Устройство для обработки хрупких материалов
Изобретение относится к устройствам для механической обработки искусственных и природных хрупких материалов и может быть использовано при обработке графитовых и углеграфитовых блоков на электродных заводах. Техническим результатом является повышение эффективности удаления пыли из зоны обработки и эффекта всасывания. Для этого устройство содержит установленный на приводном валу обрабатывающий инструмент в виде диска с расположенными на ободе режущими элементами, прикрепленной с тыльной стороны диска крыльчатки, наклонными отверстиями, проходящими через диск в межлопаточное пространство крыльчатки, и неподвижный кожух в виде улитки, охватывающий инструмент. При этом на ободе диска перед режущими элементами инструмента выполнены расширяющиеся к периферии обода аэродинамические каналы, стенки которых выполнены с наклоном к диску инструмента. Причем задние стенки аэродинамических каналов расположены симметрично соответствующим лопаткам крыльчатки. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к устройствам для механической обработки искусственных и природных хрупких материалов и может быть использовано при обработке графитовых и углеграфитовых блоков на электродных заводах.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является "Устройство для обработки хрупких материалов", патент Украины №53754 от 28.04.00 г., опуб. 17.02.03 г., МПК7 B 28 D 7/02, В 24 В 55/04, 55/06. Известное устройство содержит установленный на приводном валу обрабатывающий инструмент в виде диска с расположенными на периферии вставками, имеющими алмазные режущие сегменты, прикрепленную с тыльной стороны диска крыльчатку и неподвижный кожух в виде улитки, который охватывает вставки обрабатывающего инструмента. В диске инструмента, под вставками, выполнены наклонные отверстия, проходящие в межлопаточное пространство крыльчатки.
При механической обработке хрупких материалов инструментом, снабженным вставками с алмазными режущими сегментами, т.е. при алмазном шлифовании, снимается припуск заготовки преимущественно в виде пыли, которая уносится воздушными потоками, образуемыми крыльчаткой и наклонными отверстиями, в кожух и далее - в аспирацию цеха.
Однако известное устройство недостаточно эффективно при обработке материалов, например углеграфита, инструментом с использованием режущих элементов из твердых сплавов, так как механическая обработка таким инструментом происходит при скорости, меньшей, чем при алмазном шлифовании. В результате образуется стружка, которая ссыпается вниз, а не уносится центробежными силами к периферии кожуха, создавая дополнительные источники запыления.
В основу изобретения поставлена задача удаления стружки и повышения эффективности удаления пыли из зоны обработки хрупких материалов за счет создания направленных воздушных потоков и повышения эффекта всасывания удаляемого в процессе механической обработки материала.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для обработки хрупких материалов, содержащем установленный на приводном валу обрабатывающий инструмент в виде диска с расположенными на ободе режущими элементами, прикрепленной с тыльной стороны диска крыльчатки, наклонными отверстиями, проходящими через диск в межлопаточное пространство крыльчатки, и неподвижный кожух в виде улитки, охватывающий инструмент, новым согласно изобретению является то, что на ободе диска, перед режущими элементами инструмента, выполнены расширяющиеся к периферии обода аэродинамические каналы, стенки которых выполнены с наклоном к диску инструмента, причем задние стенки аэродинамических каналов расположены симметрично соответствующим лопаткам крыльчатки. Углы наклона стенок аэродинамических каналов и наклонных отверстий совпадают.
Между совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения и достигаемым результатом имеется следующая причинно-следственная связь.
Выполненные на ободе диска обрабатывающего инструмента перед режущими элементами расширяющиеся к периферии обода аэродинамические каналы создают воздушные потоки, направленные от центра вращающегося инструмента к обечайке кожуха-улитки, которые охлаждают резцы и, захватывая снятый материал в виде стружки и пыли, уносят его через патрубок кожуха-улитки в аспирацию. Расширяющиеся каналы повышают эффект всасывания из внутренней части инструмента, а выполнение стенок каналов с наклоном к диску инструмента обеспечит надежный захват снятого материала из зоны обработки. Расположение задних стенок каналов симметрично соответствующим лопаткам крыльчатки способствует образованию синхронных ламинарных потоков воздушно-пылевой смеси этими каналами и лопатками крыльчатки. Совпадение угла наклона стенок каналов и наклонных отверстий, проходящих через диск в межлопаточное пространство крыльчатки, поддержит разрежение между инструментом и заготовкой без вихревых возмущений.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 - изображено устройство, общий вид;
На фиг.2 - вид инструмента со стороны крыльчатки;
На фиг.3 - сечение инструмента по аэродинамическому каналу;
На фиг.4 - сечение инструмента по наклонному отверстию.
Устройство для обработки хрупких материалов содержит приводной вал 1, на котором закреплен обрабатывающий инструмент 2, выполненный в виде диска 3 с расположенными на ободе 4 режущими элементами 5. С тыльной стороны диска 3 прикреплена крыльчатка 6. Через диск 3 в межлопаточное пространство 8 крыльчатки 6 проходят наклонные отверстия 7. Неподвижный кожух 9, выполненный в виде улитки, охватывает обрабатывающий инструмент 2. Перед режущими элементами 5 на ободе 4 диска 3 выполнены аэродинамические каналы 10, у которых задние стенки 11 расположены симметрично соответствующим лопаткам 12 крыльчатки 6. Задние стенки 11 и передние - 13 аэродинамических каналов 10 и наклонные отверстия 7 выполнены под одинаковым углом к диску 3 инструмента 2. Кожух 9 имеет патрубок 14, соединенный с аспирацией цеха (на чертеже не показано).
Устройство работает следующим образом. При вращении приводного вала 1 обрабатывающий инструмент 2 вращается совместно с крыльчаткой 6. Скорость вращения выбирается с учетом обеспечения необходимого режима обработки материала. Расположенные на ободе 4 режущие элементы 5 снимают припуск материала с заготовки (на чертеже не показано). Потоки воздуха, образуемые в аэродинамических каналах 10, захватывают не только пыль, но и снятый режущими элементами материал в виде стружки, одновременно охлаждая зону обработки. Получаемая смесь центробежной силой направляется в неподвижный кожух 9, в котором за счет работы крыльчатки 6 обеспечивается разрежение, и уносится в патрубок 14, соединенный с аспирацией цеха. Наклонные отверстия 7, проходящие через диск 3 в межлопаточное пространство 8 крыльчатки 6, способствуют лучшему захвату пыли от обработанной заготовки и повышают эффективность удаления ее из зоны обработки.
Таким образом, использование заявляемого технического решения позволит повысить эффективность удаления снятого при механической обработке материала и при этом улучшить экологическую безопасность рабочих мест.
1. Устройство для обработки хрупких материалов, содержащее установленный на приводном валу обрабатывающий инструмент в виде диска с расположенными на ободе режущими элементами, прикрепленной с тыльной стороны диска крыльчатки, наклонными отверстиями, проходящими через диск в межлопаточное пространство крыльчатки, и неподвижный кожух в виде улитки, охватывающий инструмент, отличающееся тем, что на ободе диска перед режущими элементами инструмента выполнены расширяющиеся к периферии обода аэродинамические каналы, стенки которых выполнены с наклоном к диску инструмента, причем задние стенки аэродинамических каналов расположены симметрично соответствующим лопаткам крыльчатки.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что углы наклона стенок аэродинамических каналов и наклонных отверстий совпадают.
