Устройство для контроля электростатической осаждаемости абразивных зерен

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) И 1) 15 И В 24 В 57 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ У 151 О.В.Крыл ик научно-исследов разивов и шлифоГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГ 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54)(57) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ ОСАЖДАЕМОСТИ АБРАЗИВНЫХ ЗЕРЕН в вертикальном электрическом поле, содержащее трубопровод, соединяющий контрольные весыи электростатическую камеру с верхним и нижним электродами, подключенными к источнику высокого напряжения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности контроля, отношение диаметра трубопровода к длине электростатической камеры О, 19-0,21.Изобретение относится к шлифованию и касается контроля электростатической осаждаемости абразивныхзерен.Известно устройство для контроля 5электростатической осаждаемостиабразивных зерен в вертикальномэлектростатическом поле, содержащеетрубопровод, соединяющий контрольные весы и электростатическую камеру с верхним и нижним электродами,подключенными к источнику высокогонапряжения Я ,Недостатком известного устройства является невысокая точность взвешивания массы зерен при контролеиз-за воздействия на электроды электродинамической силы, возникающейвследствие осуществления контролямассы зерен в динамическом режиме 20электродов при включенном поле и изменяющемся зазоре между электродами.Воздействие на электроды динамической силы вносит существенную погрешность в измерение массы зерен. 25Целью изобретения является повышение точности контроля.Цель достигается тем, что устройство для контроля электростатическойосаждаемости абразивных зерен в вертикальном .электрическом полесодержит трубопровод, соединяющийконтрольные весы и электростатическую камеру с верхним и нижнимэлектродами, подключенными к источнику высокого напряжения, при этомотношение диаметра трубопровода кдлине электростатической камеры составляет 0,19-0,21,На чертеже представлена схемапредложенного устройства.Устройство содержит высоковольтный генератор 1, нижний подвижныйэлектрод 2 и верхний съемный электрод 3, представляющие собой пластинки, выполненные из металла, съемнуюемкость 4 иэ оргстекла, зентилятор, 5с регулируемой производительностью,трубопроводы б, приемный бункер ,установленный на весы 8. К электродам 2 и 3 подключен источник высокого напряжения - высоковольтный генератор 1,Устройство работает следующим образом.5Контрольная навеска абразивногозерна загружается в емкость 4. Затем подается высокое напряжение к электродам 2 и 3 от высоковольтного генератора 1 при одновременном включении вентилятора 5.Под действием электрического поля электростатически активное абразивное зерно перемещается от нижнего электрода 2 к верхнему 3, а ламинарный поток воздуха, идущий от вентилятора 5, выбрасывает поднятое к верхнему электроду абразивное зерно через трубопровод б в съемный бункер 7 установленный на весах 8, где производит взвешивание зерна, поступившего за определенный промежуток времени работы устройства.Определение электростатической активности зерна Е производится по формулеосЕ- (ОО /оискгде Т 0 С - вес осажденного зерна,Ти- исходная навеска зерна.Стабильность и воспроизводимость показаний прибора определяется структурой воздушного потока, нагнетаемого в электростатическую камеру (ЭК). Профиль скорости потока устанавливается на нескольких калибрах канала.Так для прямолинейного канала постоянного сечения степень неравномерности поля скоростей зависит от числа Рейнольдса ( ке.) где И - скорость воздуха в подводимом канале, - диаметр канала", - коэффициент кинематической вязкости воздуха. Теоретически точно рассчитать длину ЭК невозможно, поэтому она подбирается эмпирически. При входе воздушного потока в электростатическую камеру образуется вихревая застойная эона, Если длина камеры окажется малой, то течение, вследствие этого, является неустойчивым, со срывом потока, Это служит причиной нестабильности показаний прибора. Когда длина камеры превышает пять диаметров, происходит перераспределение абразивных частиц из-эа искажения профиля скорости и срывов потока, что также снижает воспроизводимость результатов. Опытным путем выбрана оптимальная длина ЭК,равная пяти диаметрам1087318 90+2,7 90+0,9 90+2,3 38 40 Составитель Ю.Петухов Редактор Аг Щандор Техред А.Бабииец Корректор Л.ПилипенкоЗаказ 2547/12 Тираж 737" ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 трубопровода, В этом случае течение потока выравнивается и показание прибора стабилизируется, т.е, возрастает воспроизводимость и точность его показаний. 5Опробовываются трубопроводы диаметром 55,40 и 35 мм. Пропорционально диаметрам трубопроводов выбраны соответственно длины и объемы электро. статической камеры, При увеличении 1 О диаметра, длины трубопровода и объема ЭК увеличивают количество навески испытуемого зерна, засыпаемого в ЭК, При проведении опытов обнаружена сходимость результатов для указан ных трубопроводов и ЭК.Измерение на приборе электростатической осаждаемости абразивных зерен осуществляется следующим образом. 20В ЭК засыпается 50 г зерна, затем на электроды подается напряжение величина которого зависит от зернистости и соответствует напряжению, которое применяется при производст ве шкурки.П р и м е р. В лабораторных условиях проведено измерение электростатической осаждаемости абразивного зерна марки 91 А зернистостью 250 мкм,зО предварительно обработанного прокалкой при 950 С с использованием трубоопроводов, диаметры которых аходятся в интервале (О, 19-0, 21) 1к . При этом длина электростатической каме- З 5 рыи, к = 200 мм. Величина напряжения, подаваемого на электроды,50 кВ, С использованием трубопроводов различного диаметра с каждым трубопроводом проведено по три изме О рения.Результаты измерений и воспроизводимость представлены в таблице. Диаметр трубо- Электростатическаяпровода, мм осаждаемость Е,7 Как видно из таблицы, наибольшая воспроизводимость результатов обеспечивается при Д = 40.мм, т.е. при соотношении о ( = 1/5. Снижение воспроизводимости при других диаметрах вызвано искажением профиля скорости, неустойчивостью воздушного потока и его срывами. Одновременно с подачей напряжения включается вентилятор. Скорость потока воздуха всегда постоянна и не зависит от крупности зерна. Подвод воздуха осуществляется в течение 30 с. После отключения вентилятора производится взвешивание зерна, поступившего в приемный бункер.В зависимости от качества и состояния зерна меняются его поляризационные свойства, и как следствие, способность к электростатическойосаждаемости. Так, например, длявлажного зерна величина электростатической осаждаемости резко снижается и составляет 50-607. Если зерно загрязнено посторонними примесями, величина осаждаемости также понижается.Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения в 3 раза и сократить трудоемкость операцииконтроля в 6-7 раз.