Пристрій для струминного гідроабразивного різання довгомірів

1. Пристрій для струминного гідроабразивного різання довгомірів, що містить кулачковий патрон, з'єднану з соплом камеру для змішування рідини високого тиску з абразивом та механізм подачі сопла, виконаний у вигляді нерухомої основи, розташованої на ній рухомої платформи, з'єднаної з приводом її переміщення за допомогою гвинтової пари, рухомо розміщеного на платформі повзуна, підпружиненого щодо неї і жорстко з'єднаного з соплом і розташованим над ним копіром, що кон C2 2 (11) 1 3 87323 4 Недоліком таких пристроїв є те, що вони не Перераховані причини вимагають завищення мають системи дистанційного управління різанмоментних характеристик механізму для затиску і ням, і тому не можуть експлуатуватися в умовах обертання довгоміру з одночасним збільшенням небезпечних для здоров'я людини, наприклад, на його габаритів та розмірів повзуна. атомних електростанціях. Окрім того, при дії розтискуючих сил, які приНайбільш близьким по технічній сутності до кладені до осей затискуючих кулачків з боку доввинаходу, що заявляється, є пристрій для стругоміра при його різанні, виникають кутові деформинного гідроабразивного різання матеріалів (Демації цих осей, що загрожує, в разі відсутності клараційний патент України на винахід №69867А , самогальмування, розкриттям патрона. кл. В24С5/00, B26F3/00 "Пристрій для струминного В основу винаходу покладена задача зменгідроабразивного різання матеріалів", 2004р., Бюл. шення моментних характеристик механізму для №9), що містить кулачковий патрон для затиску і затиску і обертання довгоміра шляхом мінімізації обертання циліндричних матеріалів, камеру для сили притискування копіра до довгоміру за допозмішування рідини високого тиску з абразивом, могою двох слідкуючих систем керування: із звосопло, з'єднане з нею і кінематично зв'язане з меротним зв'язком по положенню платформи та із ханізмом його подачі, який виконаний у вигляді зворотним зв'язком по силі притискування довгооснови, розташованої на ній рухомої платформи, міру, -- за умов врівноваження повзуна відносно з'єднаної з приводом її переміщення за допомогою платформи та виконання осей затискуючих кулачгвинтової пари, рухомо встановленого на платфоків патрона у вигляді торсіонів, які компенсують їх рмі повзуна, підпружиненого щодо неї і жорстко кутові переміщення від збурюючих сил з боку довз'єднаного із соплом і розташованим над ним копігоміру. ром, що контактує своїм торцем з поверхнею маПоставлена задача вирішується так, що притеріалу, який розрізається, при цьому, для забезстрій для струминного гідроабразивного різання печення оптимального впливу струмини на довгомірів, що містить кулачковий патрон, з'єднану матеріал, відстань між зрізом сопла і торцем копіз соплом камеру для змішування рідини високого ра встановлено в заданих межах, окрім того, на тиску з абразивом та механізм подачі сопла, викооснові і платформі змонтовані кінцеві вимикачі з наний у вигляді нерухомої основи, розташованої можливістю їхнього контактування відповідно з на ній рухомої платформи, з'єднаної з приводом її платформою і повзуном, який установлений на переміщення за допомогою гвинтової пари, рухомо ролики і постачений датчиком положення щодо розміщеного на платформі повзуна, підпружиненоплатформи. го щодо неї і жорстко з'єднаного з соплом і розтаОсобливостями цього пристрою є те, що він шованим над ним копіром, що контактує своїм томоже використовуватися для гідроабразивного, рцем з поверхнею довгоміру, який розрізається, струминного різання довгоміру, який встановлюпостачений релейною слідкуючою системою керується вертикально і затискується у нижній частині, вання із зворотним зв'язком по положенню платвище лінії різання, з можливістю підтримування форми та аналоговою системою керування із звосталого зазору між гідроабразивним соплом і поротним зв'язком по силі притискування копіра до верхнею довгоміру, що здійснюється за допомогою довгоміру, причому перша система містить датчик системи дистанційного управління з використанзворотного зв'язку по положенню платформи, який ням ЕОМ, а це дозволяє використовувати його для контактує з гайкою гвинтової пари, жорстко зв'язаподріблення високоактивних довгомірів на атомною з платформою, з'єднаний з послідовно встаних електростанціях, обладнаних реакторами новленими узгоджуючим підсилювачем, суматоРБМК-1000 . ром, другий вхід якого з'єднаний із задатчиком В цілому вище приведена конструкція має заположення платформи, частотним перетворювавищені габарити і потужність виконавчих приводів, чем, вихід якого зв'язаний з першим входом перещо обумовлено особливостями технології гідроабмикача режимів роботи, а його вихід через підсиразивного різання довгомірів, які підвішуються лювач потужності з'єднаний з приводом вертикально на тросі. Така технологія характерипереміщення платформи, а друга система містить зується значним биттям довгомірів при їх обертансиловимірювальний датчик, розміщений між копіні, тобто відхиленням їх поверхні в зоні різання від ром та повзуном і жорстко з ними зв'язаний, з'єдномінального положення. Окрім того, довгоміри наний з послідовно встановленими узгоджуючим АЕС у поперечному перерізі являються багатошапідсилювачем, суматором, другий вхід якого з'єдровими трубами, виконаними із матеріалів з різнаний з задатчиком сили, частотним перетворюними властивостями, в тому числі з повітряними вачем, вихід якого зв'язаний з другим входом пепрошарками. ремикача режимів роботи, а повзун постачений Надійна робота цього пристрою потребує задодатковою пружиною , розташованою навпроти вищеної сили притискування копіра до довгоміру, першій пружині, з можливістю його врівноваження яка обумовлена неврівноваженістю повзуна, на відносно платформи, окрім того, осі кулачків патякому закріплено копір, під час дії таких збурююрона виконані у вигляді торсіонів. чих факторів: радіальних коливань підпружиненого Запропонований пристрій дозволяє зменшити повзуна; змін напрямку та величини пружної сили, габарити його складових і споживану потужність. яка прикладається від гнучкого трубопроводу виЗагальний вигляд пристрою для гідроабразивсокого тиску до повзуна; змін величин гідростатичного різання довгомірів приведений на кресленні ної та гідродинамічної складових реактивної сили (показано в робочому положенні). ріжучої струмини при зміні діаметра сопла і тиску До складу запропонованого пристрою налерідини на його вході. жать камера 1 для змішування рідини високого 5 87323 6 тиску з абразивом, сопло 2, де відбувається форопускання і утримання довгоміру 16 під час його мування струмини, з'єднане з камерою 1, механізм подріблення. Привід лебідки 38 працює по коман3 подачі сопла 2 та кулачковий патрон 4. Механізм ді, яка поступає від ЕОМ. 3 подачі сопла 2 складається із основи 5, розтаРобота пристрою здійснюється таким чином. шованої на ній рухомої платформи 6, з'єднаної за Перед початком роботи довгомір 16 вивішудопомогою гвинтової пари, яка складається із гвиється в шахті 35 за допомогою лебідки 38 з тросонта 7 та гайки 8, з приводом 9 переміщення платвою системою 37 і шарніром 36 і розміщується в форми 6, повзуна 10, жорстко з'єднаного із соплом кулачковому патроні 4 в зоні різання. 2 і пружно зв'язаного з платформою 6 за допомоУ вихідному положенні пристрою кулачки 19 гою двох пружин 11 і 12, які врівноважують повзун патрона 4 розтиснуті, платформа 6 знаходиться в 10 відносно платформи 6, причому він встановлекрайньому правому положенні, повзун 10, завдяки ний на ролики 13. Для стабілізації положення соппружинам 11 і 12, знаходиться в центрі платформи ла 2 відносно поверхні, що розрізається, викорис6, а приводи 9, 17, привід лебідки 38 та муфта 21 товується копір 14, встановлений над соплом 2 і знеструмлені. жорстко зв'язаний з повзуном 10 через силовиміПісля вмикання електричної гальмуючої муфрювальний датчик 15. ти 21 електрична напруга подається на привід 17, Кулачковий патрон 4 призначений для затиску обертаючий момент якого передається через зуі обертання довгоміру 16 при його різанні гідроаббчату передачу 18 до ексцентрикових кулачків 19, разивною струминою і складається із приводу 17, при цьому гальмуюча муфта 21 через зубчату певал якого з'єднаний через зубчату передачу 18 з редачу 22 утримує поворотний корпус 23 від проексцентриковими кулачками 19, які встановлені на вороту. Виконується операція затискування довговихідних осях 20 зубчатої передачі 18 (інші кулачміру 16 (операція розтискування виконується при ки на кресленні не показано), та електричної гальобертанні привода 17 в зворотному напрямку). муючої муфти 21, вал якої через зубчату передачу Після завершення затискування довгоміру 16, 22 контактує з поворотним корпусом 23 кулачковопривід 17 зупиняється і, в разі самогальмуючого го патрона 4. патрона 4, електрична напруга знімається з муфти Керування механізмом 3 подачі сопла 2 вико21 повністю, а в разі несамогальмуючого - електнується за допомогою релейної слідкуючої систерична напруга знімається частково. Одночасно з ми керування із зворотним зв'язком по положенню ЕОМ подаються керівні команди на задатчик 27 платформи 6. Ця система містить датчик 24 звоположення платформи 6 та частотний перетворюротного зв'язку по положенню платформи 6, який вач 28, який задає швидкість пересування платконтактує з гайкою 8, жорстко зв'язаною з платфоформи 6 в робоче положення. Після його досягрмою 6, з'єднаний з послідовно встановленими нення з ЕОМ подається наступна команда на узгоджуючим підсилювачем 25, суматором 26, частотний перетворювач 28, який зменшує швиддругий вхід якого з'єднаний з задатчиком 27 полокість пересування платформи 6 до робочої, за якої ження платформи 6, частотним перетворювачем сопло 2 пересувається в зоні різання. На початку 28, вихід якого зв'язаний з першим входом переконтакта копіра 14 з довгоміром 16 з ЕОМ подамикача режимів роботи 29, а його вихід через підються керівні команди на перемикач режимів росилювач потужності 30 з'єднаний з приводом 9 боти 29, задатчик сили 33 та частотний перетвопереміщення платформи 6. рювач 34, який задає швидкість обертів привода 9 Стабілізація сили притискування копіра 14 до під час притискування копіра 14, в результаті чого поверхні довгоміру 16 забезпечується за допомопочинається переміщення платформи 6 при неругою аналогової системи керування із зворотним хомому повзуні 10, що збільшує зусилля пружин зв'язком по силі, яка включає силовимірювальний 11 і 12, а це призводить до збільшення сили придатчик 15, розміщений між копіром 14 та повзуном тискування копіра 14 до довгоміру 16. Коли вихід10 і жорстко з ним зв'язаний, з'єднаний з послідовний сигнал сило вимірювального датчика 15 зрівно встановленими узгоджуючим підсилювачем 31, няється з сигналом задатчика сили 33, обертання суматором 32, другий вхід якого з'єднаний з задатвала привода 9 зупиняється. В подальшому сисчиком сили 33, частотним перетворювачем 34, тема стабілізації сили притискування копіра 14 до вихід якого зв'язаний з другим входом перемикача довгоміру 16 дозволяє компенсовувати збурюючі режимів роботи 29. сили, які прикладаються до камери 1 та довгоміру Перемикач режимів роботи 29 призначений 16. При цьому підсилений сигнал розузгодження для з'єднання однієї із двох вище згаданих систем: суматора 32 подається на привід 9, обертаючий керування положенням платформи 6 та стабілізамомент якого прикладається до гвинтової пари 7,8, ції сили притискування копіра 14, - з приводом 9 внаслідок чого платформа 6 стискує пружини 11 і переміщення платформи 6. 12, які компенсують збурюючі сили. Цей пристрій працює з використанням ЕОМ Після притиснення копіра 14 до довгоміру 16 в (на кресленні не показана), з якої керівні команди камеру 1, через гнучкі трубопроводи (на кресленні поступають на задатчики 27, 33, перемикач режине показані), подаються абразив і рідина під висомів работи 29, частотні перетворювачі 28, 34, приким тиском, а в соплі 2 формується ріжуча гідровід 17 та гальмуючу муфту 21 кулачкового патрона абразивна струмина. Потім вмикається привід 17 і 4. довгомір 16 починає обертатись. Після відокремДовгомір 16 знаходиться в захисній шахті 35, лення його фрагмента подача рідини і абразива причому його верхня частина за допомогою шарприпиняється. В подальшому з ЕОМ подаються ніра 36 зчеплена з тросовою системою 37, яка керівні команди на задатчик положення 27, частовзаємодіє з лебідкою 38, що забезпечує підйом, тний перетворювач 28 і перемикач режимів роботи 7 87323 8 29, який відокремлює систему стабілізації сили ня довгоміру 16 в зону різання на задану висоту, притискування копіра і з'єднує систему керування після чого привід лебідки 38 знеструмлюється. положенням платформи з приводом 9. Одночасно Таким чином, використання врівноваженого сигнал розузгодження суматора 26 підсилюється і відносно платформи 6 повзуна 10 разом з систепоступає на привід 9, який за допомогою гвинтової мами стабілізації сили притискування копіра 14 до пари 7, 8 пересуває платформу 6 в напрямку вихіповерхні довгоміру 16 та регулювання положення дного положення. Це призводить до зменшення платформи 6 дозволяє знизити моментні характедеформацій пружин 11,12 і наближення повзуна ристики кулачкового патрона 4, що одночасно 10 до центра платформи 6. Після досягнення плазменшує потужність його привода 17 та гальмуютформою 6 вихідного положення сигнал розузгочої муфти 21, що, в свою чергу, призводить до дження суматора 26 зменшується до нуля і привід зменшення габаритів всіх складових кулачкового 9 зупиняється. патрона 14. Окрім того, запропонований пристрій Одночасно з переміщенням платформи 6 вмидозволяє підвищити жорсткість пружин 11,12 і, як кається гальмуюча муфта 21, яка фіксує поворотнаслідок, суттєво зменшити їх розміри і відносну ний корпус 23 кулачкового патрона 4, а привід 17 ходу повзуна 10, що також зменшує габарити починає обертатись в зворотному напрямку, розвсього механізму 3 подачі сопла 2. Виконання тискуючи кулачки 19. Після завершення розтискуосей 20 кулачків 19 у вигляді торсіонів дозволяє вання кулачків 19 електрична напруга знімається з підвищити надійність роботи кулачкового патрона привода 17 та гальмуючої муфти 21 і, за командою 4 при затискуванні довгоміру 16. ЕОМ, подається на привід лебідки 38 для опускан Комп’ютерна верстка В. Мацело Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601