.

Известен ручной дробемет, содержащий бункер с дробью, канал для перемещения дроби под действием сжатого воздуха и два сопла, одно из которых способствует перемещению дроби по каналу, а второе сопло предназначено для подачи дроби к обрабатываемой поверхности и для сброса дроби после обработки в бункер [1] Устройство имеет ограниченные возможности, пониженную производительность, невысокие качества параметров обрабатываемой поверхности, а сильное запыление в процессе очистки места работы и атмосферы не выдерживает экологических требований и ограничивает его применение.

За прототип выбрано устройство для дробеструйной обработки, содержащее сообщенный с источником повышенного давления инжектор, сообщенный с камерой смешения, формирующей высокоскоростную струю смеси воздуха и дроби [2] В устройстве бункер выполнен с рабочей камерой, в которой выполнено окно для обработки поверхности и окно для сброса воздуха и с конусной камерой для дроби. Обе камеры бункера размещены в одном объеме бункера, в пространстве рабочей камеры которого установлен инжектор с камерой смешения на выходе, а в конической камере для дроби в нижней ее части, заполненной дробью, установлено приспособление для захвата дроби и получения воздушно-абразивной среды необходимой концентрации. Это приспособление выполнено с возможностью осевого перемещения и регулирования таким образом окон захвата дроби. Для подсоса воздуха из атмосферы нижняя часть приспособления выполнена в виде фланца с отверстиями.

В этом устройстве не предусмотрены средства, обеспечивающие достаточную скорость полета дроби, что ведет к пониженной производительности и к потерям параметров обработки поверхности. Кроме того, введение приспособления усложняет устройство, снижает его надежность, увеличивает стоимость. Устройство имеет ограниченные возможности эксплуатации.

Целью изобретения является повышение производительности, улучшение параметров обработки поверхности при одновременном увеличении надежности, снижении стоимости, и увеличении удобств и возможностей эксплуатации.

Это достигается тем, что между связывающим конусную камеру для дроби гибким трубопроводом и вторым входом камеры смешения установлен канал для разгона дроби, в котором выполнено отверстие на расстоянии от оси инжектора, составляющем 0,8-1,5 длины камеры смешения, а площадь сечения отверстия равна или вдвое меньше площади выходного сопла инжектора, который установлен с внешней стороны рабочей камеры и через камеры смешения соосно связан с ней, а конусная камера для дроби закреплена на корпусе рабочей камеры под острым углом к ее оси.

Кроме того, тем, что площадь поперечного сечения камеры смешения примерно в 8,4-9,6 раз больше площади выходного сопла инжектора, а расстояние между выходным соплом инжектора и входом в камеру смешения примерно в 5-7 раз больше диаметра выходного сопла инжектора, который в 3-4 раза меньше диаметра канала разгона дроби, при этом длина камеры смешения может быть примерно в 10 раз больше ее диаметра.

В устройстве для дробеструйной обработки рабочая камера бункера может быть связана с камерой смешения с возможностью изменения положения рабочей камеры бункера, например, с помощью упругих пластин, надетых на корпус камеры смешения и установленных в корпусе рабочей камеры бункера.

Смысл предложенного устройства состоит в создании ручного устройства для дробеструйной обработки, параметры которого подобраны таким образом, что существенно увеличивается производительность и качество обрабатываемой поверхности при снижении стоимости устройства и расширении функциональных возможностей и удобства эксплуатации.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 вид А на фиг.1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство содержит замкнутый контур циркуляции 1 дроби, который включает в себя инжектор 2, сообщенный с источником повышенного давления (на чертеже не показан). Инжектор 2 выполнен с промежуточными эжекционными соплами 3, выходное сопло 4 инжектора 2 сообщено с камерой смешения 5. Бункер имеет две камеры, одна из которых рабочая камера 7 имеет с одной стороны окно 8 для обработки поверхности и выполнена с закрытым сеткой 9 окном для сброса воздуха 10, а другая конусная камера 11 для дроби отделена от первой корпусом рабочей камеры 7, и сообщается с рабочей камерой 7 через выполненное в корпусе окно 12. В конусной камере 11 выполнено окно 13 для подсоса воздуха и она сообщена меньшим сечением через гибкий трубопровод 14 и трубопровод 15 с каналом разгона дроби с камерой смешения 5. Канал разгона дроби имеет диаметр d_р в 3-4 раза больше диаметра d₂ выходного сопла и выполнен с отверстием 16 для подсоса воздуха, площадь S₁ поперечного сечения которого равна или вдвое меньше площади S₂ поперечного сечения выходного сопла 4, а расстояние l₁ отверстия 16 от оси инжектора 2 составляет 0,8-1,5 длины l₂ камеры смешения 5, что необходимо для поддержания требуемых скоростей полета дроби и получения хорошей производительности и заданной шероховатости обрабатываемой поверхности.

Бункер 6 связан с камерой смешения 5 с возможностью изменения положения рабочей камеры 7, например, с помощью двух стянутых шайбами 17 упругих пластин 18, надетых на корпус камеры смешения, и установленных на входе рабочей камеры 7.

В устройстве площадь S₃ поперечного сечения камеры смешения 5 в 8,4-9,6 раз больше площади S₂ выходного сопла 4 инжектора 2, а расстояние l₃ между выходным соплом 4 инжектора 2 и входом в камеру смешения 5 в 5-7 раз больше диаметра d₂ выходного сопла 4, при этом длина l₂ камеры смешения 5 в 10 раз больше ее диаметра, что необходимо для поддержания требуемых скоростей полета дроби и беспрепятственного попадания высокоскоростной воздушной смеси на обрабатываемую поверхность.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух истекает из рабочего выходного сопла 4 инжектора 2 и инжектирует дробевоздушную смесь из камеры 11 для дроби, которая поступает в камеру смешения 5 через гибкий трубопровод 14 и трубопровод 15 разгона дроби. В камере смешения дробь разгоняется до высоких скоростей, необходимых для обработки поверхности, после соударения с которой дробь ссыпается в камеру 11 для дроби бункера 6. Циркуляция дроби организована по замкнутому контуру циркуляции 1 дроби. Большая часть воздуха для транспортировки дроби по гибкому трубопроводу 14 поступает через окно 13 для подсоса воздуха, выполненное в камере 11 для дроби. Остальная часть воздуха подсасывается через выполненное в начале разгонного участка трубопровода 15 отверстие 16, которое предназначено для вторичного ожижения, а площадь S₁ отверстия и расстояние до оси инжектора подобраны так, чтобы ускорить дробевоздушную смесь перед поступлением в камеру смешения 5, что увеличивает скорость ее полета. Далее дробь обрабатывает поверхность и снова поступает в камеру 11 для дроби бункера 6, а отработанный воздух сбрасывается через окно для сброса воздуха 10, которое закрыто сеткой 9 в атмосферу.

Возможность изменения положения рабочей камеры 7 бункера 6 относительно оси камеры смешения 5 бункера 6 позволяет изменить конфигурацию потока дроби, что позволяет получить переменную интенсивность обработки. Выбор указанных выше соотношений параметров S₁ и S_@; l₁ и l₂; d_р и d₂; S₃ и S₂; l₃ и d₂; l₂ и d₃ позволяет поддержать требуемые скорости полета дроби, хорошую производительность и качество обработки, что доказано многочисленными экспериментами.

Технико-экономический эффект предложенного устройства состоит в увеличении производительности в 1,2 раза по сравнению с известными устройствами и в улучшении качества обработки.

Формула изобретения

1. Устройство для дробеструйной обработки, содержащее сообщенные между собой из условия образования замкнутого контура циркуляции дроби источник повышенного давления, инжектор с промежуточным и выходным соплами, камеру смешения и бункер, выполненный в виде рабочей камеры с окнами для обрабатываемой поверхности и сброса воздуха и связанной с ней конусной камеры для дроби, соединенной гибким трубопроводом с входом камеры смешения и имеющей окно для подсоса воздуха, отличающееся тем, что устройство снабжено установленными между гибким трубопроводом и входом в камеру смешения дополнительным трубопроводом с каналом для разгона дроби и отверстием для подсоса воздуха, расположенным от оси камеры смешения на расстоянии, составляющем 0,8 1,5 ее длины, и имеющим площадь сечения, равную или вдвое меньшую площади сечения выходного сопла инжектора, при этом последний установлен вне рабочей камеры соосно с камерой смешения и рабочей камерой, на корпусе которой под острым углом к ее оси закреплена конусная камера для дроби.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что площадь поперечного сечения камеры смешения больше площади сечения выходного сопла инжектора в 8,4 9,6 раза, а расстояние между выходным соплом инжектора и входом в камеру смешения в 5 7 раз больше диаметра выходного сопла инжектора, который в 3 4 раза меньше диаметра канала для разгона дроби, при этом длина камеры смешения больше ее диаметра в 10 раз.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено размещенными на корпусе камеры смешения упругими пластинами, установленными в корпусе рабочей камеры бункера с возможностью изменения положения рабочей камеры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3