Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Самохідний маніпулятор (СМ) для дробеструменевого очищення внутрішньої поверхні порожнистих виробів типу тіл обертання, наприклад суцільнозварних сталевих корпусів хімічних, харчових, біотехнічних та інших апаратів, що складається з циліндричної обичайки і торцевих днищ, одне з яких має люк, і містить механізм пересування дробеструменевого сопла, систему керування і тримач дробеструменевого сопла, який відрізняється тим, що механізм пересування дробеструменевого сопла виконаний у вигляді візка з гусеничним рушієм; система керування виконана у вигляді встановлених в корпусі CM задаючих механізмів: орієнтування положення СМ по вертикалі на стінці оброблюваного корпусу апарату, переміщення CM вздовж твірної кривої корпусу апарату; тримач дробеструменевого сопла доповнений механізмом осцилюючого руху.

2. Самохідний маніпулятор за п. 1, який відрізняється тим, що на траки гусеничного рушія самохідного візка рівномірно встановлені магнітні пластини.

3. Самохідний маніпулятор за п. 1, який відрізняється тим, що кожен задаючий механізм виконаний у вигляді сполученого з імпульсним круговим датчиком шарнірно встановленого валика, до якого на жорсткій струні підвішений вантаж, здатний провертати валик при відхиленні струни від вертикалі, що приводить до зміни керуючого сигналу кругового датчика, який впливає на привід самохідного маніпулятора.

4. Самохідний маніпулятор за п. 1, який відрізняється тим, що осцилюючий механізм тримача дробеструменевого сопла виконаний у вигляді встановленого на опорах циліндричного стержня, який за допомогою механічної передачі сполучений з магнітним осердям, що входить у дві симетрично встановлені обмотки (котушки) соленоїда.

Текст

Дивитися

Реферат: Самохідний маніпулятор (СМ) для дробоструминного очищення внутрішньої поверхні порожнистих виробів типу тіл обертання, наприклад суцільнозварних сталевих корпусів хімічних, харчових, біотехнічних та інших апаратів, складається з циліндричної обичайки і торцевих днищ, одне з яких має люк, і містить механізм пересування дробоструминного сопла, систему керування і тримач дробоструминного сопла. Механізм пересування дробоструминного сопла виконаний у вигляді візка з гусеничним рушієм. Система керування виконана у вигляді встановлених в корпусі CM задаючих механізмів: орієнтування положення СМ по вертикалі на стінці оброблюваного корпусу апарату, переміщення CM вздовж твірної кривої корпусу апарату. Тримач дробоструминного сопла доповнений механізмом осцилюючого руху. UA 109105 U (12) UA 109105 U UA 109105 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Самохідний маніпулятор (СМ) для дробоструминного очищення належить до галузі машинобудування, яка займається виготовленням ємнісної апаратури (реакторів, збірників, фільтрів) для хімічної, харчової промисловості та сільського господарства, а саме до пристроїв для очищення внутрішньої поверхні порожнистих виробів типу тіл обертання, наприклад, суцільнозварних сталевих корпусів хімічних, харчових, біологічних та інших апаратів, що складаються з циліндричної обичайки і торцевих днищ, одне з яких має люк. Відомі автоматичні маніпулятори (AM) для дробоструминного очищення внутрішньої поверхні суцільнозварних корпусів хімічних апаратів, які складаються з циліндричної обичайки з привареними еліптичними днищами, одне з яких має центральний люк. AM містить самохідний візок, на платформі якого встановлена стійка, що несе горизонтальну штангу з механічною рукою [Автоматизация струйной обработки корпусов химических аппаратов /А.Н.Чернявский, Ю.А.Наговский//Химическое и нефтяное машиностроение. - М.: 1987. - № 1]. Такі маніпулятори є вельми громіздкими і здатні обробляти внутрішню поверхню тільки суцільнозварних корпусів, складених з циліндричної обичайки і еліптичних днищ, в одному з яких є центральний люк. Відомий також AM дробоструминного очищення [Патент України на винахід № 105279. Маніпулятор дробоструминного очищення / О.В.Горик, А.М. Чернявский., А.А. Ландар, Г.А. Шулянский // Заяв. № а 2012 10574, 07.09.2012. - Публ. 25.04.2014, Бюл. № 8], який взятий нами за прототип. Цей маніпулятор містить механізм пересування дробоструминного сопла. Він здатний обробляти також тільки внутрішню поверхню суцільнозварних корпусів, складених з циліндричної обичайки з торцевими днищами різної конфігурації. Проте і ця конструкція маніпулятора є достатньо матеріаломісткою і передбачає наявність на одному із днищ корпусу апарату центрального люка. Запропоноване технічне рішення на конструкцію самохідного маніпулятора дозволяє істотно зменшити матеріаломісткість і розширити технологічні можливості, оскільки дозволяє обробляти корпуси апаратів, у яких в одному з торцевих днищ передбачається люк в довільному місці. Поставлена задача вирішується тим, що механізм пересування дробоструминного сопла самохідного маніпулятора виконаний у вигляді візка з гусеничним рушієм. Система управління CM передбачена у вигляді встановлених в корпусі візка задаючих механізмів: орієнтування положення візка СМ на стінці корпусу апарату по вертикалі і переміщення візка CM вздовж твірної корпусу апарату, тобто по горизонталі. Тримач дробоструминного сопла доповнений механізмом осцилюючого руху. На траки гусеничного рушія рівномірно встановлені магнітні пластини. Кожен задаючий механізм виконаний у вигляді сполученого з імпульсним круговим датчиком шарнірного валика, до якого на жорсткій струні підвішений вантаж, здатний провертати валик при відхиленні струни від початкового положення, що призводить до зміни керуючого сигналу кругового датчика, який впливає на привід самохідного маніпулятора. Осцилюючий механізм виконаний у вигляді встановленого в опорах циліндричного стержня, який за допомогою механічної передачі сполучений з магнітним осердям, що входить у дві симетрично встановлені обмотки (котушки) соленоїда. Викладена суть запропонованого технічного рішення пояснюється схематичними кресленнями, де зображено: на фіг. 1 - самохідний маніпулятор. Вигляд зверху (без верхньої частини корпусу поз. 7); на фіг. 2 - самохідний маніпулятор. Вигляд А по фіг. 1; на фіг. 3 задаючий механізм (поз. 4 на фіг. 2) орієнтування вертикального положення самохідного маніпулятора на стінці корпусу апарату, що обертається (оброблюваного виробу); на фіг. 4 задаючий механізм (поз. 5 на фіг. 2) переміщення самохідного маніпулятора вздовж твірної кривої корпусу апарату (оброблюваного виробу); на фіг. 5 - механізм осцилюючого руху (поз. 6 на фіг. 2) тримача 3 дробоструминного сопла 2; на фіг. 6 - технологічна схема дробоструминного очищення (головний вигляд); на фіг. 7 - технологічна схема дробоструминного очищення (переріз А-А фіг. 6). Самохідний маніпулятор (фіг. 1,2) складається із візка 1 з гусеничним рушієм, який є механізмом пересування дробоструминного сопла 2 прикріпленого до тримача 3, системи управління, що складається з двох задаючих механізмів: орієнтування положення по вертикалі 4 візка самохідного маніпулятора на стінці корпусу апарату, що обертається, і механізму переміщення 5 візка самохідного маніпулятора вздовж твірної корпусу апарату (оброблюваного виробу), і механізму осцилюючого руху 6 тримача 3 дробоструминного сопла. Візок 1 має корпус 7, в порожнині якого на опорах 8 і 9 розміщені ведучі вали 10 та 11 і на опорах 12 та 13 ведений вал 14. Ведучі вали 10 і 11 отримують обертальний рух від двигуна 15 через циліндричний редуктор, який утворюють паралельно встановлені зубчаті передачі 16-17 і 1 UA 109105 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 18-19. Шестерні 16 і 18 вільно розміщені на валу 20 і можуть з'єднуватися з ним за допомогою керованих муфт 21 і 22. Колеса 17 і 19 закріплені на валах 23 і 24 відповідно. Гусеничний рушій візка складається з ведучих коліс 25 і 26, відповідно встановлених на валах 10 і 1 1, і ведених коліс 27 і 28, встановлених на валу 14, на які одягнені траки 29 і 30. Всередині траків встановлені опорні ролики 31, які підтримують траки. На траках закріплені магнітні пластини 32. Ведений вал 14 має натяжний пристрій, який на фіг. 1 не показаний. Задаючий механізм (фіг. 3) орієнтування положення по вертикалі візка CM на стінці оброблюваного виробу, що обертається, виконаний у вигляді валика 33, встановленого вільно на опорах 34. До валика прикріплена жорстка струна 35 з вантажем 36. Струна з вантажем може коливатися в площині Б-Б (фіг. 1). Для умови стійкого коливання струни в заданій площині передбачені направляючі 37. До валика 33 приєднаний імпульсний круговий датчик 38. Коли візок CM відхиляється від робочого положення по вертикалі, струна 35 під дією вантажу 36 відхиляється від початкового положення на певний кут а в ту чи іншу сторону. При цьому провертається валик 33, який впливає на датчик 38. Датчик виробляє відповідний керуючий сигнал, що подається на двигун 15 (фіг. 1), який прискорює або уповільнює рух СМ по оброблюваній стінці, відновлюючи робоче положення візка CM. Задаючий механізм (фіг. 4) переміщення візка CM вздовж твірної оброблюваного виробу конструктивно аналогічний розглянутому вище задаючому механізму орієнтування. Але він працює у вертикальній площині В-В (фиг. 1), яка перпендикулярна площині Б-Б. Цей задаючий механізм переміщення містить валик 39, вільно встановлений в опорах 40. До валика прикріплена жорстка струна 41 з вантажем 42, яка коливається у вертикальній площині В-В (фіг. 1). Для умови стійкого коливання в заданій площині передбачені направляючі 43. До валика приєднаний імпульсний круговий датчик 44, який при відхиленні струни 40 від початкового положення на певний кут β, виробляє керуючий сигнал гальмування правої або лівої гусениць візка за допомогою керованих муфт 21 або 22 (фіг. 1), що приводить до відхилення траєкторії переміщення візка від положення по вертикалі. Це сприяє переміщенню візка CM вздовж твірної оброблюваного виробу. Механізм осцилюючого руху (фіг. 5) тримача дробоструминного сопла (фіг. 2) складається з валика 45, вільно встановленого в опорах 46. До валика жорстко прикріплений тримач сопла. Зубчато-рейкова передача складається із зубчатого колеса 47, закріпленого на валику, і рейкового осердя 48, який входить у симетрично розташовані обмотки (котушки) 49 і 50 соленоїда. Подаючи поперемінно електричний струм у котушки 49 і 50, зумовлюють осердя 48 здійснювати зворотно-поступальне переміщення, яке за допомогою зубчатого колеса 47 перетвориться у коливальний осцилюючий рух валика 45, а отже і дробоструминного сопла. Принцип дії CM приведений на технологічній схемі (фіг. 6, 7). Оброблюваний виріб 51 типу порожнистого тіла обертання, наприклад суцільнозварний корпус хімічного апарату, що складається з циліндричної обичайки з привареними торцевими днищами, в одному з яких є люк (центральний або нецентральний), укладають на роликовий стенд 52. Торцеві днища можуть бути еліптичні, сферичні, конічні або іншої конфігурації. Самохідний маніпулятор, завдяки наявності на траках гусеничного рушія магнітних пластин, прикріплюють на стінці внутрішньої (оброблюваної) поверхні так, щоб корпус візка CM займав певне робоче положення на деякому рівні h від нижньої точки К оброблюваного виробу. CM може бути встановлений в будь-якому положенні. Робоче положення обумовлене тим, що в процесі дробоструминного очищення відпрацьований дріб падає вниз і скупчується в нижній частині циліндричної обичайки. Тому відпрацьований дріб не заважатиме пересуванню CM вздовж твірної оброблюваного корпусу апарату. Потім оброблюваному виробу 51 надають за допомогою роликів стенда 52 обертальний рух із деякою кутовою швидкістю ω, яка забезпечує для обичайки діаметра d колову швидкість оброблюваного виробу νВ, рівну за абсолютною величиною швидкості подачі відбитку дробоструминного факела на оброблюваній поверхні. Одночасно з цим, самохідному маніпулятору також задається переміщення на оброблюваній поверхні із швидкістю νТ=νВ, але протилежного напряму. Це сприяє тому, що в процесі дробоструминного очищення самохідний маніпулятор, а, відповідно, і дробоструминне сопло знаходитиметься в робочому положенні на рівні h відносно поверхні оброблюваного виробу (фіг. 7). У разі можливого відхилення самохідного маніпулятора від робочого положення на величину ±Δh спрацьовує задаючий механізм орієнтування положення по вертикалі CM. який за допомогою імпульсного кругового датчика виробляє керуючий сигнал, що впливає на привід переміщення візка. Швидкість візка νT при цьому прискорюється або сповільнюється в залежності від знаку відхилення і CM повертається на початковий рівень. 2 UA 109105 U 5 10 15 20 25 Для обробки всієї внутрішньої поверхні CM повертають на деякий розрахунковий кут β відносно площини Б-Б шляхом гальмування правого трака гусеничного рушія (фіг. 1). Коли візок CM повернувся на кут β, про що сигналізує задаючий механізм переміщення (фіг. 4), гальмування правої гусениці припиняють, і CM починає рухатися із заданою швидкістю νT по деякій гвинтовій спіралі з кроком t, що забезпечує перекриття відбитків дробоструминного факела на оброблюваній поверхні виробу, що обертається. У разі відхилення на ±Δβ візка CM від заданого напряму пересування по гвинтовій спіралі на обичайці і архімедовій спіралі на днищах, спрацьовує механізм переміщення вздовж твірної корпусу апарату, який повертає СМ у вихідне положення. Слід відмітити, що дробоструминеве очищення внутрішньої поверхні оброблюваного виробу необхідно починати з глухого днища, поступово переміщаючи CM вздовж твірної на циліндричну обичайку і потім на відкрите днище, тобто днище з люком. В процесі обробки механізм осцилюючого руху задає дробоструминному соплу деякий коливальний рух перпендикулярно виткам спіралей траєкторії руху (гвинтовій або Архімеда), забезпечуючи таким чином рівномірне дробоструминеве очищення всієї внутрішньої поверхні. У процесі дробоструминного очищення повітряно-абразивна суміш подається від дробоструминевого апарату до дробоструминевого сопла, закріпленого за допомогою тримача на корпусі візка СМ, за допомогою гумо-тканинного рукава через люк відкритого днища корпусу хімічного апарату, що обертається. Переваги запропонованого технічного рішення у порівнянні з прототипом: - на порядок нижча матеріаломісткість; - універсальність, тобто можливість обробляти внутрішню поверхню порожнистих виробів типу тіл обертання з різним розташуванням люка, що істотно розширює технологічні можливості пропозиції; - можливість використання на будь-яких технологічних комплексах для дробоструминевого очищення внутрішньої поверхні деталей ємнісної апаратури типу тіл обертання. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 50 1. Самохідний маніпулятор (СМ) для дробоструминного очищення внутрішньої поверхні порожнистих виробів типу тіл обертання, наприклад суцільнозварних сталевих корпусів хімічних, харчових, біотехнічних та інших апаратів, що складається з циліндричної обичайки і торцевих днищ, одне з яких має люк, і містить механізм пересування дробоструминного сопла, систему керування і тримач дробоструминного сопла, який відрізняється тим, що механізм пересування дробоструминного сопла виконаний у вигляді візка з гусеничним рушієм; система керування виконана у вигляді встановлених в корпусі CM задаючих механізмів: орієнтування положення СМ по вертикалі на стінці оброблюваного корпусу апарату, переміщення CM вздовж твірної кривої корпусу апарату; тримач дробоструминного сопла доповнений механізмом осцилюючого руху. 2. Самохіднийманіпулятор за п. 1, який відрізняється тим, що на траки гусеничного рушія самохідного візка рівномірно встановлені магнітні пластини. 3. Самохідний маніпулятор за п. 1, який відрізняється тим, що кожен задаючий механізм виконаний у вигляді сполученого з імпульсним круговим датчиком шарнірно встановленого валика, до якого на жорсткій струні підвішений вантаж, здатний провертати валик при відхиленні струни від вертикалі, що приводить до зміни керуючого сигналу кругового датчика, який впливає на привід самохідного маніпулятора. 4. Самохідний маніпулятор за п. 1, який відрізняється тим, що осцилюючий механізм тримача дробоструминного сопла виконаний у вигляді встановленого на опорах циліндричного стержня, який за допомогою механічної передачі сполучений з магнітним осердям, що входить у дві симетрично встановлені обмотки (котушки) соленоїда. 3 UA 109105 U 4 UA 109105 U 5 UA 109105 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 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 6

Додаткова інформація

МПК / Мітки

МПК: B25J 11/00

Мітки: дробоструминного, маніпулятор, самохідний, очищення

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/8-109105-samokhidnijj-manipulyator-dlya-drobostruminnogo-ochishhennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Самохідний маніпулятор для дробоструминного очищення</a>

Подібні патенти