Устройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрических литейных форм

Устройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрических литейных форм

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(iii 996069

ОП ИСАНИЕИЗОВРИТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ

Союз Советск ив

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 27. 07-,81 (21) 3327138/22-02 с присоединением заявки М(23) Приоритет (5t)N. Кл.

В 22 С 23/02

В 05 В 13/06

В 05 В 1/26

Гееуаарстеввай кеепат

CCtt вв аеяаи яэебрпвяяй н втвфытив (5З) ДК 621. 744. . 37 1088.8) .ОпУблнковано15. 02.83, Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 15.02.83 (72) Авторы изобретения

В; К. Иогилев, О. И. Лев, Ю. Г. Гуляев и

Днепропетровский ордена Трудового Красног металлургический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ КРАСКИ НА ВНУТРЕННЮЮ

ПОВЕРХНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРИ

Изобретение относится к литейному производству, в частности к устрюйствам для нанесения покрытий на внут„ / реннюю поверхность литейных форм и стержней и может быть использованр для нанесения огнеупорных красок на

S рабочую поверхность изложниц или форм дпя центробежного литья.

-Известно сопло для нанесения материала на внутреннюю поверхность тела .>0 вращения (например, трубы), содержа-. щее.отражательные диски, установлен-ные с зазором и образующие радиальную кольцевую щель для прохода материала. Это устройство обеспечивает воз- -1 можность регулирования дисперсности отводимых капель и дает высокую производительность (1 ).

Однако оно не обеспечивает достаточную степень усреднения смеси жид- 26 кость-воздух и дает малую ее дисперсность.

Известен также распылитель, содержащий корпус с подводящим кана2 лом, сердечник и отражатель, образующий с выходным коническим участком корпуса распыливающий канал. Отражатель, закрепленный на сердечни" ке с возможностью осевого перемещения, выполнен в виде полусферы,- имеющей по периметру основания. коническое углубление. Устройство позволяет повысить эффективность распыления Е23.

Недостатком известного распылителя является низкая турбулентность распыли ваемого вещест ва, вследствие- чего снижается усредненность его состава.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для нанесения краски на стенки литейной формы, содержащее ци-. линдрическую камеру, по касательной к внутренней. стенке которой с двух противоположных сторон встроены патрубки для подвода краски и воздуха, отражательные диски, установленные с

996 зазором и образующие радиальную кольцевую щель. В устройстве смесь краски и воздуха поступает иэ цилиндрической камеры в пространство между дисками через центральное отверстие и распыли вается через кольцевую щель между дисками. Устройство исключает вращающиеся детали, повышает надежность и упрощает его конструкцию f3).

Недостат ком иэ вест ного устройст ва 1е является низкая трубулентность потока смеси в пространстве между дискаHH и, как следствие этого, недостаточ ная перемешиваемость смеси и усредненность ее состава. Нанесение такой смеси на окраииваемую поверхность не позволяет получить достаточно равномерный слой, из-за чего снижается качество литых изделий.

Цель изобретения - повышение ка- 2е чества окрашивания поверхности литейной формы за счет увеличения сте.пени дисперсности распыляемой краски.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для нанесения 2$ краски на внутреннюю поверхность стенки цилиндрических литейных форм на поверхности цилиндрического основания и и се вдосферы распылителя выполнена трехзаходная винтовая канавка с у глом подъема 2 5-45, имеющая в поперечном сечении форму сегмента окружности, на поверхности цилиндрического основания распылителя винтовая канавка в поперечном сечении выполнена в форме полуокружности с радиусом, равным 0,10-0,16 диаметра цилиндрического основания, начиная с участка сопряжения цилиндри ческого основания и псевдосферы и до участка сопряжения ее с тарелью, винтовая канавка выполнена с равномерно уменьшающейся по длине до нуля глубиной и равномерно увеличивающейся шириной, равной на участке сопряжения псевдосферы с тарелью 0,942-1,046 диаметра тарели.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство; общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - распылитель; на фиг. 4схема лабораторной установки для испытания предлагаемого устройства; на фиг. 5 - .график испытаний прототипа и предлагаемого устройства.

Я

Устройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрических литейных форм изделий, преиму069 4 щественно кокилей для отливки валков, состоит из цилиндрической камеры 1, к боковой поверхности которой по касательной с двух диаметрально противоположных сторон встроены патрубки 2 и 3 для подвода краски и воэдуха, соосно расположенного с ней распылителя, состоящего иэ плавно сопряженных цилиндрического основания 4, псевдосферы 5, тарели 6, на поверхности которых выполнена трехзаходная винтовая канавка 7 с углом подьема 25-4 .,имеющая в поперечном сечении на поверхности цилиндрического основания 4 форму полуокружности радиусом 0,10-0,16 диаметра основания, а, начиная с участка сопряжения цилиндрического основания 4 с псевдосферой 5. и до участка сопряжения ее с тарелью 6, винтовая канавка 7 выполнена.с равномерно уменьшающейся по длине до нуля глубиной и равномерно увеличи вающейся шириной, равной на участке сопряжения псевдосферы с тарелью 0,942-1,046 диаметра тарели и верхней крышки 8 с централь. ным отверстием 9. Кроме того, устройство содержит шланг 10 для подвода краски, шланг 11 для подвода воздуха, бачок 12 для краски, заливочную горловину 13, вентили 14.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Краска и воздух подаются под давлением соответственно по патрубкам

2 и 3 в полость цилиндрической камеры 1, при этом потоки краски и воздуха перемешиваются, создавая смесь.

После создания в камере 1 достаточного давления начинается процесс распыления смеси краски с воздухом через винтовые канавки 7 распылителя. Винтовая канавка 7 выполнена трехзаходной вследствие того, что она обеспечивает наиболее оптимальные условия для равномерного распыления смеси краски с воздухом. В случае выполнения винтовой канавки двух- или одноэаходной, для создания пропускного сечения, достаточного для оптимального распыления, необходимо канавки выполнить с глубиной, которая не обеспечи вал а бы дост ат очной ме хан и че ской прочности распылителя (т.е. в случае, когда глубина канавки приближается к радиусу основания). Выполнение канавки более, чем трехзаходной, создает необходимость выполнения канавок со слишком малой глубиВ 996 ной, что неоправданно с конструктив" ной и технологической точек зрения.

Вследствие этого винтовая канавка выполнена трехзаходной.

Целесообразность выгюлнения винто- 5 вой канавки таким образом, что в поперечном сечении она имеет на участке цилиндрического основания 4 форму полуокружности радиусом 0,10-0,16 диаметра основания, объясняется тем, что такая форма канавки является наиболее оптимальной для стабильного протекания краски по ней, исключается

I возможность скапливания и налипания, краски на поверхности канавки,чтосоз- 15 дает воэможность для прекращения работы предлагаемого устройства. Радиус ка- навки выбран в пределах 0,10-0,16 диаметра цилиндрического основания 4, так как в случае снижения этой вели- 20 чины ниже 0,10, пропускного сечения канавок, определяющегося суммой поперечных площадей трех канавок, становится недостаточно для стабиль- . ного прохождения краски по канавкам 25

) появляется возможность залипания их краской. При увеличении значения радиуса канавок сверх 0,16 диаметра цилиндрического основания, сетевого давления воздуха становится недоста оч- 5в но для создания давления в потоке краски, обеспечивающего огггимальную скорость выхода краски из устройства и, следовательно, необходимого по, вышения степени дисперсности краски.

Вследствие этого радиус полуокружности выбран s пределах 0,10-0,16 диаметра цилиндрического основания.

Положительный эффект выполнения винтовой канавки с углом подъема 2545О обуславливается тем, что в случае снижения этого угла ниже 25, неоправданно удлиняется путь, проходимый краской по винтовой канавке, что создает опасность эалипания последней краской и прекращения работы устройства. В случае повышения величины угла подъема сверх 45, пути проходимого краской, становится недостаточно для получения ею окружной скорости, достаточной для эффект и вного распыления. Вследст вие этого величина угла подъема винтовой канавки выбрана в пределах 25-45 .

Целесообразность выполнения винтовой канавки таким образом, что на55 чиная с участка сопряжения цилиндрического основания 4 и псевдосферы 5 и до участка сопряжения ее с тарелью

069 е

6, она выполнена с равномерно умень. " шающейся по длине до нуля глубиной и равномерно увеличивающейся шириной, равной на участке сопряжения псевдо" сферы с тарелью 0,942-1,046 диаметра тарели, объясняется необходимостью создания на выходе из устройства сплошной равномерной кольцевой струи.

В этом случае создаются благоприятные условия для полного соединения трех потоков краски на выходе иэ устройства. В случае выполнения вин" товой канавки таким образом, что на участке сопряжения псевдосферы с тарелью она не "сходит на нет" создаются условия для расчленения потока краски на отдельные потоки, в этом случае - на три потока, вследствие чего нарушается равномерность струи, что, в свою очередь, приводит к неравномерности наносимого покрытия и снижению качества поверхности отливки.

Положительный эффект выполнения ширины винтовой канавки на участке сопряжения псевдосферы с тарелью 6 в пределах 0,942-1,046 диаметра тарели обуславливается тем, что для создания равномерной кольцевой струи на выходе из устройства трехэаходная винтовая канавка, выгюлняющая до этого участка функцию "раскручивающего", т . е . у вел ичи вающе го ок ружную с корост ь устройства, сливается с тарелью., а истекающие три потока сливаются в один кольцевой. Исходя иэ этого, ширина каждой канавки на участке сопряжения псевдосферы 5 с тарелью 6, измеряемая по окружности тарели, равна 3/10-1/3 длины окружности тарели или.

B-- (3/10 - 1/3) Ж Д, где В - ширина канавкн, измеряемая по окружности. тарели;

Д - диаметр тарели.

Подставляя численное значение 7C, получаем

В = (0,942 - 1,046) Л

В идентичных условиях испытаны устройство для нанесения краски на поверхность литейной формы, содержащее гладкий распылитель (прототип) и предлагаемое устройство пяти типов: в 1-и винтовая канавка выполнена с углом подъема 20, во 2-м

25, в 3-м 35, в 4-м 45 и в 5-м

55, причем каждое иэ перечисленных устройств выполнено с радиусом канавок R, равным 0,07; 0,10; 0,13; 0,16

996069

7 и 0,19 диаметра цилиндрического основания. Иэ бачка 10 краска по шлангу 12 через патрубок 2 подается к испытываемому устройству с цилинд-. рической камерой 1 диаметром 100 мм.

По шлангу 11 через патрубок 3 подеется поток воздуха от компрессора под давлением 2 ати. Распыляемая испытываемым устройством смесь краски с воздухом наносится на,внутреннюю гюверхность металлического полого цилиндра диаметром 350 мм. Равномерность нанесенного слоя краски определяется разностнооптическим методом на микроскопе, имеющем точность измерения 1 мкм. Определяют равномерность гюкрытия ст.S гю формуле

Ст. 5. ° 1 ПОЗ, мах где $ „и 8 - соответственно мак1 ОХ 1 и симальная и минимальная толщина нанесенного слоя.

По результатам проведенных эксперйментов видно, что показатель равномерности гюкрытия для прототипа составляет около 803 (на фиг.4 обозначено точкой). Испытания устройства с различными распылителями позволяют определить, что наиболее оптимальными являются распылители с винтовычи канавками и имеющими угол гюдъема 25 - 45

Наилучшие результаты дают канавки, имеющие на поверхности цилиндрического основания распылителя форму полуокружности с радиусом, равным 0,100,16 диаметра основания, а, начиная с участка сопряжения цилиндрического основания и псевдосферы и до участка сопряжения ее с тарелью, винтовая канавка выполнена с равномерно, уменьшающейся по длине до нуля глубиH0Q и Равномерно увеличивающейся шириной, равной на участке сопряжения псевдосферы с тарелью 0,942-1,046 диаметра тарели, у которого показатель равномерности покрытия рав ный 25-3Р.

Предложенное устройство позволяет повысить качество поверхности отливаемых изделий за счет увеличения степени дисперсности распыляемого агента и повышения равномерности наносимого слоя.

Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения предлагаемого изобретения составит 92 тыс.руб.

Формула изобретения

1. Устройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрических литейных форм, содержащее соосно расположенные цилиндрические камеры, к боковой поверхности которых

1Е по касательной с двух диаметрально противоположных сторон встроены патрубки для подвода краски и воздуха, крышки с отверстием в центре и распылитель, выполненный в виде плавно1% сопряженных цилиндрического основания, псевдосферы и тарели, о т л ич ающее ся тем, что, сцелью повышения качества скрашивания поверхности литейной формы за счет уве26 личения степени дисперсности распыливаемой краски, на поверхности цилиндрического основания и псевдосферы распылителя выполнена трехзаходная винтовая канавка с углом подъема

as. 25-45О, имеющая в поперечном сечении. форму сегмента окружности.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что на поверхности цилиндрического основания распылитещ ля винтовая канавка в поперечном сечении выполнена в форме полуокружности с радисуом, равным 0,10-0,16 диаметра цилиндрического основания.

3. Устройство по п.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что от, участка сопряжения цилиндрического основания и псевдосферы и до участка сопряжения псевдосферы с тарелью винтовая канавка выполнена с равномерно уменьшающейся по длине до нуля глубиной и. равномерно увеличивающейся шириной, равной на участке сопряжения псевдосферы с тарелью 0,942-1,046 диаметра тарели.

Йсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР ,11 585262, кл. 8 05 8 13/06, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

М 725712, кл. 8 05 В l/26, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

У 263820, кл. В 22 С 23/02, 1968.

996069

ФиаХ

Составитель И. Ершов

Редактор А. Химчук Техред А.Бакинец Корректор А.Ференц

Заказ 791/18 Тираж 811 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб;, д. 415

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