Устройство для подвода смазочно-охлаждающей жидкости (сож)

Устройство для подвода смазочно-охлаждающей жидкости (сож)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЩЕЙ ЖИДКОСТИ (СШ), содержащее корпус со штуцером, охватывающий шпиндель, в котором вьполнены осевой и наклонные 1радиальные каналы, и ускоритель потока СОЖ, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения , ускоритель выполнен в виде заборного колеса, жестко установленного на шпинделе, в лопастях которого выполнены наклонные каналы по чис .лу каналов шпинделя, при этом периферийная часть колеса выполнена криволинейной.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(59 В 23 В 51 06 В 23 11/10

ГОСУДАРСТВЕНИЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

: Ф .. (21) 3525039/25-08 (22) 20 ° 12.82 (46) 30.11.84. Бюл. и 44 (72) Л.И.Нестерович, Е.И.Соркин, M.Á.Ï0êêî и С.Н.Гайшун (71) Минское специальное конструкторское бюро протяжных станков (53) 621.9Р025(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 812527, кл. В 23 В 11/10, 1978 (прототип) . .:(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВОДА СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ (СОЖ), содержащее корпус со штуцером,- охватывающий шпиндель, в котором выполнены осевой и наклонные радиальные каналы, и ускоритель потока СОЖ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности охлаждения, ускоритель выполнен в виде заборного колеса, жестко установленного на шпинделе, в лопастях которого выполнены наклонные каналы по чис ,лу каналов шпинделя, при этом периферийная часть лопастей колеса выпол-, нена криволинейной.

1 11263

Изобретение относится к устройствам для обработки материалов резанием, в частности, к приспособлениям для подвода СОЖ к инструменту для глубокого сверления и высверливания стержней из оптического стекла и кварца.

Известно устройство для подвода смазочно-охлажадющей жидкости (СОЖ), содержащее корпус со штуцером, охва- 1О тывакщий шпиндель, в котором выполнены осевой и наклонные радиальные каналы и ускоритель потока СОЖ, роль которого выполняют перемычки между радиальными каналами, представляющие 15 с об ой л опас ти. P ади апьные от верс тия предназначены для прохода жидкости из корпуса в полость вала. При направлении вращения вала, совпадающем с направлением подачи охлаждающей жид" 20 кости, последняя с периферии нагнетается в полость вала, сообщающуюся с инструментом.. Исцользовайие известного устройства для подачи

СОЖ позволяет снизить внутреннее гид-25 равлическое сопротивление, т.е. обеспечивает на выходе давление и напор, создаваемые насосом с минимальными потерями Я .

Однако это устройство характеризу-З0 ется резким увеличением прдходных сечений канапов на выходе жидкости из штуцера, что влечет за собой потерю- напора при внезапном расширении прокодных сечений каналов, которая равна динамическому напору потерянной скорости при больших скоростях движения жидкости, создаваемых вращающимся валом, имеющим перемычки, образующие лопасти, возникает тур40 булентное движение, при котором воз-. можен разрыв столба жидкости, что является причиной уменьшения объемного КПД. В связи с этим рассматриваемая конструкция обеспечивает нормальную работу (неразрывность пото45 ка) лишь при частоте вращения шпин деля не более 2800-3000 об/мин.

Вследствие возникновения центробежной силы при вращении шпинделя, имеющего перемычки, жидкость получает прирост потенциальной и кинематической энергии, увеличивающей, в ( основном, динамическую часть напора.

Кроме того, происходит снйжение гидро- 55 динамического эффекта за счет формы лопастей, имеющих в сечении прямо-. угольную форму..

90 2

Перечисленные недостатки препятствуют повышению частоты вращения инструмента до 6000-8000 об/мин, так как при этом требуется более интенсивное охлаждение и отвод стружки из зоны резания.

Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения путем повышения давления и скорости подвода СОЖ.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для подвода смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ), содержащем,корпус со штуцером,охватывающий шпиндель, в котором выполнены осевой и наклонные радиальные каналы, и ускоритель потока СОЖ, последний выполнен в виде заборного колеса, жестко установленного на шпинделе,. в-лопастях которого выполнены наклонные каналы по числу каналов шпинделя, при этом периферийная часть лопастей колеса выполнена криволинейной.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2— разрез А-А на фиг. i.

Устройство содержит корпус 1, который жестко крепится к пиноли станка, 1 посредством резьбового фланца 2, штуцера 3 для подачи СОЖ во внутреннюю полость корпуса 1, охватывающего шпиндель 4, в котором выполнен осевой канал 5 и наклонные радиальные каналы б. На шпинделе 4 жестко установлен усилитель энергии потока в виде заборного колеса 7, на ступицы которого посажены внутренние кольца подшипников 8 и 9, установленных в корпусе 1 и закрепленных фланцем

10. Заборное колесо 7 имеет четыре лопасти, периферийная часть 11 которых выполнена по спирали Архимеда.

Со стороны фронталвной части каждой лопасти выполнены наклонные каналы 12 под углом 45 к направлению потока

0 а их входные торцы 13 - под углом ,50-65 к оси канала. Герметизация шпинделя в корпусе осуществляется манжетами 14. В подшипниках имеются защитные шайбы 15. В шпинделе 4 установлен инструмент 16 для сверления отверстия в детали 17, Устройство работает следующим образом.

На штуцере 3 крепится шланг для подачи СОЖ. Включается подача, СОЖ попадает в кольцевую камеру 18 под давлением, обеспечивающим заполнение

11263

Р =Р„+Р 1

Qq И, (), п2

При тех же условиях напор, разви40 ваемый заборным колесом, изменяется .прямо пропорционально квадрату чисел оборотов всего объема и скоростью потока, создаваемой центробежным насосом (и-2800 об/мин, И = 22-180 л/мин, напор

0,3-1 атм). Включается вращение шпинделя 4. При этом вращается заборное колесо 7 с частотой вращения шпинделя (h 6000-8000 об/мин). При вращении заборного колеса 7 жидкость, находящаяся в камере 18 под давлением

1 атм, обтекая профиль периферийной 1О части 11 выполненный по спирали

Архимеда, лопастей заборного колеса

7, попадает в наклонные каналы 12 через входные торцы 13 и затем через радиальные каналы 6 шпинделя рас- .15 () Э положенные под углом 10 относительно плоскости, проходящей через оси наклонных каналов лопастей, попадает в вертикальный канал 5. Каналы 12, 6 и 5, переходя один в другой, цред- 20 ставляют собой винтовой канал, который сообщает потоку СОЖ спиральновихревое движение, создавая тем самым в центральной части шпинделя зону повышенного давления, что обеспе- 25 чивает интенсивное проникновение СОЖ к режущим кромкам инструмента и интенсивный отвод тепла.

Заборное колесо 7 работает по принципу радиально-поршневого насо- 30

° са, где поршнем служит столб жидкости, находящейся в каналах 12 и 6, а силой, приложенной к поршню, является давление, создаваемое за счет скорост. ной энергии набегающего потока и потока в тех же каналах.

Давление, создаваемое за счет скоростной энергии набегающего потока в наклонных каналах, определяется по формуле

90 4

Где73 /4 — площадь сечения входного конца наклонного канала, Z — число наклонных каналов.

Так как жидкость пропускается последовательно через насос и заборное колесо, то давление на выходе к режущим кромкам интструмента где Р» — давление, создаваемое насосом.

Величина давления Р- .и интенсив3 К ° ность потока СОЖ будет изменяться в зависимости от частоты вращения шпинделя. Чем больше частота вращения шпинделя, тем больше давление и интенсивность проникновения СОЖ к режущим кромкам инструмента.

Производительность заборного icoлеса определяется согласно формуле

1 окр -6

0ус 4 Е п — 10

Я где Я вЂ” радиус заборного колеса (см.фиг. 2); — число оборотов заборного колеса (шпинделя); — длина окружности, описываемой заборным колесом.

Таким образом, производительность заборного колеса изменяется пропорционально числу оборотов где Рнп — давление, создаваемое набегающим потоком; 45

- объемная масса (плотность), b1 - угловая скорость вращения заборного колеса, — средний радиус входного конца наклонного канала за- 50 борного колеса; к — скорость протекания СОЖ у входного конца наклонного канала °

Давление, создаваемое заборным ко. 55 лесом, С 2 н.п 4 н, Z

Н2 п

Предлагаемая конструкция устройст- ва для подвода СОЖ позволяет повысить производительность обработки путем интенсификации процесса охлаждения, обеспечивающего увеличение скорости резания и величины подачи на 10Х, Интенсивный отвод тепла и выброс стружки от инструмента и детали при обработке на больших скоростях резания увеличивает стойкость инструмента на 207, при этом повышается точность и чистота обработки. Кроме

1126390

Фиг. I того, предлагаемая конструкция подвода СОЖ обеспечивает эффективность использования СОЖ в связи с тем, что заборное колесо установлено на шпинделе, и интенсивность подачи

СОЖ зависит от числа оборотов шпинделя — при уменьшении числа оборотов уменьшается расход СОЖ.

Составитель P. Курмаева

Редактор М.Товтин Техред А.Ач Корректор; M.Ìàêñèìèøèûåö Заказ 8б02/9, Тираж 1036 Подписное

ВНИИПИ Государственного ковытета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4