Устройство для получения озонированного воздуха при резании
Изобретение относится к области машиностроения, устройствам для охлаждения зоны резания металлорежущего станка. Устройство содержит источник напряжения, подключенный к соплу воздуховода озонатора. Для повышения стойкости режущего инструмента и производительности обработки устройство снабжено конденсатором, выполненным со сквозными отверстиями, расположенными симметрично вдоль его оси. При этом емкость и собственная индуктивность конденсатора выбраны из условия работы сопла в пульсирующем режиме, а источник напряжения выполнен управляемым. Причем сопло воздуховода озонатора выполнено с возможностью регулировки выходящего потока озона, а в его корпусе расположен внутренний воздуховод. 1 ил.
Изобретение относится к устройствам для охлаждения зоны резания металлорежущего станка и может быть использовано в машиностроении.
Известно устройство для получения озонированного воздуха при резании, содержащее управляемый датчик напряжения, подключенный к соплу воздуховода озонатора, и конденсатор.
Недостатками известного устройства является неудобство эксплуатации, обусловленное необходимостью использования автономного источника тока, а также недостаточная эффективность охлаждения и надежность работы устройства.
Целью устройства является повышение износостойкости режущего инструмента, повышение производительности процесса обработки; обеспечение эффективного охлаждения режущего инструмента благодаря наличию заряженных частиц в потоке воздуха; обеспечение хороших санитарно-гигиенических условий на рабочем месте.
Это достигается тем, что сопло воздуховода озонатора выполнено с возможностью регулировки выходящего потока озона, а в его корпусе расположен внутренний воздуховод, выполненный в виде конденсатора со сквозными отверстиями, расположенными симметрично вдоль его оси на выходе из воздуховода, при этом емкость и собственная индуктивность конденсатора выбраны из условия работы сопла в пульсирующем режиме.
Сильное электрическое поле и направленное движение заряженных частиц вызывают приток или отток электронов с поверхности металла. Возможность получения заряженных частиц нужного знака, состава и концентрации, а также обеспечение сильного электрического поля позволяют повысить эффективность обработки.
Устройство позволяет снизить температуру в зоне контакта режущего инструмента и обрабатываемого материала за счет увеличения количества заряженных частиц озона, т.е. происходит быстрый процесс пассивации. Благодаря высокой концентрации кислорода, озона и заряженных частиц аэроионов увеличивается скорость диффузии электрически заряженных частиц в зону пластической деформации за счет возникновения в струе воздуха значительной разности (порядка нескольких киловольт) потенциалов.
Данное устройство позволяет изменять количество заряженных частиц озона и частиц аэроионов за счет управляемого датчика напряжения и давления воздуха, который подается через штуцер.
Имеются технические решения для охлаждения воздуха, подаваемого в зону резания по средствам пропускания через высоковольтный разрядный промежуток, например, патент США 3938345, кл. 62-3, 1976 г.
На чертеже схематично показано устройство для получения озонированного воздуха при резании, общий вид.
Устройство для получения озонированного воздуха при резании состоит из генератора, управляемого напряжением (1) с резистором (2) начальной установки частоты. Согласующий транзистор (3) с резистором (4) подключен к импульсному трансформатору (5).
С выхода импульсного трансформатора через резистор (6) на базу мощного транзистора (7) подают импульсы строчного высоковольтного трансформатора (8) с диодом защиты (9) и конденсатором (10). К выходу высоковольтной обмотки трансформатора подключен умножитель напряжения (11).
Резисторы (12) и (13) выполняют роль шунта в токозадающей цепи. Последовательно резистору (12) включен ограничивающий резистор (14). Сигнал снимается на входе и отображается на цифровом микроамперметре (15). Блок (16) включает в себя регулируемый стабилизированный блок питания, выход которого подключен к высоковольтному трансформатору.
Сопло для озонированного потока состоит из герметичного корпуса (17) с центральным воздуховодом (18). Конструкция конденсатора состоит из цельного цилиндрического (желательно из фторопласта) конденсатора. Центральный воздуховод (18), который, служит конденсатором, имеет сквозные отверстия (19), расположенные симметрично вдоль оси на выходе из воздуховода, при этом емкость и собственная индуктивность конденсатора выбраны из условия работы сопла в пульсирующем режиме.
Работает приспособление следующим образом:
При подключении напряжения на входе сопла (20) появляется высокое напряжение. Резистором (14) устанавливают нужный ток на приборе (15), а воздух подводится через входной штуцер (21), проходя по воздуховоду, расположенному внутри сопла, заряжается, и на выходе из сопла, получаем озонированный поток (заряженных частиц озона и частиц аэроионов). А также на выходе сопла имеется насадка (22), регулирующая озонированный выходящий поток.
На выходной обмотке высоковольтного трансформатора формируется высокочастотное пульсирующее высокое напряжение. Нижняя обмотка трансформатора заземлена.
Высоковольтный провод подключен к конденсатору (20) в корпусе (17) и на "землю".
Воздух, проходя по воздуховоду (18), через конденсатор заряжается озоном благодаря высокой концентрации и увеличению скорости диффузии электрически заряженных частиц в зону пластической деформации за счет возникновения в струе воздуха значительной разности (порядка нескольких киловольт) потенциалов. В результате за счет увеличения количества заряженных частиц озона происходит быстрый процесс пассивации, который обеспечивает снижение температуры в зоне контакта режущего инструмента и обрабатываемого материала.
Таким образом, продувая воздух через конденсатор, получаем озонированный поток на выходе сопла, т.е. устройство сопла позволяет увеличить количество заряженных частиц озона и частиц аэроионов за счет управляемого датчика напряжения и давления воздуха, который подается через штуцер.
Устройство для получения озонированного воздуха при резании, содержащее источник напряжения, подключенный к соплу воздуховода озонатора, отличающееся тем, что оно снабжено конденсатором, выполненным со сквозными отверстиями, расположенными симметрично вдоль его оси, причем емкость и собственная индуктивность конденсатора выбраны из условия работы сопла в пульсирующем режиме, а источник напряжения выполнен управляемым, при этом сопло воздуховода озонатора выполнено с возможностью регулировки выходящего потока озона, а в его корпусе расположен внутренний воздуховод.
