Способ очистки деталей вращения



Способ очистки деталей вращения
Способ очистки деталей вращения

 


Владельцы патента RU 2626642:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к очистке от технологических загрязнений поверхностей деталей вращения типа колец подшипников, осей, валов, втулок, зубчатых колес и др. Способ заключается в том, что деталь помещают в цилиндрическую камеру, в которую с напором подают очищающую среду, а деталь приводят во вращательное движение. Детали дополнительно сообщают осциллирующие колебания вдоль ее оси, обеспечивающие периодическое разряжение и сжатие очищающей среды. Подачу очищающей среды осуществляют через по меньшей мере одну щель, выполненную в торце камеры под острым углом, в направлении, противоположном направлению вращения детали. Зазор между торцом детали и торцом камеры устанавливают равным: h=(1,5-3)⋅A, где А - амплитуда осциллирующих колебаний, мм. Зазор между наружной поверхностью и внутренней поверхностью камеры должен быть достаточным, чтобы в зоне действия потока очищающей среды не создавалось избыточное давление, существенно снижающее скорость потока. Технический результат заключается в повышении интенсивности и качества очистки. 2 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к очистке от технологических загрязнений поверхностей деталей вращения типа колец подшипников, осей, валов, втулок, зубчатых колес и др.

Известны способы очистки изделий от загрязнений [RU 2032485, US 20030205238 и др.], в которых изделие помещают в камеру с моющей жидкостью, а вокруг детали создают вихревой поток жидкости.

Недостатки этих способов заключаются в низкой интенсивности очистки и невысоком качестве очистки из-за слабого давления очищающей среды на поверхность детали.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому является способ очистки деталей вращения, заключающийся в том, что деталь помещают в цилиндрическую камеру, имеющую ограничитель перемещения детали вдоль ее оси, через который с напором подают движущуюся среду, а деталь приводят во вращательное движение (SU 1440567 А1, 30.10.1990 г. - прототип). Движущую среду также подают в плоскости базовой поверхности детали, вызывающей ее осевое перемещение, что обеспечивает очистку ее базовой поверхности.

Недостатком этого способа является низкая интенсивность и низкое качество очистки, так как в процессе очистки не обеспечиваются условия для отрыва загрязнений от очищаемой поверхности.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение интенсивности и качества очистки поверхности детали от загрязнений.

Техническим результатом является создание в процессе очистки поверхности детали условий для отрыва загрязнений от очищаемой поверхности.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе очистки деталей вращения, заключающимся в том, что деталь помещают в цилиндрическую камеру, в которую с напором подают очищающую среду, а деталь приводят во вращательное движение, при этом детали дополнительно сообщают осциллирующие колебания вдоль ее оси, обеспечивающие периодическое разряжение и сжатие очищающей среды, а подачу очищающей среды осуществляют через по меньшей мере одну щель, выполненную в торце камеры под острым углом, в направлении, противоположном направлению вращения детали, при этом зазор между торцом детали и торцом камеры устанавливают равным:

h=(1,5-3)⋅A,

где А - амплитуда осциллирующих колебаний, мм,

при этом зазор между наружной поверхностью и внутренней поверхностью камеры должен быть достаточным, чтобы в зоне действия потока очищающей среды не создавалось избыточное давление, существенно снижающее скорость потока.

Так как детали придают осциллирующие колебания вдоль ее оси, а зазор между торцом детали и торцом камеры устанавливается соизмеримый с амплитудой колебания детали, то осевые перемещения детали периодически вызывают то сжатие среды, то разряжение в зоне очищаемой поверхности, в процессе которого возникает сила отрыва загрязнения от очищаемой поверхности. За счет этого интенсивность и качество очистки возрастают.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема осуществления способа очистки деталей вращения, на фиг. 2 - то же, вид по стрелке А.

Деталь 1 в виде кольца упорного подшипника с дорожкой качения 2, подвергаемой очистке, устанавливают на оправку 3 и помещают в камеру 4 (фиг. 1). Оправке 3 с деталью 1 придают вращение с частотой n и осциллирующие колебания вдоль оси с частотой ƒ и амплитудой А. В торце камеры 4 под острым углом α сделана щель 5 в виде сопла, через которое со скоростью V подают очищающую среду, например моющую жидкость или воздух. Таких сопел может быть установлено вдоль окружности очищаемой поверхности несколько штук (фиг. 2). Отработанная очищающая среда выходит из камеры через зазор между деталью 1, имеющим диаметр d, и внутренней поверхностью камеры 4, имеющей диаметр D, и далее через отверстия 6 камеры 4 (фиг. 1).

Сущность предлагаемого изобретения заключается в следующем. Так как скорость очищающей среды, подаваемой под углом α к плоскости вращения детали 1, направлена против вращения детали 1, равной Vk=π⋅D⋅n, то суммарная результирующая скорость воздействия среды на очищаемую поверхность равна:

С учетом того, что значение cos α при изменении величины α на угол от 0 до 25 градусов изменяется менее, чем на 10%, то угол α следует устанавливать равным от 0 до 25 градусов: α=0°-25°. Максимальный эффект использования обеих факторов: скорости потока очищающей среды V и окружной скорости Vk вращения детали, достигают при их равных значениях. Поэтому с целью экономии затрачиваемой энергии обеспечивают соотношение:

Торец камеры 4 играет роль ограничителя осевого перемещения детали. Зазор между торцом детали 1 и торцом камеры 4 устанавливают равным

где А - амплитуда осциллирующих колебаний.

При меньшей величине зазора h возможен удар детали 1 о торец камеры 4. При большей величине зазора h снижается эффект от периодически возникающего повышенного давления очищающей среды на очищаемую поверхность при прямом ходе оправки на торец камеры 4 и возникающего разряжения при обратном ходе. Особое значение имеет разряжение среды возле очищаемой поверхности, так как при этом загрязнения как бы отсасываются с очищаемой поверхности.

Зазор между наружной поверхностью детали 1 и внутренней поверхностью камеры 4, равный δ=D-d, должен быть достаточным, чтобы в зоне действия потока очищающей среды не создавалось избыточное давление, существенно снижающее скорость потока V. Поэтому зазор должен быть равен

где S - суммарная площадь поперечного сечения выходного отверстия сопел, через которые подается очищающая среда, мм2.

Совместное действие скорости потока V и скорости вращения детали 1, а также периодические колебания детали 1 вдоль его оси, создающие следующие друг за другом разряжение и сжатие очищающей среды, обеспечивают повышение интенсивности и эффективности очистки детали от загрязнений.

Пример

Очистке подвергали дорожку качения упорного кольца подшипника 1118-2902840, используемого в верхней опоре стойки передней подвески автомобилей ВАЗ «Калина», «Приора», «Гранта» и др. Диаметр очищаемой дорожки качения 2 dd=70 мм, ширина очищаемой дорожки качения h=5 мм, наружный диаметр d=80 мм. Для осуществления очистки кольцо устанавливали на оправе 3 и придавали ему вращение с частотой n. Кроме того, кольцу сообщали колебания вдоль его оси с частотой двойных колебаний в секунду с амплитудой 1,9 мм. Затем оправку 3 вместе с деталью 1 вводили в камеру 4. Со стороны торца камеры 4 к дорожке качения 2 навстречу направлению окружной скорости детали под углом α=20° подводили поток воздуха со скоростью 400 м/мин. Поперечное сечение сопла равно S=2⋅5=10 мм2. Частоту вращения детали принимали n=2000 об/мин.

Зазор между торцом детали 1 и торцом камеры 4 определяли по формуле (3):

h=(1,5-3)⋅1,9=(2,85-5,7) мм.

Принимали h=4 мм.

Величину зазора между деталью 1 и камерой 4 определяли по формуле (4):

Принимали равным δ=1 мм. Тогда D=71 мм.

После 10 секунд обработки оправку вместе с деталью отводили из камеры 4, а очищенную деталь 1 снимали с оправки. Цикл повторяли.

Одновременное воздействие на обрабатываемую поверхность трех факторов - вращения детали, высокочастотных колебаний вдоль ее оси и воздействия потока очищающей среды, активизировало процесс очистки деталей и тем самым позволило обеспечить высокое качество очистки. Подобным образом могут подвергаться очистке и сушке не только детали типа колец упорных подшипников, но и кольца других типов подшипников.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в следующем:

1. Повышение качества очистки поверхности тел вращения за счет одновременного воздействия на очищаемую поверхность трех факторов - вращения детали, воздействия потока очищающей среды и особенно создания периодических разряжений и сжатий очищающей среды в зоне очистки.

2. Повышение производительности обработки за счет высокой интенсивности очистки.

Способ очистки деталей вращения, заключающийся в том, что деталь помещают в цилиндрическую камеру, в которую с напором подают очищающую среду, а деталь приводят во вращательное движение, отличающийся тем, что детали дополнительно сообщают осциллирующие колебания вдоль ее оси, обеспечивающие периодическое разряжение и сжатие очищающей среды, а подачу очищающей среды осуществляют через по меньшей мере одну щель, выполненную в торце камеры под острым углом, в направлении, противоположном направлению вращения детали, при этом зазор между торцом детали и торцом камеры устанавливают равным:

h=(1,5 - 3)⋅A,

где А - амплитуда осциллирующих колебаний, мм,

при этом зазор между наружной поверхностью и внутренней поверхностью камеры должен быть достаточным, чтобы в зоне действия потока очищающей среды не создавалось избыточное давление, существенно снижающее скорость потока.



 

Похожие патенты:

Предлагаемый способ и устройство очистки насосно-компрессорных труб предназначены для использования при очистке и ремонте насосно-компрессорных труб. Способ очистки включает воздействие струи низкотемпературной плазмы плазматронов на очищаемую поверхность, газификацию и термическую диссоциацию продуктов очистки и последующую их рекомбинацию в простейшие молекулы воды и углекислого газа, относительное перемещение труб и плазматронов.

Изобретение относится к ультразвуковой очистке полых изделий и может быть использовано для восстановления эксплуатационных характеристик горелочных устройств двигателей.

Изобретение относится к обработке металлической проволоки или ленты для удаления с их поверхности окалины, ржавчины, оксидных пленок, органических смазок, различных загрязнений и поверхностных вкраплений с помощью электродугового разряда в вакууме с предварительной механической, химической или механохимической обработкой поверхности.

Изобретение относится к оборудованию и методам, используемым для удаления с поверхности металлических изделий различных загрязнений. .

Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к очистке отливаемых металлических изделий от окалины. .

Изобретение относится к области технологии микроволновой обработки жидких и сыпучих сред и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства и техники: в сельском хозяйстве, в пищевой и нефтеперерабатывающей промышленности для создания аппаратов сверхвысокочастотной (СВЧ) обработки жидких и сыпучих сред.

Изобретение относится к очистке изделий сочетанием различных способов и может быть использовано, например, в нефтегазодобывающей промышленности при очистке насосных штанг и насосно-компрессорных труб от асфальтосмолопарафинистых отложений.

Изобретение относится к очистительной установке для изготавливаемых промышленным способом деталей. Очистительная установка содержит по меньшей мере две пространственно отделенные друг от друга рабочие камеры (4, 5, 23) для очистки деталей (2) и одну соседнюю, пространственно отделенную от них камеру (3) робота для приема робота для манипулирования деталями (2) в очистительной установке, расположенные на одной общей базовой плите (7).

Изобретение относится к устройству для обработки, прежде всего для очистки/зачистки заготовок. Устройство (100) содержит форсуночный модуль (114), который имеет корпус (116) модуля с форсуночной камерой (120).

Установленное на транспортном средстве устройство камеры, которое устанавливается на транспортном средстве и захватывает изображение окрестности, содержит объектив.

Группа изобретений относится к системе безразборной очистки и способу очистки центробежного сепаратора. Система безразборной очистки, подключаемая к центробежному сепаратору, содержит центробежный сепаратор, который состоит из ротора, расположенного для вращения вокруг оси вращения и образования внутри себя пространства сепарирования, вход сепаратора для текучей среды, продолжающийся внутрь пространства сепарирования, первый выход сепаратора для текучей среды, продолжающийся от пространства сепарирования.

Группа изобретений относится к области животноводства. Машина содержит движущее устройство, емкость, средство для приема текучей среды, имеющее, по меньшей мере, одно заливное отверстие, через которое емкость может заполняться, и средство для дозирования текучей среды, включающее в себя, по меньшей мере, одно отверстие для дозирования текучей среды, через которое текучая среда может дозироваться.

Изобретение относится к датчику мутности для использования, например, в стиральной машине (400) или посудомоечной машине, к способу измерения мутности жидкости с помощью указанного датчика, к машине для мойки предметов, которая содержит указанный датчик, и к компьютерному носителю данных.

Изобретение относится к способам очистки внутренней поверхности танков морских и речных нефтетанкеров и газгольдеров от остатков перевозимых в них нефтепродуктов.

Изобретение относится к способу очистки деталей горелки с использованием мобильного очищающего устройства, в котором предусмотрен закрываемый напорный резервуар.
Изобретение относится к области технического обслуживания железнодорожного подвижного состава, в частности к подготовке железнодорожных вагонов-цистерн в ремонт и под налив.
Наверх