RU2279962C1

RU2279962C1 - Device for producing ozonized air in cutting

Info

Publication number: RU2279962C1
Application number: RU2004135498/02A
Authority: RU
Inventors: Елена Анатольевна Чекалова (RU); Елена Анатольевна Чекалова; Владимир Дмитриевич Гурин (RU); Владимир Дмитриевич Гурин
Original assignee: Елена Анатольевна Чекалова
Priority date: 2004-12-06
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2006-07-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: device comprises power source connected with the nozzle of the air duct of ozonizer, capacitor provided with through openings symmetrically arranged along its axis. The capacity and inductivity of the capacitor is chosen to cause the nozzle to operate in pulsating regime. The power source is controllable. The nozzle of the air duct of the ozonizer is made for permitting control of the ozone outflow, and its housing receives the inner air duct.

EFFECT: enhanced efficiency.

1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для охлаждения зоны резания металлорежущего станка и может быть использовано в машиностроении.The invention relates to devices for cooling the cutting zone of a metal cutting machine and can be used in mechanical engineering.

Известно устройство для получения озонированного воздуха при резании, содержащее управляемый датчик напряжения, подключенный к соплу воздуховода озонатора, и конденсатор.A device is known for producing ozonized air during cutting, comprising a controlled voltage sensor connected to an ozonator duct nozzle and a capacitor.

Недостатками известного устройства является неудобство эксплуатации, обусловленное необходимостью использования автономного источника тока, а также недостаточная эффективность охлаждения и надежность работы устройства.The disadvantages of the known device is the inconvenience of operation, due to the need to use an autonomous current source, as well as insufficient cooling efficiency and reliability of the device.

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.The purpose of the device is to increase the wear resistance of the cutting tool, increase the productivity of the processing process; ensuring effective cooling of the cutting tool due to the presence of charged particles in the air stream; providing good sanitary conditions in the workplace.

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.This is achieved by the fact that the ozonizer duct nozzle is configured to control the ozone output stream, and an internal duct is arranged in its body, made in the form of a capacitor with through holes located symmetrically along its axis at the outlet of the duct, while the capacitance and intrinsic inductance of the capacitor are selected from the condition of the nozzle in pulsating mode.

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.A strong electric field and directed motion of charged particles cause the influx or outflow of electrons from the metal surface. The ability to obtain charged particles of the desired sign, composition and concentration, as well as providing a strong electric field, can improve processing efficiency.

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.The device allows to reduce the temperature in the contact zone of the cutting tool and the processed material by increasing the number of charged ozone particles, i.e. there is a quick passivation process. Due to the high concentration of oxygen, ozone and charged particles of aero ions, the diffusion rate of electrically charged particles into the plastic deformation zone increases due to the appearance of a significant difference (of the order of several kilovolts) in the air stream.

Данное устройство позволяет изменять количество заряженных частиц озона и частиц аэроионов за счет управляемого датчика напряжения и давления воздуха, который подается через штуцер.This device allows you to change the number of charged particles of ozone and particles of aeroions due to a controlled voltage and air pressure sensor, which is supplied through the fitting.

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.There are technical solutions for cooling the air supplied to the cutting zone by means of transmission through a high-voltage discharge gap, for example, US patent 3938345, cl. 62-3, 1976

На чертеже схематично показано устройство для получения озонированного воздуха при резании, общий вид.The drawing schematically shows a device for producing ozonized air during cutting, General view.

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).A device for producing ozonized air during cutting consists of a generator controlled by voltage (1) with a resistor (2) for initial frequency setting. The matching transistor (3) with a resistor (4) is connected to a pulse transformer (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).From the output of the pulse transformer through the resistor (6), the pulses of the horizontal high-voltage transformer (8) with the protection diode (9) and the capacitor (10) are fed to the base of the powerful transistor (7). A voltage multiplier (11) is connected to the output of the high-voltage winding of the transformer.

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.Resistors (12) and (13) play the role of a shunt in the current-carrying circuit. A limiting resistor (14) is connected in series with the resistor (12). The signal is taken at the input and displayed on a digital microammeter (15). Block (16) includes an adjustable stabilized power supply, the output of which is connected to a high-voltage transformer.

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.The nozzle for the ozonized stream consists of a sealed housing (17) with a central duct (18). The design of the capacitor consists of a solid cylindrical (preferably PTFE) capacitor. The central duct (18), which serves as a condenser, has through holes (19) located symmetrically along the axis at the outlet of the duct, while the capacitance and intrinsic inductance of the capacitor are selected from the condition of the nozzle in pulsating mode.

Работает приспособление следующим образом:The device works as follows:

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.When voltage is connected, a high voltage appears at the nozzle input (20). The resistor (14) sets the desired current on the device (15), and the air is supplied through the inlet fitting (21), passing through the duct located inside the nozzle, is charged, and at the exit from the nozzle, we get an ozonized stream (of charged particles of ozone and particles of aero ions) . And also at the nozzle exit there is a nozzle (22) that regulates the ozonized outlet stream.

На выходной обмотке высоковольтного трансформатора формируется высокочастотное пульсирующее высокое напряжение. Нижняя обмотка трансформатора заземлена.A high-frequency pulsating high voltage is formed on the output winding of the high-voltage transformer. The bottom winding of the transformer is grounded.

Высоковольтный провод подключен к конденсатору (20) в корпусе (17) и на "землю".The high-voltage wire is connected to a capacitor (20) in the housing (17) and to the ground.

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.Air passing through the duct (18) is charged with ozone through the condenser due to its high concentration and increase in the diffusion rate of electrically charged particles into the plastic deformation zone due to the appearance of a significant difference (of the order of several kilovolts) of potentials in the air stream. As a result, due to the increase in the number of charged ozone particles, a fast passivation process takes place, which ensures a decrease in temperature in the contact zone of the cutting tool and the processed material.

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.Thus, blowing air through the condenser, we obtain the ozonized stream at the nozzle exit, i.e. the device of the nozzle allows you to increase the number of charged particles of ozone and particles of aero ions due to the controlled sensor voltage and air pressure, which is fed through the nozzle.

Claims

A device for producing ozonized air during cutting, containing a voltage source connected to the nozzle of the ozonizer duct, characterized in that it is equipped with a capacitor made with through holes located symmetrically along its axis, the capacitance and intrinsic inductance of the capacitor selected from the operating condition of the nozzle in a pulsating mode, and the voltage source is made controllable, while the ozonizer duct nozzle is configured to adjust the ozone output stream, and in its body Position the inner duct.