Лопатка радіального вентилятора, працююча в умовах абразивного зношування

Реферат: Лопатка радіального вентилятора, працююча в умовах абразивного зношування, містить сталевий лопатний елемент, футерівку, що складається з металевого листа з покриттям із зносостійкого наплавного матеріалу, і елементи кріплення футерівки. Покриття із зносостійкого наплавного матеріалу на металевому листі футерівки виконане на окремих ділянках відповідних ділянкам на робочій поверхні сталевого лопатного елемента, які схильні до найбільшого зносу, причому товщина покриття із зносостійкого наплавного матеріалу на даних ділянках виконана змінною пропорційно величині зносу робочої поверхні сталевого лопатного елемента на згаданих ділянках. UA 88250 U (12) UA 88250 U UA 88250 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до області вентиляторобудування, зокрема до лопаток робочого колеса радіального вентилятора, що працює в умовах абразивного зношування. Відомий клепаний ротор нагнітача (ексгаустера) по патенту Російської федерації на корисну модель № 78279U1, МПК F04D11/00 (2006.01) з датою початку відліку терміну дії патенту від 04.05.2008 р., який опублікований 20.11.2008 р., що містить сталевий лопатний елемент і футерівку у вигляді покриття з наплавного матеріалу. На відміну від заявленої корисної моделі в приведеному технічному рішенні сталевий лопатний елемент, тобто лопатка, має наплавлення твердим сплавом на торцях на вході газового потоку і на робочій поверхні лопаток по місцю найбільшого зносу, причому наплавлення твердим сплавом виконане по заздалегідь нанесеному шару наплавлення м'яким сплавом. Недоліком приведеної футерівки лопаток у вигляді покриття з наплавного матеріалу є те, що для відновлення зношеної поверхні лопатки потрібен демонтаж лопатки, що значно ускладнює процес відновлення лопаток і практично робить її не ремонтопридатною. Також відоме робоче колесо димососа по патенту Російської Федерації № 2174625 С2, МПК F04D29/28 з датою початку відліку терміну дії патенту від 22.04.1999 р., який опублікований 10.10.2001 р., що містить сталевий лопатний елемент і футерівку у вигляді захисних накладок, робоча поверхня яких наплавлена високотвердим сплавом. На відміну від заявленої корисної моделі в приведеному технічному рішенні захисні накладки розміщені на кожному вхідному торці лопаток і приварені одностороннім зварним швом з нахилом 20-30° до її робочих поверхонь. Разом з тим, що приведене технічне рішення має ремонтопридатність, надійність приведених лопаток недостатня, що приводить їх до передчасного виходу з ладу. Крім того, приведена захисна футерівка має низький коефіцієнт використовування металу. Обумовлено це тим, що в даному рішенні не забезпечується рівномірність розподілу зносу по робочій поверхні лопатки. Внаслідок чого на робочій поверхні лопатки спостерігаються ділянки, схильні до інтенсивного зносу, що в результаті призводить до утворення мікротріщин і руйнування тіла лопатки на даних ділянках і до виходу її з процесу експлуатації. Найближчим аналогом до заявленої корисної моделі по сукупності ознак і технічному результату, що досягається, є спосіб виготовлення зварного робочого колеса ексгаустера з двостороннім входом "Стіл-Ворк" по заявці № 201214117 від 11.12.2012 р., по якій є рішення про видачу патенту від 22.03.2013 р., і в якому лопатка робочого колеса складається із сталевого лопатного елемента і футерівки, що містить металевий лист з покриттям із зносостійкого наплавного матеріалу і елементи кріплення футерівки. Недоліком приведеної лопатки є те, що приведена футерівка не забезпечує знос, рівномірно розподілений по поверхні. Пояснюється це тим, що покриття із зносостійкого наплавного матеріалу на металевому листі має по всій її поверхні однакову товщину незалежно від епюри зносу поверхні робочої лопатки даного вентилятора. Внаслідок чого, також як і у вищенаведеному аналогу, на робочій поверхні лопатки спостерігаються ділянки схильні інтенсивному зносу, що в результаті приводить до спотворення первинного профілю лопаток. Створюються умови для утворення мікротріщин, руйнування тіла лопатки на даних ділянках, які сприяють виходу її з процесу експлуатації. Нанесення покриття із зносостійкого наплавного матеріалу на металевий лист однакової товщини не приводить до поліпшення експлуатаційних властивостей лопаток, але робить їх вартість невиправдано високою унаслідок нераціонального використовування дорогого наплавного матеріалу. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити лопатку радіального вентилятора, працюючої в умовах абразивного зношування, шляхом введення нового взаємозв'язку елементів конструкції лопатки забезпечити покриття із зносостійкого наплавного матеріалу, диференційованого по товщині покриття залежно від епюри зносу для даної лопатки і за рахунок цього забезпечити рівномірність зносу поверхні футерувального покриття, зменшення витрат дорогого зносостійкого наплавного матеріалу, технологічність проведення ремонтних робіт, підвищення надійності і збільшення ресурсу експлуатації даної лопатки. Задача вирішена тим, що в лопатці радіального вентилятора, працюючої в умовах абразивного зношування, що містить сталевий лопатний елемент, футерівку, яка складається з металевого листа з покриттям із зносостійкого наплавного матеріалу, і елементи кріплення футерівки, згідно корисної моделі, покриття із зносостійкого наплавного матеріалу на металевому листі футерівки виконане на окремих ділянках відповідних ділянкам на робочій поверхні сталевого елемента лопатки, які схильні до найбільшого зносу, причому товщина покриття із зносостійкого наплавного матеріалу на даних ділянках виконана змінною 1 UA 88250 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пропорційно величині зносу робочої поверхні сталевого лопатного елемента на згаданих ділянках. Згідно з корисною моделлю, в лопатці радіального вентилятора, працюючої в умовах абразивного зношування, покриття із зносостійкого наплавного матеріалу на даних ділянках має параболічну форму, гілки якої звернені до вихідної кромки лопатки, а вісь ділянок параболічної форми суміщена з подовжньою віссю лопатки. Згідно з корисною моделлю в лопатці радіального вентилятора, працюючої в умовах абразивного зношування, футерівка, яка складається з металевого листа із покриттям із зносостійкого наплавного матеріалу, виконана складовою. Виконання покриття із зносостійкого наплавного матеріалу на металевому листі футерівки на окремих ділянках відповідних ділянкам на робочій поверхні сталевого елемента лопатки, які схильні до найбільшого зносу з товщиною покриття із зносостійкого наплавного матеріалу, що змінюється пропорційно величині зносу робочої поверхні, дозволило забезпечити рівномірність зносу поверхні футерувального покриття, зменшення витрати дорогого зносостійкого наплавного матеріалу, технологічність проведення ремонтних робіт, підвищення надійності і збільшення ресурсу експлуатації даної лопатки. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на: фіг. 1 - загальний вид лопатки; фіг. 2 - загальний вид лопатки в перерізі по А-А. Лопатка радіального вентилятора, працююча в умовах абразивного зношування, містить сталевий елемент лопатки 1, футерівку, що складається з металевого листа 2 з покриттям із зносостійкого наплавного матеріалу 3, і елементи кріплення футерівки (на кресленні не показано). Покриття із зносостійкого наплавного матеріалу 3 на металевому листі 2 виконано на окремих ділянках 4 відповідних ділянкам на робочій поверхні сталевого елемента лопатки 1, які схильні до найбільшого зносу. Товщина покриття із зносостійкого наплавного матеріалу 3 на даних ділянках виконана змінною пропорційно величині зносу робочої поверхні сталевого лопатного елемента 1 на згаданих ділянках 4. Покриття із зносостійкого наплавного матеріалу 3 на даних ділянках має параболічну форму, гілки якої звернені до вихідної кромки 5 лопатки, а вісь ділянок параболічної форми суміщена з подовжньою віссю лопатки 1. Футерівка, що складається з металевого листу 2 і покриття із зносостійкого наплавного матеріалу 3, виконана складовою. Відомості, що підтверджують можливість промислового використання заявленої корисної моделі. Заздалегідь проводять дослідження характеру зносу лопаток радіального вентилятора, працюючого в умовах абразивного зносу. Результати дослідження зносу лопаток представляють у вигляді епюр і ізоліній зносу лопаток радіального вентилятора з вказівкою величини зносу лопатки на даній ділянці її поверхні. Потім з металевого листа вирізують заготівку формою у відповідь формі сталевого лопатного елемента 1. Після чого на поверхню металевого листа наносять покриття із зносостійкого наплавного матеріалу 3 за допомогою установки для електродугового нанесення наплавного матеріалу з програмним управлінням, якій заздалегідь задають програму формування покриття із зносостійкого наплавного матеріалу згідно з епюрами і ізолініями зносу лопаток радіального вентилятора. Згідно з заданою програмою покриття із зносостійкого наплавного матеріалу 3 на металевому листі 2 виконують на окремих ділянках 4 відповідним ділянкам на робочій поверхні сталевого лопатного елемента 1, які схильні до найбільшого зносу. Товщину покриття із зносостійкого наплавного матеріалу 3 на даних ділянках виконують змінною пропорційно величині зносу робочої поверхні сталевого елемента лопатки 1 на згаданих ділянках 4. Покриття із зносостійкого наплавного матеріалу 3 на даних ділянках формують за формою параболи, гілки якої звернені до вихідної кромки 5 лопатки, а вісь ділянок параболічної форми суміщена з подовжньою віссю лопатки 1. По завершенні наплавних робіт готову футерівку, що складається з металевого листа 2 із покриттям із зносостійкого наплавного матеріалу 3, встановлюють на робочій поверхні сталевого лопатного елемента 1 і закріплюють елементами роз'ємного з'єднання (на кресленні не показано), що забезпечує можливість знімання футерівки і її заміни новою. З метою підвищення коефіцієнта використовування металу футерівки, що складається з металевого листа 2 із покриттям із зносостійкого наплавного матеріалу 3, може бути виконана складовою, складові частини якої сполучають між собою зварювальним швом. 2 UA 88250 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Лопатка радіального вентилятора, працююча в умовах абразивного зношування, що містить сталевий лопатний елемент, футерівку, що складається з металевого листа з покриттям із зносостійкого наплавного матеріалу, і елементи кріплення футерівки, яка відрізняється тим, що покриття із зносостійкого наплавного матеріалу на металевому листі футерівки виконане на окремих ділянках відповідних ділянкам на робочій поверхні сталевого лопатного елемента, які схильні до найбільшого зносу, причому товщина покриття із зносостійкого наплавного матеріалу на даних ділянках виконана змінною пропорційно величині зносу робочої поверхні сталевого лопатного елемента на згаданих ділянках. 2. Лопатка радіального вентилятора, працююча в умовах абразивного зношування за п. 1, яка відрізняється тим, що покриття із зносостійкого наплавного матеріалу на даних ділянках має параболічну форму, гілки якої звернені до вихідної кромки лопатки, а вісь ділянок параболічної форми суміщена з подовжньою віссю лопатки. 3. Лопатка радіального вентилятора, працююча в умовах абразивного зношування за п. 1, яка відрізняється тим, що футерівка, яка складається з металевого листа з покриттям із зносостійкого наплавного матеріалу, виконана складовою. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3