RU2392108C1

RU2392108C1 - Facility for supply of solid lubricant to grindstone

Info

Publication number: RU2392108C1
Application number: RU2008137684/02A
Authority: RU
Inventors: Леонид Викторович Худобин (RU); Леонид Викторович Худобин; Александр Васильевич Рудецкий (RU); Александр Васильевич Рудецкий
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2010-06-20
Also published as: RU2008137684A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: facility consists of tank for solid lubricant (SL) and of heat element installed in lower part of tank. A device for control over temperature of SL is joined with the tank and the heat element. Further, there are provided a mixer, a nozzle electrically insulated from the tank and the mixer and connected to electric circuit, a device for preparing compressed air, a device of control and a pipeline system. A back valve is installed in the tank for SL at an intake end of the tube for supply of melted SL to the mixer.

EFFECT: stabilised contents of SL in flare of air-drop mixture; possibility to apply SL with short-term pulses at each override of stone beyond end of processed work-piece; upgraded quality of processing.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к обработке заготовок деталей машин резанием с применением шлифовальных кругов (ШК), твердых и пластичных смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС).The invention relates to the field of engineering, namely to the processing of workpieces of machine parts by cutting using grinding wheels (HK), solid and plastic lubricating-cooling technological means (SOTS).

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является устройство для подачи твердого смазочного материала (ТСМ) на ШК (патент РФ №2238842 С1, МПК⁷В24В 55/02, опубл. 10.27.04, БИ №30), включающее бачок для ТСМ, тепловой элемент, установленный в нижней части бачка для ТСМ, устройство регулирования температуры ТСМ, связанное с бачком для ТСМ и тепловым элементом, смеситель, расположенный внутри бачка для ТСМ, трубку для подвода к смесителю расплавленного ТСМ, сопло, электрически изолированное от бачка для ТСМ и смесителя и включенное в электрическую цепь, устройство подготовки сжатого воздуха, устройство управления и систему трубопроводов, принятое за прототип.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a device for supplying solid lubricant (TCM) to a barcode (RF patent No. 2238842 C1, IPC ⁷ V24V 55/02, publ. 10.27.04, BI No. 30), including tank for TCM, a thermal element installed in the lower part of the tank for TCM, a temperature control device for TCM connected to the tank for TCM and a thermal element, a mixer located inside the tank for TCM, a tube for supplying a molten TCM to the mixer, a nozzle electrically isolated from cistern and for TCM and the mixer and included in the electrical circuit, the compressed air preparation device, the control device and the piping system, adopted as a prototype.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, принятого за прототип, относится то, что известное устройство при внутреннем шлифовании (ВШ) не позволяет стабильно наносить ТСМ на рабочую поверхность ШК кратковременным импульсами (небольшими дозами) при каждом выходе (перебеге) ШК за торец обрабатываемой заготовки, когда ШК лишь частично выводится из обрабатываемого отверстия, что обусловлено истечением расплавленного ТСМ из трубки для его подвода к смесителю обратно в бачок для ТСМ, а с понижением уровня ТСМ в бачке требуется больше времени для подъема ТСМ к соплу. С течением времени уровень ТСМ в бачке понизится, расход эффективно используемого для нанесения на ШК расплавленного ТСМ уменьшается, и может наступить момент, когда поступление расплавленного ТСМ к соплу прекратится, в результате чего шлифование будет осуществляться всухую. Это приведет к повышению теплосиловой напряженности шлифования, что негативно скажется на качестве обработанных деталей.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the known device adopted for the prototype include the fact that the known device during internal grinding (VS) does not allow stably applying FCM to the working surface of the HQ with short-term pulses (small doses) at each exit (overrun) ) ШК for the end face of the workpiece, when the ШК is only partially removed from the machined hole, due to the outflow of the molten FCM from the tube for its supply to the mixer to the tank for the TCM, and with a decrease in the level of the TCM in the tank, more time is required to raise the TCM to the nozzle. Over time, the TCM level in the tank will decrease, the flow rate of the molten TCM used effectively for applying to the barcode decreases, and there may come a time when the flow of the molten TCM to the nozzle stops, resulting in dry grinding. This will lead to an increase in the thermal stress of grinding, which will negatively affect the quality of the machined parts.

Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.

Резкое повышение в последнее время требований к конкурентоспособности продукции машиностроения сделало особенно актуальной проблему повышения качества поверхностей обрабатываемых заготовок деталей машин на операциях ВШ. Одним из путей решения указанной проблемы является рационализация применения СОТС.The recent sharp increase in the requirements for the competitiveness of engineering products has made the problem of improving the quality of the surfaces of machined workpieces of machine parts in VS operations particularly urgent. One way to solve this problem is to rationalize the use of SOTS.

Технический результат - повышение качества поверхностей деталей машин и уменьшение доли затрат на СОТС в себестоимости продукции.The technical result is an increase in the quality of the surfaces of machine parts and a decrease in the share of costs for SOTS in the cost of production.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что заявляемое устройство, как и известное устройство, состоит из бачка для ТСМ, теплового элемента, установленного в нижней части бачка, устройства регулирования температуры ТСМ, связанного с бачком для ТСМ и тепловым элементом, смесителя и трубки для подвода к смесителю расплавленного ТСМ, расположенными внутри бачка для ТСМ, сопла, электрически изолированного от бачка для ТСМ и смесителя и включенного в электрическую цепь, устройства подготовки сжатого воздуха, устройства управления и системы трубопроводов. Особенность заключается в том, что на заборном конце трубки для подвода к смесителю расплавленного ТСМ, расположенной в бачке для ТСМ, установлен обратный клапан, который выполняет функцию забора части среды.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that the claimed device, like the known device, consists of a tank for TCM, a thermal element installed in the lower part of the tank, a temperature control device for TCM connected with the tank for TCM and a thermal element, a mixer and a tube for supplying to the mixer a molten TCM located inside the tank for TCM, a nozzle electrically isolated from the tank for TCM and the mixer and included in the electrical circuit, a compressed air preparation device air, control devices and piping systems. The peculiarity lies in the fact that a check valve is installed on the intake end of the tube for supplying the molten TCM to the mixer located in the tank for the TCM, which performs the function of taking part of the medium.

Обратный клапан предотвращает стекание расплавленного ТСМ по трубке для подвода его к смесителю обратно в бачок. При этом содержание расплавленного ТСМ в факеле воздушно-капельной смеси стабилизируется. Слой смазки надежно защищает абразивные зерна (A3) от непосредственного контакта с материалом обрабатываемой заготовки. Это способствует уменьшению силы трения, а следовательно, и теплонапряженности в зоне обработки, в результате чего повышается качество обработанных поверхностей деталей машин.The non-return valve prevents the molten TCM from flowing down the pipe to bring it back to the tank to the mixer. In this case, the content of the molten TCM in the flare of the droplet mixture is stabilized. The lubricant layer reliably protects abrasive grains (A3) from direct contact with the material of the workpiece. This helps to reduce the friction force, and consequently, the heat stress in the processing zone, which increases the quality of the machined surfaces of machine parts.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата.Information confirming the possibility of carrying out the invention with obtaining the above technical result.

На чертеже представлена схема устройства для подачи ТСМ на ШК.The drawing shows a diagram of a device for supplying FCM to the bar.

Устройство для подачи ТСМ на ШК содержит устройство управления и подготовки сжатого воздуха, включающее: кран (вентиль) 1, фильтр-влагоотделитель 2, воздухораспределитель (устройство управления) 3, редукционный клапан 4, манометр 5 и систему трубопроводов 6; питающее устройство, состоящее из потенциометра 7, бачка 8 для ТСМ, смесителя 9, трубки 10 для подвода к смесителю расплавленного ТСМ с установленным на ее заборном конце обратным клапаном 11, датчика температуры 12, тепловой элемент 13 и сопло 14, находящееся внутри нагревательного элемента 15, защищенного оболочкой из теплоизоляционного влагонепроницаемого материала 16. Тепловой элемент 13 установлен в нижней части бачка 8 и связан с потенциометром 7, который, в свою очередь, соединен с датчиком температуры 12, установленным на корпусе бачка 8. Сопло 14 изолировано от бачка 8 диэлектрической прокладкой 17 и включено в электрическую цепь. Корпус смесителя 9, трубка 10 с установленным на ее заборном конце обратным клапаном 11 расположены в бачке 8 для ТСМ.A device for supplying FCM to the CC contains a control device and compressed air preparation, 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 and a piping system 6; a feed device consisting of a potentiometer 7, a tank 8 for TCM, a mixer 9, a tube 10 for supplying a molten TCM to the mixer with a non-return valve 11 installed on its intake end, a temperature sensor 12, a heat element 13 and a nozzle 14 located inside the heating element 15 protected by a shell of heat-insulating moisture-proof material 16. The thermal element 13 is installed in the lower part of the tank 8 and is connected to a potentiometer 7, which, in turn, is connected to a temperature sensor 12 mounted on the tank body 8. Nozzle 14 is isolated from the tank 8 by a dielectric gasket 17 and is included in the electrical circuit. The mixer body 9, the tube 10 with a non-return valve 11 mounted on its intake end are located in the tank 8 for the TCM.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

Перед началом работы на шлифовальном станке в бачок 8 закладывают ТСМ (например, парафин) и расплавляют его, переводя ТСМ в жидкое агрегатное состояние. После перехода ТСМ в жидкое агрегатное состояние подают напряжение на нагревательный элемент 15, находящийся в сопле 14, в результате чего оно нагревается до температуры, несколько превышающей температуру плавления используемого ТСМ. Затем из заводской пневмосети под давлением 0,2…0,4 МПа подают сжатый воздух в питающее устройство; воздух, пройдя через устройство управления и подготовки сжатого воздуха ТСМ (поз.1, 2, 3, 4, 5 и 6), нагревается до температуры расплавленного ТСМ и, продолжая двигаться по смесителю 9, перед соплом 14 смешивается с расплавленным ТСМ, поступающим в смеситель 9 через обратный клапан 11 по трубке 10 из бачка 8 для ТСМ. При смешивании нагретого воздуха с находящимся в жидком агрегатном состоянии расплавленным ТСМ образуется воздушно-капельная смесь, которая в полном объеме (без образования в смесителе 9 нароста из ТСМ) транспортируется через нагретое для предотвращения застывания смеси сопло 14 на рабочую поверхность ШК 18, вращающегося с окружной скоростью V_к, и создает на ней равномерный слой ТСМ 19. Продолжительность нанесения и соответственно толщина слоя ТСМ 19 на ШК 18 определяется конкретными условиями шлифования. Слой ТСМ 19, нанесенный на рабочую поверхность ШК 18, надежно защищает A3 от непосредственного контакта с материалом обрабатываемой заготовки 20, вращающейся с окружной скоростью V_з. Это способствует уменьшению трения, а значит, и теплосиловой напряженности ВШ, в результате чего улучшается качество поверхностей деталей машин и создаются предпосылки для повышения производительности обработки за счет форсирования режима ВШ.Before starting work on the grinding machine, the TCM (for example, paraffin) is placed in the tank 8 and melted, transferring the TCM to a liquid state of aggregation. After the transition of the TCM to the liquid state of aggregation, voltage is applied to the heating element 15 located in the nozzle 14, as a result of which it is heated to a temperature slightly higher than the melting temperature of the used TCM. Then from the factory pneumatic network under pressure 0.2 ... 0.4 MPa serves compressed air to the feed device; air passing through the TCM compressed air control and preparation device (items 1, 2, 3, 4, 5, and 6) is heated to the temperature of the molten TCM and, while continuing to move through the mixer 9, is mixed in front of the nozzle 14 with the molten TCM entering the mixer 9 through the check valve 11 through the tube 10 from the tank 8 for TCM. When heated air is mixed with molten TCM in a liquid state of aggregation, an air-droplet mixture is formed, which is fully transported (without the formation of a build-up of TCM in the mixer 9) through the nozzle 14 heated to prevent the mixture from solidifying and onto the working surface of ШК 18 rotating with speed V _to , and creates on it a uniform layer of TCM 19. The duration of application and, accordingly, the thickness of the layer of TCM 19 on the barcode 18 is determined by the specific grinding conditions. The TCM 19 layer deposited on the working surface of the ШК 18 reliably protects A3 from direct contact with the material of the workpiece 20, rotating with a peripheral speed V _s . This helps to reduce friction, and hence the heat strength of the VS, as a result of which the quality of the surfaces of machine parts improves and prerequisites are created to increase processing productivity by forcing the VS mode.

Claims

A device for supplying solid lubricant (TCM) to a grinding wheel containing a tank for TCM, a thermal element installed in the lower part of the tank, a temperature control device for TCM connected to the tank for TCM and a thermal element, a mixer and a tube for supplying a molten TCM to the mixer located inside the tank for TCM, a nozzle electrically isolated from the tank for TCM and the mixer and included in the electrical circuit, a compressed air preparation device associated with the mixer, a control device and piping system, characterized in that a check valve is installed in the tank for the TCM at the intake end of the tube for supplying the molten TCM to the mixer.