устройство для абразивной обработки поверхностей

Формула изобретения

Устройство для абразивной обработки поверхностей, содержащее рабочую камеру, переходящую в щелевидное сопло с примыкающим к нему элементом с выпуклой внешней границей, отличающееся тем, что щелевидное сопло выполнено в виде замкнутого кольца, а элемент с выпуклой внешней границей - в виде воронки с отводящей трубой, при этом устройство снабжено установленными в нижней его части по меньшей мере тремя ограничителями, служащими для регулирования высоты устройства относительно обрабатываемой поверхности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к абразивной обработке поверхностей.

Известно устройство для абразивной обработки деталей, в котором струя газа с абразивными частицами (песок, дробь) под давлением выбрасывается на обрабатываемую деталь. В результате взаимодействия абразивных частиц с поверхностью детали в зависимости от типа поверхности происходит очистка поверхности от ржавчины, старой краски; сдирание верхнего слоя камня; нанесение шероховатости на стекле и т.д. [1].

Недостатком известной конструкции является тот факт, что под действием струи газа абразивные частицы, а также частицы, отрываемые от обрабатываемой поверхности в процессе взаимодействия струи с поверхностью, разлетаются в разные стороны. При этом теряется ценный расходуемый материал (абразивные частицы) и атмосфера в зоне проведения работ наполняется мельчайшими частицами ржавчины, краски, стекла, песка и т. д., в силу чего создаются тяжелые условия труда для оператора. Для того, чтобы устранить эти недостатки, зону обработки накрывают специальным колпаком или устанавливают специальные отсасывающие устройства. Однако, это не всегда просто сделать (например, при обработке зданий), и, во-вторых, усложняет и удорожает конструкцию устройства, и ухудшает условия работы оператора.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому объекту является устройство для абразивной обработки деталей, содержащее рабочую камеру, переходящую в щелевидное сопло с примыкающим к нему элементом с выпуклой внешней границей.

При контакте абразивновоздушной струи с элементом с выпуклой внешней границей абразивные частицы продолжают свое движение к обрабатываемой детали по прямой, а струя воздуха, в силу эффекта Коанда, продолжает свое движение вдоль выпуклой поверхности элемента. Таким образом происходит отделение рабочей струи частиц от силового агента - воздуха. Струя воздуха при этом может быть использована в качестве вентиляционной системы.

Недостатком известного устройства является раннее отделение абразивного материала от воздуха, в силу чего присущие аналогу недостатки по потерям расходуемого материала и по запыленности воздуха вблизи места работы остаются. Кроме того, вследствие краевых эффектов нарушается прилипание воздушной струи к поверхности элемента на боковых границах струи.

В основу изобретения положена задача создания устройства для абразивной обработки поверхностей, конструкция которого позволила бы рабочую абразивновоздушную струю после ее взаимодействия с обрабатываемой поверхностью, а также продукты обработки поверхности полностью вывести из рабочей зоны для последующего выделения ценного компонента - абразивных частиц и пылеулавливания.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для абразивной обработки поверхностей, содержащем рабочую камеру, переходящую в щелевидное сопло, и примыкающий к соплу элемент с выпуклой внешней границей, согласно изобретению, щелевидное сопло выполнено в виде замкнутого кольца, а элемент с выпуклой внешней границей выполнен в виде воронки с отводящей трубой, при этом устройство снабжено, установленными в нижней его части по меньшей мере тремя ограничителями, служащими для регулирования высоты устройства, относительно обрабатываемой поверхности.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит корпус 1 с размещенным внутри него элементом 2 с выпуклой внешней границей, выполненным в виде воронки, переходящей в отводящую трубу 3. Корпус 1 и элемент 2 образуют камеру 4, переходящую в кольцевое щелевидное сопло 5. К камере 4 подсоединен питающий трубопровод 6, который включает емкость 7 с рабочими телами 8. На корпусе 1 в нижней его части по круговому периметру установлены три или более ограничителя 9, служащие для регулирования высоты устройства относительно обрабатываемой поверхности 10.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха и рабочих тел 8 в камеру 4 рабочие тела 8 разгоняются в выходном канале сопла 5 до требуемой скорости и выбрасываются на обрабатываемую поверхность 10. После вылета из сопла 5 тяжелые рабочие частицы продолжают свое движение к обрабатываемой поверхности 10 по прямой вдоль касательной к элементу 2 с выпуклой внешней границей в месте вылета частицы, а сжатый воздух движется вдоль выпуклой поверхности элемента 2 к горловине воронки и далее по отводящей трубе 3. Рабочие тела 8 в результате взаимодействия с обрабатываемой поверхностью 10 разрушают ее и, отражаясь от поверхности, влетают также в горловину элемента 2 и увлекаются потоком. Оторвавшиеся частицы обрабатываемой поверхности 10 также увлекаются воздушным потоком и выводятся по отводящей трубе 3 из зоны обработки.

Диаметр горловины элемента 2 и далее отводящей трубы 3 выбран таким образом, чтобы не возникало противотока. Расстояние между устройством и обрабатываемой поверхностью с помощью ограничителей 9 выбрано таким, чтобы все рабочие тела 8, а также продукты обработки поверхности 10 попадали в зону действия пристенной рабочей струи воздуха и полностью выводились из зоны обработки поверхности. Выделение рабочих тел из отработанного воздуха с частицами может быть произведено, например, с помощью циклона, а промывка воздуха от пыли, например, путем его барботажа через слой воды.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет сохранить для повторного использования рабочие тела и не допустить запыление атмосферы в области производства работ за счет того, что щелевидное сопло выполнено в виде замкнутого кольца, элемент с выпуклой внешней границей выполнен в виде воронки, переходящей в отводящую трубу, и устройство оснащено ограничителями, задающими расстояние от устройства до обрабатываемой поверхности на величину, при которой вся активная абразивновоздушная струя, эжектируемый ею воздух из атмосферы, а также продукты очистки обрабатываемой поверхности полностью выводятся из рабочей зоны для последующего выделения рабочих тел и очистки отработанного газа.

Источники информации:

1. Авторское свидетельство СССР N 1098775, кл. B 24 C 3/22, 1984, Бюл. N 23.