Цилиндрическая щетка

 

Изобретение относится к инструментам для механической очистки поверхностей. Цель изобретения - повышение долговечности при работе на скоростях, близких к скорости звука. Цилиндрическая щетка дляобработки поверхностей содержит корпус с кольцевой проточкой и фланцами и закрепленные по его окружности в проточке пучки ворса. Каждый злемент ворса выполнен из тугоплавкого сплава и имеет покрытие из гексагонального карбида кремния, при зтом соотношение между наружным диаметром щетки (DH) и наружным диаметром кольцевой проточки (DB) выражается следующей зависимостью DB :S 0,663 DH, где DB - наружный диаметр кольцевой проточки, мм; DH - наружный диаметр щетки, мм. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 А 46 В 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4609651(12 (22) 20.10.88 (46) 30.01.92, Бюл. ЬЬ 4 (75) И.М.Коробко и В.А.Горенко (53) 687.9 (088.8) (56) Патент США

N 1553887, кл. А 46 В 7/10, 1925. (54) ЦИЛИНДРИЧЕСКАЯ ЩЕТКА (57) Изобретение относится к инструментам для механической очистки поверхностей.

Цель изобретения — повышение долговечности при работе на скоростях, близких к скорости звука. Цилиндрическая щетка для

Изобретение относится к инструментам для механической очистки поверхностей металлов, металлокерамики и других материалов от продуктов коррозии, окалины, шлака, грязи, а также для зачистки сварных швов и заусенцев, Цель изобретения — повышение долговечности при работе на скоростях, близких к скорости звука.

На фиг.1 изображена щетка, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3— зависимость растягивающих напряжений по внешнему диаметру щетки от ее линейной скорости вращения.

Щетка содержит корпус 1, в котором для укладки ворса 2 выполнены радиальные проточки 3 и для крепления нерабочих концов ворса с помощью самополимеризующегося клея — кольцевая проточка 4. Фланец 5 является монолитно выполненным с корпусом 1. а фланец 6 крепится к корпусу 1 с помощью винтов 7. Для закрепления щетки в головке приводного механизма она имеет вал 8, который для предотвращения прово„„, Ж„„1708279 А1 обработки поверхностей содержит корпус с кольцевой проточкой и фланцами и закрепленные по его окружности в проточке пучки ворса. Каждый элемент ворса выполнен из тугоплавкого сплава и имеет покрытие из гексагонального карбида кремния, при этом соотношение между наружным диаметром щетки (Он) и наружным диаметром кольцевой проточки (0 ) выражается следующей зависимостью DII 0,663 Он, где DII— наружный диаметр кольцевой проточки, мм;

OII — наружный диаметр щетки, мм. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл, рота относительно корпуса 1 щетки закреплен в последнем с помощью шпонки 9 и шайбы 10 с гайкой 11. При этом направление резьбы гайки 11 и на конце вала 8 выfloIIH8Hbl в направлении, противоположном направлению вращения щетки, что обеспечивает самозатяжку гайки 11.

Корпус 1 щетки выполнен из легкого металлического сплава с высоким пределом прочности на растяжение, например из дура- © люмина марки Д16 или Д19, имеющего предел прочности на растяжение 4,9-5,1 МПа, в радиальные проточки 3 которого уклады-. ЧО вается волоконный композиционный ворс

2, прадстаапяющий собой композицию из )» проволочной подложки, например из вольфрама или хромоникелевого сплава, на наружную поверхность которого вынесен слой гексагонального карбида кремния методом напыления толщиной 0,2 — 0,3 мм. После укладки ворса во все радиальные проточки 3 с коэффициентом заполнения не ниже 0,8-0,9 нерабочие концы ворса, выступающие на всю ширину кольцевой проточки

1708279 чности, МПа

Склеиваемые материалы при равномерном от ыве

72,6

Алюминий, титан. сталь и др. материалы

Металлические и неметаллические конструкции

Металлы, стеклопластики

Магнитные и ферромагнитные материалы

Черные, цветные металлы, керамика, стекло и др.

Металлические и неметаллические матеиалы

30,G

13,6 — 25.8

65.7 — 67,7

72.5 — 74,6

68,6-78,5

4, заливаются самополимеризующимся клеем, обладающим начальной жидкотекучестью не выше 10 Па ° с. На корпус накладывается фланец 6 и закрепляется винтами 7. В таком состоянии щетка выдер живается в течение времени, необходимом для полного отверждения клея. В качестве самополимериэующегося клея, обладающего согласно инструкций пределом прочности при сдвиге не ниже 10-15 МПа и пределом прочности при равномерном отрыве не ниже

20--30 МПа и имеющих хорошее сцепление с дуралюмином и карбидом кремния, возможно применение одного из клеев,.данные о которых приведены в таблице. Для обеспечения линейной скорости вращения рабочих концов ворса не ниже 300 м/с и крепления нерабочих концов ворса в цилиндрической проточке самополимеризующимся клеем с требуемыми прочностными сцойствами, выполняется соотношение

0 = 0,663 С4, где Ds — наружный диаметр кольцевой проточки, мм; DH — наружный диаметр щетки по рабочим концам ворса, мм, расчета прочности клеевых соединений в . конструкциях, подвергающихся длительным динамическим нагрузкам, необходимо, как показали исследования, значения прочности уменьшить на 80-90, Проведенные расчеты растягивающих напряжений по существующим аналитическим методикам для вращающихся дисков на прочность (фиг,З) показывают, что для линейных скоростей вращения рабочей поверхности щеток, близких к звуковым, дуралюмин обладает достаточным запасом прочности для изготовления из него корпуса щетки. Рекомендуемые в таблице клеи с учетом снижения их прочностных свойств при длительных динамических нагрузках на

80-90 и обеспечением двойного запаса прочности клеевого соединения на растяги5 вающие напряжения при линейных скоростях вращения узла заделки ворса в корпус до 200 м/с также обеспечивает достаточную надежность длительной работы щетки.

Готовая щетка укрепляется в привод10 ном валу 8 при помощи шпонки 9, шайбы 10 с гайкой 11 и может быть использована для скоростной обработки(при линейных скоростях вращения рабочей поверхности до 300 мlс) высокотвердых материалов, например ме15 таллокерамики, керамики, ситалла, стекла, железобетона и твердых сплавов, Формула изобретения

1. Цилиндрическая щетка для обработки поверхностей, содержащая корпус с кольце20 вой проточкой и фланцами и закрепленные по его окружности в проточке пучки ворса, о т л и ч а ю щ а,я с я тем, что, с целью повышения долговечности при работе на скоростях, близких к скорости звука, каж25 дый элемент ворса выполнен иэ тугоплавкого сплава и имеет покрытие иэ гексагонального карбида кремния, при этом соотношение между наружным диаметром

D щетки и наружным диаметром D> кольце30 вой проточки выражается зависимостью

Ов 0.663 0н.

2, Щетка по п,1, отличающаяся тем, что нерабочие концы пучков ворса закреплены посредством самополимериэую35 щегося клея. имеющего в отвержденном состоянии предел прочности при сдвиге не ниже 10 НПа и при равномерном отрыве— не ниже 20 МПа, 1708279

Продолжение таблицы

1708279

f$ ф

1Х

Ъ ф Я ф, 1Л

g y

° а Я ю

35 850 3N ЛО 4Ю

Яунейнам смуюсл» Ьрощеннц иссек

Фиг.

450

Составитель М.Сонина

Редактор M.Heäoëóæeíêî Техред M,Моргентал Корректор С,Черни

Проиэаадстаенно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 75 Тираж Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113635, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4!5