Конструкции пылеотсасывающих устройств на шлифовальных станках

При правке абразивного инструмента выделяется большое количество абразивной пыли, которая долгое время находится в воздухе, вдыхаемом рабочими. ГОСТ 2.2.009 – 80 “Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности” предусматривает, чтобы отсасывающие устройства обеспечивали очистку воздуха согласно требованиям ГОСТ 12.1.005 – 76. Для станков, работающих абразивными кругами, это требование обязательно при правке кругов.

Существуют два типа пылеотсасывающих устройств: индивидуальные и групповые.

Индивидуальные отсасывающие агрегаты. Созданию таких: устройств в СНГ и за рубежом уделяется значительное внимание. Обычно они эффективно работают при наличии двухступенчатой системы очистки воздуха от пыли и при своевременной очистке фильтров, загрязняемых пылью. Период между необходимыми сроками очистки фильтра от пыли определяется характером отсасываемой пыли, пылевой и воздушной нагрузками на единицу поверхности фильтра. Если фильтр своевременно не очищать, то будет расти его сопротивление и резко снизится эффективность отсасывания пыли из зоны резания

На рисунке 15.1 в качестве примера показан наиболее простой отсос-приставка к плоскошлифовальному станку. Это устройство состоит из регулируемого пылеприемника 2, гибкого металли­ческого рукава 1, вентилятора 3, пылеосадочной камеры 5 и сет­чатой крышки масляного фильтра 4. Как видно из рисунка 15.1, отсос-приставка занимает некоторую производственную площадь.

Рисунок 15.1 – Отсос-приставка к станку

На рисунке. 5.2 показана схема индивидуального отсасывающего агрегата ЗИЛ-900, разработанного группой инженеров Московского автомобильного завода имени Лихачева. Этот индивидуальный отсасывающий агрегат состоит из цилиндрического корпуса 5, вентилятора 2, электродвигателя 1, рукавных фильтров 4, циклона 5 и пылесборника 6. Рукавные фильтры, выполненные из ткани, снабжены механизмом периодического встряхивания, которое осуществляется с помощью рукоятки 8. Запыленный воздух через патрубок 7 попадает в циклон, в котором отделяются главным образом крупные фракции пыли, поступающие в пылесборник. Далее воздух поступает в рукавные фильтры, задерживающие мелкую пыль; очищенный в них воздух выбрасывается вверх, как показано стрелками на рисунке 5.2. Пыль, скапливающаяся на внутренних поверхностях рукавных фильтров, при их встряхивании поступает в пылесборник 6.

Агрегат ЗИЛ-900 имеет следующую характеристику: объем отсасываемого воздуха (при новых незапыленных рукавных фильтрах из ткани арт. 564) L = 1070 м³/ч; полное давление, развиваемое вентилятором, 200 кгс/м² (1960 Па). Агрегат эффективно работает при обычной конструкции кожуха-пылеприемника на шлифовальных и заточных станках:

а) с одним абразивным кругом D £ 350 мм; б) с двумя абразивными кругами D £ 250 мм.

Рисунок 15.2 – Индивидуальный отсасывающий агрегат ЗИЛ-900

На рисунке 15.3 показана схема присоединения агрегата ЗИЛ-900 к заточному станку.

Индивидуальные отсасывающие устройства с многоступенчатой очисткой воздуха от пыли, выполняемые в виде приставок, конструктивно не связанных со станком, обладают рядом до­стоинств: возможностью применения для различных шлифовальных и заточных станков и, следовательно, технико-экономической целесообразностью централизованного изготовления их специализированным заводом; возможностью перестановки с одного станка на другой в связи с изменившимися условиями работы на том или ином участке завода и, наконец, высокой степенью очистки воздуха от пыли. Однако они, как правило, имеют значительные размеры и для установки требуют дополнительной производственной площади. В связи с этим у конструкторов и технологов в последние годы появилось стремление создавать шлифовальные и заточные станки с встроенной обеспыливающей системой.

Рисунок 15.3 – Схема присоединения агрегата ЗИЛ-900 к заточному станку

а) вид с фронтальной стороны б) вид сзади

Рисунок 15.4 – Плоскошлифовальный станок с встроенным пылеотсасывающим устройством:

На рисунке 15.4 показан плоскошлифовальный станок фирмы BLOHM—SIMPLEX, оборудованный встроенным отсасывающим устройством. Система отсоса состоит из кожуха 2 с регулируемым телеприемником 3, гибкого металлического рукава 1, соединен­ного посредством колен 6 и 7 с центробежным вентилятором 5. Вентилятор расположен в камере 4, которая закрывается масля­ным крышкой-фильтром 8. Таким образом, отсасывающая система имеет две ступени очистки воздуха от пыли: первая ступень очистки — пылеосадочная камера 4 и вторая ступень — масляный фильтр (крышка-фильтр) 8.

Рисунок 15.5 – Внешний вид двустороннего заточного станка ВЦНИИОТ с встроенным отсосом пыли

На рисунке 15.5 показан двусторонний заточной станок ВЦНИИОТ с встроенным устройством для отсоса пыли из зоны резания. Конструкцией этого станка предусмотрена трехступенчатая очистка отсасываемого из зоны резания воздуха. Первой ступенью очистки воздуха от пыли является нижняя часть кожухов-пылеприемников 1, периодически освобождаемых от крупной пыли путем открывания заслонок в дне кожухов; второй ступенью — циклон (встроен в станок) и третьей ступенью — масляный фильтр, укрепляемый на задней стенке станка (на рисунке 15.5 не показан). Устройство прошло лабораторные и производственные испытания с хорошими результатами. Общая эффективность пылезадержания составляла около 99, 5 %. К сожалению, станок не отработан в эстетическом отношении, и пока не изготовлялась опытно-производственная партия таких станков.

Групповые отсасывающие системы. Такие системы строятся при сосредоточенном размещении заточных и шлифовальных станков, работающих без охлаждения. Наиболее характерным случаем применения групповых воздушных систем для станков, работающих абразивным инструментом, являются заточные отделения машиностроительных заводов. Причем эффективность действия таких систем, так же как и индивидуальных обеспыливающих устройств, в значительной степени зависит от конструк­ции пылеприемников и от того, в какой мере они решают задачу улавливания и удаления пыли при правке абразивного инструмента.

На рисунке 15.6 показан план размещения абразивных станков в одном из заточных отделений 1ГПЗ. В отделении размещено три двусторонних заточных станка Л, предназначенных главным образом для заточки резцов, и два универсальных за­точных станка Б, предназначен­ных для заточки фрез, сверл и другого сложного режущего инструмента. Как видно из рисунка 5.6, эти пять станков имеют десять зон выделения пылевых частиц и соответственно оборудованы десятью пылеприемниками 1 и 2. Сеть воздухопро­водов предназначена для удаления запыленного воздуха из всех десяти зон образования пыли.

Рисунок 15.6 – План размещения абразивных станков в заточном отделении с групповым отсосом пыли

Вытяжная вентиляционная установка 1ГПЗ (рисунок 15.7) оборудована вентилятором 4 (тип ЦП-7-40, L = 10 250 м³/ч, Н = 100 мм вод. ст.), электродвигателем 3 (N = 10 кВт, п = 970 об/мин), двумя циклонами 5 для сухой очистки (типа ЛИОТ) и пылесборниками 6. В целях уменьшения шума, создаваемого вентилятором, по­следний (вместе с электродвигателем и циклонами) вынесен из помещения и укреплен на наружной стене отделения при помощи кронштейнов 1 и 2. Входные отверстия циклонов 5 соединены си­стемой воздухопроводов переменного сечения с пылеприемни­ками 1 и 2 (см. рисунок 15.6). По данным завода, такое устройство обеспечивает во входных отверстиях пылеприемников скорость воздуха v = 10 м/с, что вполне гарантирует удаление пыли из зоны ее образования и транспортировку к циклонам-очистителям.

Рисунок 15.7 – План размещения абразивных станков в заточном отделении с групповым отсосом пыли

Из рассмотренного выше, можно сделать следующие выводы.

1. Эффективность удаления пыли и безопасность при обра­ботке различных материалов абразивными кругами в значительной степени зависят от конструкции кожуха-пылеприемника, к которому предъявляются следующие основные требования: механическая прочность, исключающая разрушение кожуха в случае разрыва круга, максимальное (допустимое по условиям ра­боты) укрытие кожухом абразивного круга, сокращающее до минимума возможность вылета осколков круга из кожуха в случае разрыва круга; наивыгоднейшее расположение пылеприемной части кожуха по отношению к направлению пылевого потока; использование нижней части кожуха-пылеприемника в качестве первой ступени очистки воздуха от пыли (для обдирочно-шлифовальных станков); улавливание и отвод пылевых частиц при правке абразивного круга.

2. Индивидуальные отсасывающие устройства должны обес­печивать очистку воздуха от высокодисперсной пыли, в связи с чем целесообразно применять устройства с двух- и трехступенчатой очисткой. При конструировании таких устройств необходимо предусматривать выход очищенного воздуха в помещение с малыми скоростями преимущественно вверх.

3. Большой отечественный и зарубежный опыт по улавливанию пыли при обработке различных материалов абразивными инструментами позволяет рекомендовать разработку отраслевого стандарта на кожухи-пылеприемники и индивидуальные отсасывающие устройства.