Устройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрических литейных форм

а 996069 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ Союз Советск ивСоциалистическихРеспублик(5)М. Кл.В 22 С 23/02 В 05 В 13/06 В 05 В 1/26 Гееударстееавй кевнпвт ФСТР вв аеааи взебрпвеФ и втвфытий. Опубликоваио 15, 02, 83, оллетеь р Дата опубликования описания 15.02.83(72) Авторы изобретения В; К, Иогилев, О. И. Лев, Ю. Г. Гуляев и ский ордена Трудового Красног металлургический институт 71) Заявител Днепропет УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕС. ЕНИЯ КРАСКИ НА ВНУТРЕН ПОВЕРХНОСТЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЛИТЕЙНЫХ ФОРИ по ро распылитель, соподводящим каназвестен такжащий корпус Изобретение относится к литейному производству, в частности к устрюйствам для нанесения покрытий на внут /реннюю поверхность литейных Форм и стержней и может быть использованр5 для нанесения огнеупорных красок на рабочую поверхность изложниц или форм для центробежного литья.Известно сопло для нанесения материала на внутреннюю поверхность тела вращения ( например, трубы), содержа-. щее.отражательные диски, установлен"- ные с зазором и образующие радиальную кольцевую щель для прохода материала. Это устройство обеспечивает возможность регулирования дисперсности отводимых капель и дает высокую производительность 1 ;Однако оно не обеспечивает достаточную степень усреднения смеси жид кость-воздух и дает малую ее дисперсность.И 2лом, сердечник и отражатель, обра" зующий с выходным коническим участком корпуса распыливающий канал. Отражатель, закрепленный на сердечни" ке с возможностью осевого перемеще.ния, выполнен в виде полусФеры, имею щей по периметру основания. коническое углубление. Устройство позволяет повысить эффективность распыления 1,21.Недостатком известного распылителя является низкая турбулентность распыливаемого вещест ва, вследствие чего снижается усредненность его состава.Наиболее близким к предлагаемомутехнической сущности является устйство 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 с996зазором и образующие радиальную кольцевую щель. В устройстве смесь краски и воздуха поступает иэ цилиндрической камеры в пространство между дисками через центральное отверстие и распыливается через кольцевую щель между дисками. Устройство исключает вращающиеся детали, повышает надежность и упрощает его конструкцию ЯНедостатком известного устройства 1 е является низкая трубулентность потока смеси в пространстве между дисками и, как следствие этого, недостаточ ная перемешиваемость смеси и усредненность ее состава. Нанесение такой 1 ю смеси на окрациваемую поверхность не позволяет получить достаточно равномерный слой, из-за чего снижается качество литых изделий.Цель изобретения - повышение ка чества окрашивания поверхности литейной формы за счет увеличения сте.пени дисперсности распыляемой краски.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для нанесения 23 краски на внутреннюю поверхность стенки цилиндрических литейных форм на поверхности цилиндрического основания и псевдосферы распылителя выполнена трехзаходная винтовая канавка с углом подъема 25-45 о, имеющаяв 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 диаметрацилиндрического 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; фю на Фиг. 3 - распылитель; на фиг. схема лабораторной установки для испытания предлагаемого устройства; на фиг. 5 - .график испытаний прототипа и предлагаемого устройства.ЯУстройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрических литейных Форм изделий, преиму 069 4щественно 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 цилиндрическогооснования 4 форму полуокружностирадиусом 0,10-0,16 диаметра основания, а, начиная с участка сопряжения цилиндрического основания 4 спсевдосферой 5 и до участка сопряжения ее с тарелью 6, винтовая канавка 7 выполнена.с равномерно уменьшающейся по длине до нуля глубиной иравномерно увеличи вающейся шириной,равной на участке сопряжения псевдосферы с тарелью 0,942-1,046 диаметратарели 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 осуществляетсяследующим образом.Краска и воздух подаются под давлением соответственно по патрубкам2 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 черезвинтовые канавки 7 распылителя. Винтовая канавка 7 выполнена трехзаходной вследствие того, что она обеспечивает наиболее оптимальные условиядля равномерного распыления смесикраски с воздухом, В случае выполнения винтовой канавки двух- или одноэаходной, для создания пропускногосечения, достаточного для оптимального распыления, необходимо канавкивыполнить с глубиной, которая не обеспечи вал а бы дост втоц ной ме хан и це ской прочности распылителя 1 т,е, вслучае, когда глубина канавки приближается к радиусу основания). Выполнение канавки более, чем трехзаходной, создает необходимость выполнения канавок со слишком малой глубиВ 996ной, что неоправданно с конструктив"ной и технологической точек зрения.Вследствие этого винтовая канавка выполнена трехзаходной,Целесообразность выгюлнения винто-вой канавки таким образом, что в по. перечном сечении она имеет на участке цилиндрического основания 4 фор-му полуокружности радиусом 0,10-0,16диаметра основания, объясняется тем, 1 Вчто такая форма канавки являетсянаиболее оптимальной для стабильногопротекания краски по ней, исключаетсявозможность скапливания и налипания,краски на поверхности канавки,что создает воэможность для прекращения работыпредлагаемого устройства. Радиус ка-навки выбран в пределах 0,10-0,16 диа"метра цилиндрического основаниятак как в случае снижения этой величины ниже 0,10, пропускного сеченияканавок, определяющегося суммой поперечных площадей трех канавок, становитсяя недост аточно для ст абиль- .ного прохождения краски по канавкам 25)появляется возможность залипания ихкраской, При увеличении значения радиуса канавок сверх 0,16 диаметра цилиндрического основания, сетевого давления воздуха становится недоста оч- Звно для создания давления в потокекраски, обеспечивающего огггимальнуюскорость выхода краски из устройст- фва и, следовательно, необходимого по. вышения степени дисперсности краски.Вследствие этого радиус полуокружности выбран в пределах 0,10-0,16диаметра цилиндрического основания.Положительный эффект выполнениявинтовой канавки с углом подъема 2545 О обуславливается тем, что в случае снижения этого угла ниже 25 ф,неоправданно удлиняется путь, проходимый краской по винтовой канавке, что создает опасность эалипанияпоследней краской и прекращения работы устройства. В случае повыцениявеличины угла подъема сверх 45, пути проходимого краской, становитсянедостаточно для получения ею окружной скорости, достаточной для эффективного распыления. Вследствиеэтого величина угла подъема винтовойканавки выбрана в пределах 25-45 ф,Целесообразность выполнения винтовой канавки таким образом, что наЮчиная с участка сопряжения цилиндрического основания 4 и псевдосферы 5и до участка сопряжения ее с тарелью 069 е6, она выполнена с равномерно умень."шающейся по длине до нуля глубиной иравномерно увеличивающейся шириной,равной на участке сопряжения псевдо"сферы с тарелью 0,942-1,046 диаметра тарели, объясняется необходимостьюсоздания на выходе из устройствасплошной равномерной кольцевой струи.В этом случае создаются благоприятные условия для полного соединениятрех потоков краски на выходе иэустройства. В случае выполнения вин"товой канавки таким образом, что научастке сопряжения псевдосферы старелью она не "сходит на нет" создаются условия для расчленения потока краски на отдельные потоки, в этомслучае - на три потока, вследствиечего нарушается равномерность струи,что, в свою очередь, приводит к неравномерности наносимого покрытия иснижению качества поверхности отливки.Положительный эффект выполненияширины винтовой канавки на участкесопряжения псевдосферы с тарелью 6 впределах 0,942-1,046 диаметра тарелиобуславливается тем, что для создания равномерной кольцевой струи навыходе из устройства трехэаходнаявинтовая канавка, выгюлнякщая до этого участка функцию "раскручивающего",т.е. увеличивающего окружную скоростьустройства, сливается с тарелью, а истекающие три потока сливаются в одинкольцевой. Исходя иэ этого, ширинакаждой канавки на участке сопряжения псевдосферы 5 с тарелью 6, измеряемая по окружности тарели, равна 3/10-1/3 длины окружности тарели илиВ= 3/10 - 1/31 Д;. Дгде В - ширина канавки, измеряемаяпо окружности" тарели;Д - ди амет р т а рели.Подставляя численное значение 3 Г ,получаем8 = (0,942 - 1 у 046) ЛВ идентичных условиях испытаныустройство для нанесения краски наповерхность литейной формы, содержащее гладкий распылитель (прототип) и предлагаемое устройство пятитипов: в 1-и винтовая канавка выполнена с углом подъема 20, во 2-м25, в 3-м 35 ф, в 4-м 45 О и в 5-м55 , причем каждое иэ перечисленныхустройств выполнено с радиусом канавок К, равным 0,07; 0,10; 0,13; 0,16996069 7и 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 поверхность металлического полого цилиндра диаметром 350 мм. Равномерность нанесенного слоя краски определяется разностнооптическим методом на микроскопе, имеющем точность измерения 1 мкм. Определяют равномерность гюкрытия ст.3 гю формулеСт.) -,1)Щ, ахгде 8 и- соответственно макуОх ирмальная и мини-.мальная 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 а.Наилучшие результаты дают канавки, имеющие на поверхности цилиндрического основания распылителя Форму полуокружности с радиусом, равным 0,10" 0,16 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 глубинои и Равномерно увеличивающейся шириной, равной на участке сопряжения псевдосферы с тарелью 0,942-1,046 диаметра тарели, у которого показатель равномерности покрытия равный 25"ЗР.Предложенное устройство позво" ляет повысить качество поверхности отвиваемых изделий за счет увеличения степени дисперсности распыляемого агента и повышения равномерности наносимого слоя. Ожидаемый годовой экономическийэффект от внедрения предлагаемого изобретения составит 92 тыс,руб.формула изобретения1 Устройство для нанесения краски на внутреннюю поверхность цилиндрических литейных Форм, содержащеесоосно расположенные цилиндрическиекамеры,к боковой поверхности которых16 по касательной с двух диаметральнопротивоположных сторон встроены патрубки для подвода краски и воздуха,крышки с отверстием в центре и распылитель) выполненный в виде плавно 1% сопряженных цилиндрического основания, псевдосферы и тарели, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения качества скрашивания поверхности литейной Формы за счет уве 26 личения степени дисперсности распыливаемой краски, на поверхности цилиндрического основания и псевдосферы распылителя выполнена трехзаходнаявинтовая канавка с углом подъема2. 25-45 О, 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 поверхностицилиндрического основания распылитеЗв ля винтовая канавка в поперечном сечении выполнена в форме полуокружности с радисуом, равным 0,10-0,16диаметра цилиндрического основания.3. Устройство по п.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что от, участкасопряжения цилиндрического основанияи псевдосферы и до участка сопряжения псевдосферы с тарелью винтоваяканавка выполнена с равномерно уменьшающейся по длине до нуля глубиной и.равномерно увеличивающейся шириной,равной на участке сопряжения псевдосферы с тарелью 0,942-1,046 диаметратарели. Йсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР ,й 585262, кл. 8 05 В 13/06, 1976.2, Авторское свидетельство СССР М 725712 ) кл. В 05 8 1/26) 1978. 3. Авторское свидетельство СССРй) 263820, кл. В 22 С 23/02, 1968996069 фиа Составитель М. Ершоведактор А, Химчук Техред А.Бабинец Корректор А.ферен каз Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,/18 Тираж 811ИИПИ Государственногопо делам изобретений3035, Москва, 1-35, Р Подписноеомитета СССРоткрытийшская наб;, д, 4/5