Pierwszenstwo: 29.08.1972 (P. 157499) Zgloszenie ogloszono: 30.05.1975 Opis patentowy opublikowano: 30.04.1975 76109 KI. 87b,2/12 MKP B25d 17/24 Twórcy wynalazku: Vladimir Leontievich Totsky, Igor Konstantinovich Kosko, Valery Romanovich Kovalchuk, Anatoly Iva- novich Antonenko, Alexandr Sergeevich Voloshin, Ivan Petrovich Usacher Uprawniony z patentu tymczasowego: Dnepropetrovsky Gosudarstvenny Universitet imeni 300-letia vossoedinenia Ukrainy s Rossiei, Dniepropietrowsk (Zwiazek Socjalistycz¬ nych Republik Radzieckich) Reczne urzadzenie pneumatyczne, zwlaszcza do szlifowania Przedmiotem wynalazku jest reczne urzadzenie pneumatyczne, zwlaszcza do szlifowania przy wy¬ twarzaniu wykrójników, form tloczonych, wygla¬ dzaniu spawów i wykorzystywany równiez jako precyzyjna glowica szlifierska przy szlifowaniu ot¬ worów wewnetrznych oraz doprowadzen szyjek walów. Urzadzenie to moze byc wykorzystane w sposób najbardziej efektywny w wielkoseryjnym i masowym wytwarzaniu przy budowie samolotów i rakiet w przemysle samochodowym i traktoro¬ wym i w metalurgii.Znane sa reczne urzadzenia typu obrotowego stosowane do prac szlifierskich i warsztatowych.W znanych urzadzeniach pneumatycznych, obra¬ cajacy sie z duza predkoscia trzpien, oparty jest zazwyczaj na lozyskach kulkowych, a naped two¬ rza obrotowe silniki plytkowe lub turbinki akcyj¬ ne i reakcyjne. Wiadomo, ze nawet precyzyjne lo¬ zyska kulkowe nie wytrzymuja ciaglej pracy w czasie dluzszym niz 10—15 min, generuja intensyw¬ ne wibracje i powoduja znaczna mimosrodowosc wrzeciona.Wady te prowadza do szybkiego uszkodzenia przyrzadu, do czestych remontów, a co najwaz¬ niejsze do intensywnej wibracji uchwytu i kor¬ pusu co utrudnia wykonywanie pracy i przy prze¬ noszeniu wibracji na reke czlowieka powoduje za¬ wodowa chorobe wibracyjna. Brak w znanych 10 15 20 25 2 przyrzadach specjalnego wyposazenia przeznaczo¬ nego do wywazania wirujacych elementów powo¬ duje niezadawalajaca równowage dynamiczna sil¬ ników obrotowych i turbinowych, co stwarza moz¬ liwosc powstawania niedopuszczalnie duzych wib¬ racji.W znanych urzadzeniach pneumatycznych wy¬ dmuch wykorzystanego gazu nastepuje bezposred¬ nio do atmosfery przez szereg otworów w korpusie przyrzadu lub przez urzadzenia wydmuchowe, co stanowi przyczyne intensywnego halasu i nisko- czestotliwosciowych drgan korpusu. Ponadto urzadzenia te posiadaja przewaznie korpus meta¬ lowy, który intensywnie chlodzi reke czlowieka poslugujacego sie tym urzadzeniem. Laczne dzia¬ lanie tych czynników powoduje chorobe wibracyj¬ na, która rozwija sie praktycznie po 1 do 2 lat pracy tym urzadzeniem.Znane sa takze urzadzenia w których wrzecio¬ no podparte jest na lozyskach gazowych, co czes¬ ciowo rozwiazuje zagadnienie podwyzszenia do¬ kladnosci obróbki szlifowanej powierzchni, jed¬ nakze lozyska te odznaczaja sie dynamicznymi niedokladnosciami konstrukcji. Gazowe lozyska aerodynamiczne i aerostatyczne stwarzaja mozli¬ wosc powstania samowzbudnych dragn wrzecio¬ na. W znanych urzadzeniach nie rozwiazano za¬ gadnienia niezawodnosci lozysk gazowych i dla- 7610976109 tego psuja sie one szybko w wyniku suchego tar¬ cia i dynamicznych udarów. Stosowane do napedu wrzeciona turbiny powietrzne sa zródlem halasu o niedopuszczalnie wysokim poziomie.Przedstawione wady znanych urzadzen pneu¬ matycznych ograniczaja ich zastosowanie, powo¬ duja niepozadane warunki pracy, obnizaja o 1,5— 2 razy wydajnosc i powoduja zawodowa chorobe wibracyjna.W celu zmniejszenia przenoszenia intensywnych wibracji na reke pracownika, stosowane sa mate¬ rialy gumopodobne tlumiace drgania. Stosowane sa rekawice chroniace przed wibracjami. Jednakze ze wzgledu na brak materialów gumopodobnych tlumiacych energie drgan w szerokim zakresie czestotliwosci i temperatury wykonanie niezawod¬ nej ochrony jest niemozliwe.Jednoczesnie znane sa rozwiazania techniczne, w których efekt wibracji zmniejszony jest przez zmniejszenie ilosci generatorów drgan powstaja¬ cych na lozyskach kulkowych, w silniku, oraz w wyniku braku równowagi dynamicznej, niewspól- osiowosci osadzenia lozysk itp. Oczywistym za¬ gadnieniem jest wspóldzialanie urzadzenia z reka ludzka, przy czym wiadomo, ze mechaniczne wlasciwosci reki decyduja o dynamicznych cha¬ rakterystykach recznych urzadzen. Jednak do chwili obecnej nie istnieje metodyka opracowania obrotowego przyrzadu mechanicznego z uwzgled¬ nieniem mechanicznych wlasciwosci reki czlo¬ wieka.Celem wynalazku jest usuniecie przedstawionych wyzej wad. Zadaniem wynalazku jest opracowa¬ nie urzadzenia, w którym wyeliminowane sa ge¬ neratory drgan.Zadanie to rozwiazane zostalo w ten sposób, ze reczne urzadzenie pneumatyczne, zwlaszcza do szlifowania zawiera wydrazony korpus z kanala¬ mi doprowadzajacymi i odprowadzajacymi powie¬ trze, w którego wydrazeniu umieszczona jest luz¬ no tuleja oporowa, w której osadzony jest trzpien przystosowany do mocowania narzedzia roboczego i stanowiacy wirnik turbiny, przy czym trzpien osadzony jest w tulei oporowej za posrednictwem aerostatycznego lozyska wzdluzno-poprzecznego, powstajacego w wyniku doprowadzania sprezone¬ go powietrza do szczelin utworzonych pomiedzy trzpieniem a tuleja oporowa.Istota wynalazku jest to, ze urzadzenie ma spre¬ zyste, tlumiace pierscienie uszczelniajace umiesz¬ czone pomiedzy korpusem a obydwoma koncami tulei oporowej, a trzpien wyposazony jest w uklad do wywazania w celu zmniejszenia wibracji, przy czym w celu zmniejszenia drgan dzwiekowych korpusu, kanal odprowadzajacy powietrze jest rozszerzony przy wylocie.Korzystnie uklad do wywazania posiada w kaz¬ dej z dwóch plaszczyzn prostopadlych do osi trzpienia, oddalonych od jego srodka masy, co najmniej trzy sruby, a w korpusie znajduja sie otwory do regulacji tych srub w wyniku czego istnieje mozliwosc dynamicznego zrównowazenia urzadzenia przy roboczych predkosciach obroto¬ wych. 20 Kanal odprowadzajacy powietrze wykonany jest korzystnie w postaci komór polaczonych ze soba o stopniowo zwiekszajacej sie objetosci i zakon¬ czonych wyjsciowa komora koncowa, przy czym 5 komora koncowa jest zwezona w kierunku kon¬ cówki roboczej i wypelniona jest materialem dzwiekochlonnym. Zaleta takiego rozwiazania technicznego jest umozliwienie bardzo dokladnego zrównowazenia dynamicznego wirnika po, osadze- i° niu go na wlasnych lozyskach, co daje w rezul¬ tacie usuniecie takich sil wymuszajacych jak sily skierowane do osi urzadzenia. Zabezpieczenie sta¬ tecznosci aerostatycznych lozysk wrzeciona zapew¬ nia niezawodnosc ich pracy, brak sil tarcia i utrzy- is manie w koniecznych granicach wspólczynnika sztywnosci lozyska aerostatycznego.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku w przekroju osiowym.Urzadzenie zawiera trzpien 1, stanowiacy wir¬ nik turbinowy, obracajacy sie w aerostatycznym lozysku wzdluzno-poprzecznym utworzonym z trzpienia 1, tulei oporowej 2 i nakladki 3. W tulei 25 oporowej 2 i nakladce 3 znajduja sie otwory o ma¬ lej srednicy do wprowadzenia sprezonego po¬ wietrza na powierzchni trzpienia 1. Tuleja oporo¬ wa 2 jest oddzielona od korpusu 4, wykonanego z masy plastycznej, sprezystymi, tlumiacymi piers- 30 cieniami uszczelniajacymi 5. Uchwyt 6 urzadzenia wykonany równiez z masy plastycznej, przy pola¬ czeniu z korpusem 4 tworzy komory wysokiego cisnienia 7 i 8, z których zasilane jest aerostatycz- ne lozysko wzdluzno-poprzeczne. Z komory wy- 35 sokiego cisnienia 8 poprzez urzadzenie rozrucho¬ we 9, sprezone powietrze przedostaje sie do lopat¬ ki trzpienia 1 przez otwory w nakladce 3. Za pomoca srub wywazajacych 10 i 11, które znaj¬ duja sie odpowiednio w tylnej i przedniej plasz- 40 czyznie wywazania, osiaga sie dynamiczna rów¬ nowage trzpienia 1 w lozysku aerostatycznym, re¬ gulujac ich polozenie poprzez otwory 12 i 13.Doprowadzenie sprezonego powietrza do aparatu nastepuje przez kanal 14. Kanal odprowadzajacy 45 utworzony z komór 15 i 16 zwieksza stopniowo swoja objetosc i przechodzi w wyjsciowa komore koncowa 17, znajdujaca sie w uchwycie 6. Kat nachylenia tworzacej stozek komory koncowej 17 4—9° co zwieksza efektywnosc tlumienia halasu. 50 Koncówka robocza 18 jest umocowana na trzpie¬ niu 1 przy pomocy wymiennej szczeki 19 i na¬ kretki zaciskowej 20.Dzialanie urzadzenia jest nastepujace: powietrze sprezone do cisnienia 3 do 5 atm dostaje sie 55 poprzez kanal wprowadzajacy 14 do komór wy¬ sokiego cisnienia 7, 8 i do otworu urzadzenia rozruchowego 9 a poprzez otworki w tulei opo¬ rowej 2 i nakladce 3 do przestrzeni miedzy tymi elementami a trzpieniem 1. W ten sposób aerosta- 60 tyczne lozysko wzdluzno-poprzeczne przechdzi w stan pracy zanim uruchomiony zostanie trzpien 1 i moze w tym stanie pozostac po jego unierucho¬ mieniu. Przy otwarciu ukladu rozruchowego 9 sprezone powietrze poprzez nakladke 3 dostaje sie 65 na uksztaltowane profilowo lopatki trzpienia 15 uruchamiajac go i wprowadzajac wraz z konców¬ ka robocza w ruch obrotowy. Wykorzystane po¬ wietrze przechodzi przez kanal odprowadzajacy utworzony z polaczonych komór 15 i 16 o stop¬ niowo zwiekszajacej sie objetosci i polaczonych 5 z wyjsciowa komora koncowa 17, która wypelnio¬ na jest materialem tlumiacym dzwiek np. wlók¬ nem kapronowym. Rozwiazanie wedlug wynalazku pozwala uzyskac urzadzenie pneumatyczne pracu¬ jace praktycznie bez wibracji tulei oporowej 10 i uchwytu, przez co zapobiega sie rozwojowi choroby zawodowej pracownika, podwyzsza 1,5^ 2 krotnie wydajnosc pracy i zapewnia wygodne warunki pracy. Nalezy zauwazyc, ze tlumienie dzwieku w urzadzeniu wedlug wynalazku zapew- 15 nia utrzymanie halasu w granicach 60—70 dB znormalizowanego widma, a wykonany z materia¬ lu niemetalowego uchwyt zapobiega oziebieniu reki pracownika. 20 PL PL