RU2115535C1

RU2115535C1 - Device for feeding of lubricant to grinding wheel

Info

Publication number: RU2115535C1
Application number: RU96102933A
Authority: RU
Inventors: Л.В. Худобин; Н.И. Веткасов
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1996-02-15
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: to increase strength of grinding wheels, their working surfaces are coated with stiff grease by means of device which includes heating element. Control arrangement maintains required temperature in tank. Device nozzle is insulated electrically from tank and mixer and is connected to electric circuit. EFFECT: enhanced grinding. 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке металлов резанием с применением шлифовальных кругов и смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС). The invention relates to mechanical engineering, namely to the processing of metals by cutting using grinding wheels and cutting lubricants (SOTS).

В связи с резким повышением стоимости шлифовальных кругов весьма актуальной становится задача сокращения их расхода за счет увеличения стойкости. Одним из путей повышения стойкости шлифовальных кругов является рациональное применение СОТС. In connection with a sharp increase in the cost of grinding wheels, the task of reducing their consumption by increasing durability becomes very urgent. One of the ways to increase the durability of grinding wheels is the rational use of SOTS.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи, заключающейся в повышении стойкости шлифовальных кругов и уменьшении их расхода. The invention is aimed at solving the problem of increasing the durability of grinding wheels and reducing their consumption.

Известны устройства для охлаждения и смазки зоны резания распыленными масляными жидкостями (авт. св. 152162 от 5.5.1966 г. и авт. св. 313645 от 7.09.1971 г.). Known devices for cooling and lubricating the cutting zone with atomized oil liquids (ed. St. 152162 from 5.5.1966 and ed. St. 313645 from 09/09/1971).

Известны установки для охлаждения и смазки зоны резания распыленными жидкостями, в том числе масляными, типа УР-3, УЗ-3А, построенные по единому принципу [1]. Known installations for cooling and lubricating the cutting zone with sprayed liquids, including oil, type UR-3, UZ-3A, built on a single principle [1].

Недостатком указанных аналогов является то, что они предназначены для распыления СОТС, находящихся только в жидком агрегатном состоянии. Установки такого типа, как правило, применяют на операциях лезвийной обработки, где по тем или иным причинам невозможна подача СОЖ поливом. Применение вышеперечисленных установок на операциях шлифования малоэффективно из-за наличия вокруг быстро вращающегося шлифовального круга мощных пограничных воздушных потоков, препятствующих попаданию распыленной жидкости на рабочую поверхность круга. The disadvantage of these analogues is that they are intended for spraying SOTS, which are only in the liquid state of aggregation. Plants of this type, as a rule, are used in blade processing operations, where for one reason or another it is impossible to supply coolant by irrigation. The use of the above installations in grinding operations is ineffective due to the presence of powerful boundary air flows around a rapidly rotating grinding wheel that prevent sprayed liquid from entering the working surface of the wheel.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому изобретению является выбранная в качестве прототипа установка для охлаждения и смазки зоны резания распыленными масляными жидкостями типа УЗ-3М, включающая бачок для СОТС, смеситель, сопло, устройство подготовки сжатого воздуха, устройство управления, систему трубопроводов. Closest to the technical nature of the claimed invention is the installation selected as a prototype for cooling and lubricating the cutting zone with sprayed oil liquids of the UZ-3M type, including a tank for COTS, a mixer, a nozzle, a compressed air preparation device, a control device, and a piping system.

У прототипа и заявляемого изобретения имеются следующие сходные существенные признаки: бачок для СОТС, смеситель, сопло, устройство подготовки сжатого воздуха, устройство управления, система трубопроводов. The prototype and the claimed invention have the following similar essential features: a tank for SOTS, a mixer, a nozzle, a device for preparing compressed air, a control device, a piping system.

Недостатком прототипа, как и описанных выше аналогов, является то, что он предназначен для распыления СОТС, находящихся лишь в жидком агрегатном состоянии, его применение на операциях шлифования не позволяет существенно повысить стойкость шлифовальных кругов и тем самым снизить их расход из-за наличия вокруг быстровращающихся шлифовальных кругов мощных пограничных воздушных потоков. The disadvantage of the prototype, as well as the analogues described above, is that it is intended for spraying SOTS, which are only in the liquid state of aggregation, its use in grinding operations does not significantly increase the resistance of grinding wheels and thereby reduce their consumption due to the presence of rapidly rotating around grinding wheels powerful border airflows.

Задача изобретения - повышение стойкости шлифовального круга и тем самым снижение его расхода. The objective of the invention is to increase the durability of the grinding wheel and thereby reduce its consumption.

Для достижения поставленной цели заявляемое изобретение - устройство для подачи смазки на шлифовальный круг - содержит следующие общие, выраженные определенными понятиями существенные признаки, совокупность которых направлена на решение только одной связанной с целью изобретения задачи: бачок для смазки, смеситель, устройство подготовки сжатого воздуха, устройство управления, систему трубопроводов, тепловой элемент, установленный в нижней части бачка устройство регулирования температуры, сопло, электрически изолированное от бачка и включенное в электрическую цепь. To achieve this goal, the claimed invention - a device for supplying lubricant to the grinding wheel - contains the following general essential features expressed by certain concepts, the totality of which is aimed at solving only one problem associated with the purpose of the invention: a lubricant reservoir, a mixer, a compressed air preparation device, a device control system, piping system, thermal element installed in the lower part of the tank temperature control device, a nozzle electrically isolated from the tank and included in the electrical circuit.

По отношению к прототипу у заявляемого изобретения имеются следующие отличительные признаки и их причинно-следственная связь с целью изобретения: в нижней части бачка для смазки установлен тепловой элемент, сопло для подачи смазки электрически изолировано от бачка и включено в электрическую цепь, тепловой элемент связан с устройством регулирования температуры. In relation to the prototype, the claimed invention has the following distinctive features and their causal relationship for the purpose of the invention: a thermal element is installed in the lower part of the lubricant tank, the nozzle for supplying lubricant is electrically isolated from the tank and is included in the electrical circuit, the thermal element is connected to the device temperature regulation.

Наличие теплового элемента в нижней части бачка для смазки позволяет использовать заявляемое изобретение для распыления СОТС, находящихся в состоянии поставки в твердом или пластичном состоянии. Применение сопла, электрически изолированного от бачка и включенного в электрическую цепь, позволяет повысить надежность работы устройства за счет исключения возможности охлаждения и остывания смазки в канале сопла в процессе ее распыления. Наличие устройства регулирования температуры, связанного с тепловым элементом, позволяет поддерживать постоянную температуру смазки в бачке. Тем самым отличительные признаки изобретения обеспечивают возможность тщательного и равномерного нанесения твердой или пластичной смазки на рабочую поверхность шлифовального круга, а следовательно, повышают его стойкость (уменьшают расход круга). The presence of a thermal element in the lower part of the tank for lubrication allows you to use the claimed invention for spraying COTS, which are in the delivery state in a solid or plastic state. The use of a nozzle electrically isolated from the tank and included in the electric circuit allows to increase the reliability of the device by eliminating the possibility of cooling and cooling the lubricant in the nozzle channel during its spraying. The presence of a temperature control device associated with the thermal element allows you to maintain a constant temperature of the lubricant in the tank. Thus, the distinguishing features of the invention provide the possibility of thorough and uniform application of solid or grease to the working surface of the grinding wheel, and therefore, increase its durability (reduce the consumption of the wheel).

По имеющимся у авторов сведениям совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемого изобретения не известна из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "новизна". According to the information available to the authors, the set of essential features characterizing the essence of the claimed invention is not known from the prior art, which allows us to conclude that the invention meets the criterion of "novelty."

По мнению авторов, сущность заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, так как из него не выявляется вышеуказанное влияние на получаемый технический результат - новое свойство объекта - совокупность признаков, которые отличают заявляемое изобретение от прототипа, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "Изобретательский уровень". According to the authors, the essence of the claimed invention does not follow explicitly from the prior art for a specialist, since the above effect on the obtained technical result is not revealed from it - a new property of the object - a set of features that distinguish the claimed invention from the prototype, which allows us to conclude its compliance with the criterion of "Inventive step".

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность изобретения, в принципе может быть многократно использована в машиностроении, а именно на операциях шлифования. The set of essential features characterizing the essence of the invention, in principle, can be repeatedly used in mechanical engineering, namely in grinding operations.

Получение технического результата, заключающегося в нанесении на рабочую поверхность шлифовального круга слоя твердой или пластичной смазки требуемой толщины и обуславливающего достижение поставленной цели - повышения стойкости шлифовального круга - позволяет сделать вывод о соответствии изобретения критерию "промышленная применимость". Obtaining a technical result, which consists in applying a layer of hard or grease of the required thickness to the working surface of the grinding wheel and determining the achievement of the set goal - increasing the resistance of the grinding wheel - allows us to conclude that the invention meets the criterion of "industrial applicability".

На чертеже представлена схема устройства для подачи смазки на шлифовальный круг. Устройство содержит устройство подготовки сжатого воздуха, включающее кран (вентиль) 1, фильтр-влагоотделитель 2, воздухораспределитель (устройство управления) 3, редукционный клапан 4, манометр 5; потенциометр 6, бачок для смазки 7, смеситель 8, сопло 9, датчик температуры 10, тепловой элемент 11, систему трубопроводов 12. Тепловой элемент 11 установлен в нижней части бачка 7 и связан с потенциометром 6, который в свою очередь соединен с датчиком температуры 10, установленным на корпусе бачка 7. The drawing shows a diagram of a device for supplying lubricant to the grinding wheel. The device comprises a compressed air preparation device, including a valve (valve) 1, a filter-moisture separator 2, an air distributor (control device) 3, a pressure reducing valve 4, a pressure gauge 5; potentiometer 6, lubricant tank 7, mixer 8, nozzle 9, temperature sensor 10, thermal element 11, piping system 12. The thermal element 11 is installed in the lower part of the tank 7 and is connected to a potentiometer 6, which in turn is connected to the temperature sensor 10 mounted on the casing of the tank 7.

Сопло 9 электрически изолировано от бачка 7 и включено в электрическую цепь. The nozzle 9 is electrically isolated from the tank 7 and is included in the electrical circuit.

Устройство работает следующим образом. Перед началом работы на шлифовальном станке в бачок 7 закладывается твердая смазка (например, парафин), подается напряжение на тепловой элемент 11 и происходит расплавление твердой или пластичной смазки и переход ее в жидкое агрегатное состояние. При достижении заданной температуры потенциометр 6 отключает напряжение на тепловом элементе 11 и в дальнейшем периодически подключает его при понижении температуры расплавленной смазки ниже заданного значения. Контроль температуры осуществляется с помощью датчика 10. После перехода твердой или пластичной смазки в жидкое агрегатное состояние подается сжатый воздух из заводской сети под давлением (0,2 - 0,4) МПа, который, пройдя кран 1, фильтр-влагоотделитель 2, воздухораспределитель 3, редукционный клапан 4 и систему трубопроводов 12, поступает в смеситель 8. Под действием сжатого воздуха, частично поступающего из смесителя 8 в бачок 7 и частично выходящего из него, на выходе из сопла 9 образуется воздушно-жидкостная смесь, которая направляется на рабочую поверхность вращающегося шлифовального круга. При соприкосновении с ходовой поверхностью круга смазка охлаждается и переходит в твердое агрегатное состояние. Продолжительность нанесения и соответственно толщина слоя смазки на шлифовальном круге определяется конкретными условиями шлифования. Нанесение расплавленной смазки на рабочую поверхность круга можно производить как перед началом, так и в процессе обработки. Слой твердой или пластичной смазки на рабочей поверхности круга надежно защищает абразивные зерна от непосредственного контакта с материалом обрабатываемой заготовки, что способствует уменьшению теплообразования в зоне обработки, повышению стойкости шлифовальных кругов и снижению шероховатости поверхности шлифовальных деталей. При этом отпадают расходы на разложение и утилизацию СОЖ, соизмеримые с расходами на изготовление и приготовление СОЖ. The device operates as follows. Before starting work on a grinding machine, a solid lubricant (for example, paraffin) is placed in the tank 7, voltage is applied to the thermal element 11, and solid or plastic lubricant is melted and it becomes a liquid state of aggregation. When the set temperature is reached, the potentiometer 6 turns off the voltage on the thermal element 11 and subsequently periodically connects it when the temperature of the molten lubricant drops below a predetermined value. Temperature control is carried out using a sensor 10. After the transition of solid or grease to a liquid state of aggregation, compressed air is supplied from the factory network under a pressure of (0.2 - 0.4) MPa, which, having passed through valve 1, filter-separator 2, air distributor 3 , the pressure reducing valve 4 and the piping system 12, enters the mixer 8. Under the action of compressed air partially coming from the mixer 8 into the tank 7 and partially leaving it, an air-liquid mixture is formed at the outlet of the nozzle 9, which is sent to the working overhnost rotating grinding wheel. In contact with the running surface of the circle, the lubricant cools and becomes a solid state of aggregation. The duration of application and, accordingly, the thickness of the lubricant layer on the grinding wheel is determined by the specific grinding conditions. The application of molten grease on the working surface of the wheel can be performed both before and during the treatment. A layer of solid or grease on the working surface of the wheel reliably protects abrasive grains from direct contact with the material of the workpiece, which helps to reduce heat generation in the processing zone, increase the resistance of grinding wheels and reduce the surface roughness of grinding parts. This eliminates the cost of decomposition and disposal of coolant, commensurate with the cost of manufacture and preparation of coolant.

Заявляемое изобретение не оказывает отрицательного влияния на состояние окружающей среды. The claimed invention does not adversely affect the state of the environment.

Claims

A device for supplying lubricant to the grinding wheel, consisting of a lubricant reservoir, mixer, nozzle, compressed air preparation device, control device and piping system, characterized in that the device is equipped with a thermal element installed in the lower part of the lubricant reservoir, a temperature control device, connected to the lubricant reservoir and the heating element, the nozzle is electrically isolated from the reservoir and the mixer and is included in the electrical circuit.