Пристрій для виготовлення композиційного магнітно-абразивного порошку

Пристрій для виготовлення композиційного магнітно-абразивного порошку. Корисна модель відноситься до галузі виготовлення абразивного інструменту для магнітно-абразивної обробки виробів. Відомі пристрої для виготовлення композиційного магнітно-абразивного порошку. Таким, наприклад, є пристрій за патентом Російської Федерації [1]. Цей пристрій має піч з тиглем, механічний активатор, завантажувальний і розвантажувальний патрубки і бункер для накопичування готової продукції. Особливістю цього пристрою є те, що активатор є чисто вібраційної дії, він недостатньо ефективно перемішує матеріал, що знаходиться в тиглі, і в той же час призводить до руйнації зернин компонентів шляхом їх взаємодії між собою під впливом вібрації. Відомий також пристрій для виготовлення композиційного порошку за авторським свідоцтвом СРСР [2] (прототип). Він також має піч з тиглем, механічний активатор, завантажувальний і розвантажувальний дозатори, а також бункер для готового порошку. Перевагою є те, що механічний активатор тут шнек, що здатен добре змішува ти компоненти у середині тигля. Особливістю цього пристрою є нездатність порціювати матеріал на окремі порції - частинки, щоб передавати їх з тигля на подальший обробіток. Крім того цей пристрій не здатен виконувати будь-які технологічні операції з матеріалом після розвантажувального дозатора. Ціллю корисної моделі, що пропонується, є зменшення кількості технологічних операцій і пришвидшення процесу виготовлення композиційного магнітно-абразивного порошку. Вирішення цієї задачі дозволить підняти продуктивність праці і зменшити вартість продукції. У запропонованому пристрої для виготовлення композиційного магнітно-абразивного порошку, що має піч з тиглем, механічний активатор усередині тигля, завантажувальний і розвантажувальний дозатори, а також бункер для готового порошку, розвантажувальний дозатор є клапан з приводом, а між вказаними розвантажувальним дозатором і бункером встановлено охолоджувальну камеру з подрібнювачем усередині цієї камери. На Фіг.1 - загальний вигляд пристрою; на Фіг.2 - подрібнювач (А - А на Фіг.1). У корпусі 1 пристрою змонтовано піч 2, у цій печі є тигель 3, що має накривку 4. Накривка 4 виготовлена з термоізоляційного матеріалу. Тигель 3 має активатор - шнековий перемішувач 5 з приводом 6 і розвантажувальний дозатор - клапан 7 з приводом 8. Тигель 3 у дні має отвір, котрий закритий клапаном 7. Над тиглем 3 встановлено завантажувальний дозатор, що складається з патрубка 9 і шнекового подавана 10 з приводом 11. Над шнековим подавачем 10 є лійки 12 і 13. Під тиглем 3 встановлена охолоджувальна камера 14, а у ній - подрібнювач 15, що має свій привод 16. Дно охолоджувальної камери 14 - решітка 17, під нею знаходиться бункер 18. Стінки камери 14 і бункера 18 подвійні, між ними простір 19, він заповнений холодоагентом, наприклад водою. Патрубки 20 і 21 призначені для прокачування холодоагента через простір 19. Охолоджувальна камера 14 з тиглем 3 сполучена лійкою 22. Бункер 18 у дні має отвір, що закритий клапаном 23. Клапан 23 має привод -важіль 24. Подрібнювач 15 виконано у формі диска 25 з лопатями 26 на його робочій поверхні (Фіг.2). Ці лопаті можуть бути прямолінійними або мати форму дуги, як це показано на Фіг.2. Подрібнювач 15 може мати і іншу конструкцію, наприклад, бути крильчаткою чи щіткою (ці варіанти конструкції на кресленнях не зображено). Подрібнювач 15 зі сторони, що контактує з сумішшю, має поверхню, що не змочується розплавленим феромагнітним матеріалом, наприклад, покритий боридом цирконія (ZrBr). Охолоджувальна камера 14 заповнена інертним газом, наприклад, аргоном. Патрубок 27 призначений для наповнення камери 14 цим газом. У тиглі 3 показана суміш 28, у камері 14 - порція 29 цієї суміші до зіткнення з роздрібнювачем, і та ж порція суміші після подрібнення на краплини 30. У бункері 18 - готовий порошок 31. Тигель 3 і охолоджувальна камера 14 обладнані датчиками температур (на кресленнях датчики не зображені). Спочатку включають піч 2 і нагрівають тигель 3 до температури, що перевищує температуру розплавлювання феромагнітної складової на 40-120°С. У кожну з лійок 12 і 13 насипають порошок-компонент у такій кількості, щоб після їх змішування отримати суміш запланованої пропорції. У якості феромагнітної складової може бути порошок заліза, або порошок вуглецевої чи легованої сталі з добрими магнітними властивостями. За розмірами зернини доцільно брати не більшими, ніж 100мкм, щоб вони швидко розплавлювались. У якості абразивної складової беруть карбіди і окисли металів, наприклад, карбід титана (ТіС). Ці зернини за розмірами доцільно брати дрібнішими, наприклад, у межах 10-20мкм, бо такими вони залишаться у складі зернин готового магнітно-абразивного порошку. Вмикають привод 11. Шнек 10, обертаючись, перемішує компоненти, що сипляться з лійок 12 і 13, транспортуючи суміш цих порошків до патрубка 9. Через патрубок 9 наповнюють тигель 3. Вмикають привод 6 активатора, шнек 5 починає обертатись і перемішувати масу 28 у тиглі 3. У тиглі 3 феромагнітна складова розплавлюється і стає рідиною, а абразивна складова, через те що вона є тугоплавким матеріалом, залишається у твердому порошковому стані. Щоб тверда складова суміші не випливала до верху, або не осідала на дно тигля 3, шнек 5 інтенсивно змішує рідку і порошкову складові, підтримуючи суміш у рівномірно дисперсному кашоподібному стані. Термоізоляційна накривка 4 сприяє підтримуванню рівномірної температури в усьому об'ємі тигля 3. Абразивну складову суміші 28 вибирають з такого матеріалу, який добре змочується розплавленою феромагнітною складовою. Для перетворення суміші 28 у порошок спочатку вмикають привод 16 і, коли подрібнювач 15 набере необхідних обертів, включають привод 8 клапана 7 розвантажувального дозатора. Дозатор починає порціювати (розділяти на шматочки) суміш 28 і порціями 29 через лійку 22 кидати її на подрібнювач 15. Завдяки тому, що швидкість руху лопатей 26 є набагато більшою від швидкості падіння порції 29, остання при взаємодії з лопатями 26 роздрібнюється на багаточисельні окремі краплини 30. Кожна з цих краплин за рахунок сил поверхневого натяжіння рідкої феромагнітної складової набуває кулькоподібної форми. Такими ці краплини відцентровими силами роздрібнювача 15 відкидаються у середовище інертного газу охолоджувальної камери 14. Там краплини швидко охолоджуються і перетворюються у тверді загартовані кулькоподібної форми зернини композиційного феромагнітного порошку 31. Готовий порошок 31 після просипання через решітчасте дно 17 накопичується у бункері 18. У робочому режимі пристрою інертний газ у камері 14 підтримують за температурою, що не вища 90°С шляхом прокачування холодної води через патрубки 20 і 21 та простір 19. Необхідний тиск газу у камері 14 підтримують через патрубок 27. Готовий порошок 31 вивантажують з бункера 18 через отвір у його дні, що закритий клапаном 23, шляхом натискування на важіль 24. Якщо необхідно, то отриманий порошок поділяють на фракції за розмірами його зернин, наприклад, шляхом просіювання цього порошку через сита. Джерела інформації, що взяті до уваги при експертизі: 1. Патент Російської Федерації №2043859 7B22F1/00, Бюл. №26 1995р. "Устройство для термовиброобъемной обработки материалов». 2. Авторское свидетельство СССР №845335-А, 7B22F9/26, 1980р. «Устройство для получения сажистых материалов».