Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону шлифования

 

Область использования: охлаждение зоны шлифования. Сущность изобретения: на оправку 1 с помощью резьбовой заглушки 10 крепятся шлифовальные круги 12 и 13, кольца 6 и кожух 14. Оправка имеет полость 2 с винтовой канавкой 3, через которую СОЖ поступает в каналы 4 и 8 в кольце 6, имеющие сопряженную криволинейную ось, и далее - в пространство между шлифовальными кругами 12, 13 и кожухом, а оттуда - в зону шлифования. Сопла расположены в выходных отверстиях криволинейных каналов 8 кольца 6 таким образом, что ось каждого сопла перпендикулярна соответствующей диаметральной плоскости кольца, что позволяет развивать дополнительную мощность. 3 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (м)5 В 24 В 55/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4822334/08 (22) 04,05.90 (46) 30.06.92, Бюл. N. 24 (71) Саратовский институт механизации сельского хозяйства им, М, И. Калинина (72) lO. С.. Дайилов, А, А. Симдянкин, Н. Д, Гаврилов и И. А, Ковалев (53) 621,922.029(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1646821, кл, В 24 В 55/02, 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ В ЗОНУ

ШЛИФОВАНИЯ (57) Область использования; охлаждение зоны шлифования. Сущность изобретения: на. Ж,„, 1743824 А1 оправку 1 с помощью резьбовой заглушки

10 крепятся шлифовальные круги 12 и 13, кольца 6 и кожух 14. Оправка имеет полость

2 с винтовой канавкой 3, через которую

СОЖ поступает в каналы 4 и 8 в кольце 6, имеющие сопряженную криволинейную ось, и далее — в пространство между шлифовальными кругами 12, 13 и кожухом, а оттуда — в зону шлифования. Сопла расположены в выходных отверстиях криволинейных каналов 8 кольца 6 таким образом, что ось каждого сопла перпендикулярна соответствующей диаметральной плоскости кольца, что позволяет развивать дополнительную мощность, 3 ил.

1743824

Изобретение относится к машиностроениюю, а именно к абразивной обработке металлов с использованием смазочноохлаждающей жидкости (СОЖ).

Известно устройство для подачи СОЖ в зону шлифования через поры шлифовального круга. СОЖ под действием гидронасоса поступает через полый шпиндель, осевое и радиальное отверстия зажимного болта в полость, образованную болтом и оправкой.

Далее под действием центробежной силы

СОЖ отбрасывается в поры шлифовального круга.

Данное устройство характеризуется невозможностью использования кругов на вулканитовой и бакелитовой связках, а также мелкозернистых кругов, так как они практически не имеют сквозных пор; необходимостью тщательной фильтрации СОЖ перед ее подачей в поры круга из-за неравномерности расположения СОЖ по его объему.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для подачи СОЖ в зону шлифования, содержащее полую оправку с расположенными в радиальной плоскости каналами и кольцевой канавкой, связанной через эти каналы с полостью оправки, закрепленное на оправке кольцо с криволинейными каналами, оси которых являются продолжением осей каналов оправки и выполнены по кривой, определяемой из выражения:

М0 ст9,о; + ctg ni = с, где /3 — угол наклона между касательной к криволинейной поверхности канала и касательной к окружности в i-й точке канала;

Ю вЂ” угол наклона между касательной к окружности, пересекающей канал в i-й точке канала и истинным направлением движения-частицы СОЖ; в — угловая скорость вращения оправки;

r> — текущий радиус оправки и кольца; сг — радиальная составляющая истинной скорости движения частицы СОВ в канале, а также, охватывающий с зазором кольцо кожух с окном, обращенным в зону резания, Однако оси каналов на выходе из кольца известного устройства направлены не по касательным к окружности кольца, что не позволяет развить максимальную реактивную силу от движения СОЖ и дополнительную мощность, позволяющую снизить мощность электродвигателя, необходимую дл осуществления процесса резания при внутреннем шлифовании.

Целью изобретения является снижение энергозатрат.

5 На фиг, 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг, 2 -- разрез А--Л на фиг. 1 на фиг. 3 — схема расчета мощности от реактивной силы СОЖ, выходящей из сопла криволинейного канала.

10 Устройство содержит оправку 1, имеющую осевую полость 2 с винтовой канавкой

3, каналы 4, кольцевую проточку 5, выполненную по наружной поверхности оправки 1 над каналами 4, кольца б иэ

15 быстроизнашивающегося материала с вырезами 7 в форме части сегментов и каналами 8, сопряженными с каналами 4, сообщенными с кольцевой проточкой 5 и оканчивающимися коноидальными соплами

20 9, расположенными в выходных отверстиях криволинейных каналов 8 кольца б таким образом, что ось каждого сопла 9 перпендикулярна соответствующей диаметральной плоскости кольца 6, позволяющими пол25 учить максимальную реактивную силу от

СОЖ, выходящей из них и развивающую дополнительную мощность. определяемую по формуле:

N= aug, 2 Q r

ZK 0 где р плотность (.ОЖ;

Q — расход СОЖ; г — радиус окружности кольца по оси сопла;

z — количество сопел;

d — диаметр выходного отверстия сопла;

co — угловая скорость вращения оправ40 ки д — общий КПД устройства, а также реэьбовую заглушку 10 с конусом

11, два или несколько шлифовальных круга

12 и 13, кожух 14 с внутренней поверхностью в виде цилиндрической оболочки с образующей по кривой второго порядка, прикрепленного к корпусу шлифовального шпинделя 15.

Определение дополнительной мощности реактивной силы от истечения СОЖ поясняется фиг, 3, Реактивная сила СОЖ, выходящей,-иэ сопла 9, определяется по формуле

i =S V—

2 где V — скорость СОЖ на выходе из сопла, определяемая по формуле:

1743824

Ч= 4С

Kd г

$ — площадь живого сечения выходного отверстия сопла, определяемая по формуле:

X CI

Подставляя значение S и Ч в формулу для реактивной силы СОЖ, имеют;

004 00 06 Q 2ОО

4 2, г 4 2 2 2

Крутящий момент реактивной силы, определяют по формуле

M=PI Z или, подставляя в нее значение реактивной силы,,имеют

2р0 2р00 r тГог г Xd2 z

Тогда определяют мощность реактивной силы СОЖ:

Qã„ и-ми„—, ш,.

Kd z

Зная мощность электродвигателя станка и мощность реактивной силы СОЖ, можно определить фактически необходимую мощность для осуществления процесса резания при шлифовании: Чэд.факт.= ад.тр. N

Таким образом, зная расход СОЖ Q, плотность СОЖ р, геометрические параметры сопла d и кольца r, можно определить значение мощности N, на величину которой можно снизить энергозатраты, необходимые для осуществления процесса резания при внутреннем шлифовании.

Устройство работает следующим образом.

При внутреннем шлифовании вращение сообщается оправке 1 с закрепленными на ней шлифовальными кругами 12 и 13 и кольцом 6. Насосная станция станка подает . СОЖ через полость 2, имеющую винтовую канавку 3 для дополнительного напора СОЖ, Оттуда под действием центробежной силы СОЖ распределяется конусом 11 заглушки 10 в каналы 4 оправки 1, сопряженные с каналами 8 кольца 6, и далее, через коноидальные сопла 9 в пространство между кольцом 6 и кожухом 14 с внутренней поверхностью в виде оболочки с образующей в форме кривой второго порядка. СОЖ, поступающая в это пространство, увлекается шлифовальными кругами 12 и 13 в клиновидный зазор между шлифовальными кругами 12 и 13 и поверхностью обрабаты20 ваемого отверстия в изделии 16.

Наличие коноидальных сопел 9 обеспечивает появление дополнительной мощности N от реактивной силы СОЖ, выходящей из этих сопел, определяемой по .25 формуле:

2 О О r й> т/, KCI Z на величину которой можно снизить энергозатраты, необходимые для осуществления процесса резания при внутреннем шлифовании.

Пример. Расход СОЖ Q= 5 10 м /мин, угловая скорость вращения оправз кив= 1256 с, радиус окружности коль-1 ца по оси сопла г = 20 мм, диаметр выходного отверстия сопла d = 2 мм, Н с2 плотность CO>K p = 1000, кол ичестмч во сопел z=8, общий КПД устройства rp0;85, мощность электродвигателя станка

Йэд.тр.=1,7 к Вт.

Мощность реактивной силы СОЖ;

2 02

И - C0f/Л1 г

2 1000 5 10 20 10 1256. 0.85

50 314 (2 10 ) 8

-М90Вт, или N=0,59 кВт.

Фактическая мощность электродвигателя, необходимая для осуществления процесса резания:.

Иэд.факт.=йэд.тр.— N=1,7 — 0.59=1, 1 1 к Вт

Использование реактивной силы СОЖ. приводит к снижению требуемой мощности электродвигателя в 1,5 раза.

Формула изобретения

Устройство для подачи смазочно-охлаждающей жидкости в зону шлифования, содержащее оправку с осевой полостью, охватывающее оправку кольцо со связанными с полостью оправки криволинейными каналами, выходные отверстия которых расположены на боковой поверхности кольца, и трубопровод подачи СОЖ в полость оправки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, оно снабжено соплами, расположенными в вы1743824 ходных отверстиях криволинейных каналов кольца таким образом, что ось каждого сог

Фиг. 3 пла перпендикулярна соответствующей диаметральной плоскости кольца..