М Л Роганов, Л Л Роганов, Л М Абрамова - Гідромоніторні пристрої підвищеноїенергії дії для шліфування складних виробів машинобудування - страница 1

Страницы:
1 

УДК 621.924.093.048

Роганов М.Л., Роганов Л.Л., Абрамова Л.М.

ГІДРОМОНІТОРНІ ПРИСТРОЇ ПІДВИЩЕНОЇ

ЕНЕРГІЇ ДІЇ ДЛЯ ШЛІФУВАННЯ СКЛАДНИХ ВИРОБІВ МАШИНОБУДУВАННЯ

Приведені пристрої гідромоніторів, встановлюваємих на верстатах з пристроями, які збільшують енергію струменя і додають в струмінь абразивну суміш.

Ключеві слова: гідромонітор, гідросистема, деталі, шліфування, абра­зив, високий тиск, струмінь.

У машинобудуванні широко застосовуються системи гідроабрази-вного шліфування виробів із різноманітних деталей машин складної форми гідромоніторними установками для поливання струменями ріди­ни (води) з додатком у струю рідини абразивного матеріалу різного ти­пу. Дія струменів води з абразивом, ефективність обробки і продуктив­ність залежить від потужності насосу, який створює струмінь води. До­даткова гідросистема функціонує на мінеральному мастилі, має окремий насос і апаратуру керування. Гідромонітори використовуються також у гірничній справі для видобування корисних копалин [1], у про­типожежній справі, у сільському господарстві, у металообробці при рі­занні металу струменями рідини високого тиску [2].

Встановлено, що подача рідини з пульсуванням струменю значно підвищує ефективність струменю та його потужність [1,3].

Розроблені спеціальні пристрої для забезпечення імпульсної подачі рідини або газу [3].

Метою цієї роботи є вдосконалення гідромоніторної установки, в якій шляхом створення в необхідний момент додаткових ударних нава­нтажень на шланг чи канал з мембраною, що підводить воду до гідро-монітору, підвищується ефективність дії водного струменя, його мож­ливість обробки складних поверхонь, щілин, карманів, то що. За раху­нок цього підвищується продуктивність всієї установки, знижується рівень енергії, споживаної з гідросистеми.

Поставлена мета вирішується тим, що гідромоніторна установка постачена додатковим пристроєм для забезпечення пульсації і підви­щення дальності польоту основного струменя рідини. Додатковий при­стрій включає циліндр-акумулятор, що базується на стояку і нерухомій плиті, шток-поршень, встановленого в порожнині стакана циліндра-акумулятора, бойка, з'єднаного зі штоком-поршнем з можливістю дії на шланг чи канал з мембраною, що підводить воду, підпружиненого імпу­льсного клапана, що за допомогою гнучкого шлангу з'єднано з систе­мою керування, яка включає в себе золотник керування циліндром, дро­сель, зворотній клапан, запобіжний клапан, насос та зливальний бак, а перед пристроєм для підвищення дальності польоту струменя рідини встановлено зворотній клапан, рис.1.

Рис.1. Гідромоніторний пристрій для пульсованої подачі абразивних добавок у струмені води.

Запропонована конструкція забезпечує підвищення енергії дії вод­ного струменя, його ефективність на досить великій відстані за рахунок створення в необхідний момент додаткових ударних навантажень на шланг чи канал з мембранною, що підводить воду.

Застосування пристрою для підвищення енергії польоту струменя рідини дозволяє підвищити продуктивність всієї установки за рахунок створення потужного пульсуючого струменя, дія якого ефективна на досить великій відстані.

При цьому підвищується продуктивність всієї установки, знижу­ється рівень енергії, споживаної з гідросистеми.

Суть запропонованої конструкції пояснюється кресленням, на яко­му зображена схема гідромоніторної установки.

Гідромоніторна установка рис. 1 містить гідромонітор 1, до якого вода підводиться по шлангу 2. На нерухомій плиті 3 та стояку 4 встано­влено циліндракумулятор 5. Шток-поршень 6 з'єднано з бойком 7 і встановлено в порожнині стакана 8 циліндра-акумулятора 5. Бойок 7 має можливість дії на шланг 2, що підводить воду.

Підпружинений імпульсний клапан 9 встановлено в корпусі цилін­дра-акумулятора 5 і за допомогою гнучкого шлангу 10 з'єднано з систе­мою керування, яка включає у собі золотник керування 11 з циліндром 12, дросель 15, зворотній клапан 13, запобіжний клапан 14, насос 16 та зливальний бак 17. В шланг 2 перед пристроєм для підвищення дально­сті польоту струменя рідини встановлено зворотній клапан 18. Замість шланга 2 під бойком 7 на каналі може встановлюватися мембрана 19. Гідромонітор 1 зв' язано трубою або шлангом 20 з бункером 21, в який насипана абразивна суміш 22, а на трубі 20 встановлено кран 23.

Гідромоніторна установка працює таким чином.

Вода під тиском від насосу тече по шлангу 2 чи каналу з мембраною 19 і струменем витікає з гідромонітора 1. Системою керу­вання вмикається насос 16, який нагнітає тиск в порожнині циліндра-акумулятора 5 і штоковій порожнині стакана 8. Бойок 7 разом зі шток-поршнем 6 підіймаються вгору, тому що поршневу порожнину стакана 8 з' єднано через клапан 9, шланг 10 та золотник керування 11 зі зливом (положення А золотника). Після створення у циліндрі-акумуляторі 5 тиску, який визначається настроюванням клапана 14, останній спрацьо­вує і подає тиск до циліндра 12 золотника керування 11. При цьому дро­сель 15 не встигає скинути тиск. Золотник 11 перемикається в положен­ня Б і подає тиск через шланг 10 і клапан 9 в поршневу порожнину ста­кана 8. Клапан 9 підіймається і рідина з порожнини циліндра-акумулятора 5 розтискується і розганяє шток-поршень 6 та бойок 7 в стояку 4. Наноситься удар по шлангу 2 чи мембрані 19, передаючи до­даткову енергію рідини, що струменем витікає з гідромонітора 1.

Після нанесення удару бойком 7 по шлангу 2 спрацьовує зворотній клапан 18, надаючи можливість енергії удару витиснути додатковий об'єм рідини через насадок гідромонітора 1. Тиск в порожнині циліндра-акумулятора 5 падає. В циліндрі 12 через зворотній клапан 14 і дросель 13 тиск також падає, золотник 11 перемикається в положення А. Клапан 9 під тиском пружини сідає на сідло, перекриваючи потік рідини з порож­нини циліндра-акумулятора 5 до поршневої порожнини стакана 8 і з' єднуючи її зі зливом через золотник 11. Насос підіймає тиск в порожни­ні циліндра-акумулятора 5, шток-поршень 6 з бойком 7 повертаються у вихідне положення. Тиск води в шлангу 2 чи каналі з мембраною 19 різко падає, зворотній клапан 18 спрацьовує, поновлюючи течію води у шлангу 2 чи каналу з мембраною 19. Пристрій готовий для здійснення наступного циклу. Частота та енергія удару залежить від продуктивності насоса 16 і настроювання дроселю 15.

Злив та забір рідини здійснюється з зливального бака 17. При течії води у гідромотор 1 подається по трубі 20 абразивна суміш, яка розмі­щена у бункері 22. Кількість абразивної суміші регулюється краном 23, ним припиняється її подача.

Розроблена схема зв'язку гідромонітора і бункера з абразивними сумішами. Така схема була заснована на винаході одного з авторів [3] і використовується для розділення твердих листових матеріалів імпульс­ними струменями рідини з добавленням абразиву [4]. Струмінь рідини формується в корпусі і в конічній насадці, а сипучій матеріал подається по центральній вісі і попадає в струмінь води. Кільцева щілина дозволяє знизити контакт сипучого матеріалу зі стінками насадки, що знижає її знос.

Була створена експериментальна установка, перевірена в роботі і в цілому показала свою працездатність і ефективність. Розрахунки таких систем наведено у [4] i [2].

Для використання таких систем у машинобудуванні для подачі струменів води з сумішами абразивів можна використовувати підходи, що детально розроблені для техпроцесу різання металу і інших твердих матеріалів пульсуючими струменями води з абразивом. Збільшуючи тиск рідини можна вносити суміш води під поверхню землі і навіть у самі рослини (якщо це ефективно).

Висновки. Розроблені нові технології формування струменів рідини суцільної та кільцевої форми з добавленням на вісь струменя абразив­них матеріалів, які підвищують ефективність дії струменя. Для сільсь­кого господарства - мінеральних добрив, для руйнування гірських порід - твердих тіл, для протипожежної безпеки - частинок піни, для фонта­нів - кольорової рідини, для розділення матеріалів - абразивних часток та ін. Абразивні матеріали, тверді тіла, мінеральні добрива, матеріали для генерації піни, які подаються на вісь струменя, майже не контакту­ють з соплом. Таке рішення підвищує стійкість сопел при формуванні струменя. У машинобудуванні такі технології та пристрої використову­ються для шліфування, вимивання стружки при механообробки, очи­щення та зміцнення деталей та інші.

ЛІТЕРАТУРА

14. Атанов Г.А. Гидроимпульсные установки для разрушения горнах по­род / Атанов Г.А. - К.: Вища школа, 1987. - 45 с.

15. Выбор параметров экспериментальных устройств для резки металла водяной струей с примесью частиц абразива / [Л.Л. Роганов, С.Г. Карнаух, Н.Б. Жуков и др.] // Удосконалення процесів та обладнання обробки тиском в металургії і машинобудуванні: Тематич. зб. наук. пр. - ДДМА, Краматорськ, 2003. - С. 460-470.

16. Пат. 5534 Україна, МПК Е21 С45/00, F16 K21/12. Гідромоніторна ус­тановка / Роганов Л.Л., Роганов М.Л., Корчак О.С.; заявл. 01.07.2004; опубл. 15.03.2005. - 4с.; Бюл. № 3.

17. Отчет о НИР по теме Д-01-2001: «Разработка и внедрение конкурент-носпособных машин и технологий на базе гидроупругих и клиношарнирных механизмов для разделения твердых материалов импульсными струями высоко­го давления для металлообрабатывающей и испытательной техники, которые используются в машиностроении и приборостроении», 010U001 1746,

ДГМА, 2004. - 241 с.

Роганов М.Л., Роганов Л.Л., Абрамова Л.М. Гидромониторные устрой­ства повышенной энергии для шлифования сложных изделий машино­строения

Приведены устройства гидромониторов устанавливаемых на станках с устройствами, которые увеличивают энергию струи и добавляют в струю абразивную смесь.

Ключевые слова: гидромонитор, гидросистема, детали, шлифование, абразив, высокое давление, струя.

Roganov M.L., Roganov L.L., Abramova L.M. Hydraulic monitor devices of higher power of action for polishing of engineering complex parts

The devices of hydromonitors set on machinegrinding for watering with mechanisms which increase distance of stream and add mi-neral abrasive to the stream are resulted.

Keywords: hydraulic monitor, hydraulic sistem, details, polishing, abrasive, high pressure, stream.

Роганов М.Л. - к.т.н., доцент, директор, Інститут ПКПК, м. Краматорськ.

Роганов Л.Л. - д.т.н., профессор, заведующий кафедрой МТО, ДГМА, м. Краматорськ.

Абрамова Л.М. - к. т. н., доцент кафедры ОПМ, ДГМА, м. Краматорськ. Поступила в редакцию: 30.04.2011 г. Рецензент: Рей Р. І., д-р техн. наук, профессор.

Страницы:
1 


Похожие статьи

М Л Роганов, Л Л Роганов, Л М Абрамова - Гідромоніторні пристрої підвищеноїенергії дії для шліфування складних виробів машинобудування