Устройство для нанесения покрытий на поверхности изделий

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ НА ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЙ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Леванцевич Михаил Александрович Максимченко Наталья Николаевна Белоцерковский Марат Артемович Давыдовский Федор Федорович Калач Валерий Николаевич(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт машиностроения Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для нанесения покрытий на поверхности изделий, содержащее вращающуюся щетку с металлическим ворсом, смещенную на 0,20,3 своей ширины относительно оси контактирующего с ней элемента из материала покрытия, и узел прижима элемента 36782007.06.30 из материала покрытия к периферии щетки, содержащий упор, взаимодействующий с регулируемой посредством винта пружиной, отличающееся тем, что упор узла прижима кинематически связан с приводным валом щетки и содержит вращающийся ролик для взаимодействия с обрабатываемой поверхностью изделия.(56) 1. А.с. СССР 1659531, МПК С 23 С 26/00, 1991. 2. Дорофеев Ю.Н. Обработка деталей ППД с нанесением покрытий натиранием // Вестник машиностроения. - 1984. -7. - С. 55-56. 3. Патент РФ 2224821, МПК С 23 С 26/00, 2004. Полезная модель относится к области нанесения покрытий на наружные и внутренние поверхности изделий, например, из металла, керамики, стекла, камня, которые по технологическим соображениям или по условиям функционального назначения неподвижны,например внутренние поверхности отверстий крупногабаритных станин станков, внутренние поверхности труб магистральных трубопроводов. Известно устройство для нанесения покрытий, содержащее щетку с металлическим ворсом и размещенными между ворсом щетки брусками из материала покрытия и узлами их прижатия в виде пружин 1. К недостаткам известного устройства следует отнести то,что для реализации процесса нанесения покрытия требуется создание высокого удельного давления (до 150 МПа) брусков к поверхности обрабатываемого изделия, а также использование пружин, прижимающих бруски из материала покрытия 2. Для создания высокого давления требуется высокая жесткость шпинделя с закрепленным на нем инструментом. Использование в качестве инструмента металлической щетки с проволочным ворсом не позволяет создать высокое давление щетки к поверхности обрабатываемого изделия, поскольку ворс используемой для нанесения покрытия щетки имеет сравнительно невысокую жесткость. Использование упругих элементов в виде пружин приводит к тому, что по мере износа брусков из материала покрытия жесткость пружин снижается. Соответственно снижается и давление брусков к поверхности обрабатываемого изделия, что в свою очередь влечет за собой ухудшение качества покрытия (возникает неравномерность по толщине покрытия и пористость, нарушается сплошность). Кроме того, для нанесения покрытия с помощью указанного выше устройства, по технологическим соображениям, требуется обеспечить вращение обрабатываемой детали, что не всегда технически возможно. Наиболее близким аналогом по технической сущности к заявляемому техническому решению является устройство для нанесения покрытия на поверхность детали, содержащее цилиндрическую щетку с металлическим ворсом, взаимодействующую с элементом из материала покрытия, причем элемент из материала покрытия выполнен в виде ролика, а щетка смещена в горизонтальном направлении относительно оси ролика 3. В качестве узла прижатия ролика к ворсу щетки используют пружину, взаимодействующую с регулировочным винтом. Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает возможности нанесения покрытий на внутренние поверхности изделий, что существенно снижает область его применения. Технической задачей полезной модели является расширение технологических возможностей устройства для нанесения покрытий за счет обеспечения возможности нанесения покрытий как на внутренние, так и на наружные поверхности изделий. Поставленная задача решена в устройстве для нанесения покрытий на поверхности изделий, содержащем вращающуюся щетку с металлическим ворсом, смещенную на 0,20,3 своей ширины относительно оси контактирующего с ней элемента из материала 2 36782007.06.30 покрытия, и узел прижима элемента из материала покрытия к периферии щетки, содержащий упор, взаимодействующий с регулируемой посредством винта пружиной, причем упор узла прижима кинематически связан с приводным валом щетки и содержит вращающийся ролик для взаимодействия с обрабатываемой поверхностью изделия. Такое выполнение позволяет помещать устройство внутрь неподвижного отверстия. Для нанесения покрытия не требуется приводить во вращение обрабатываемую деталь,поскольку устройство снабжено приводом вращения, который обеспечивает планетарное вращение устройства относительно оси обрабатываемого отверстия. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид на фиг. 2 - положение устройства внутри обрабатываемой детали. Устройство включает в себя металлическую щетку 1, установленную на приводном валу 2 и прижатую своей периферией с одной стороны к обрабатываемой поверхности 3 изделия, а с другой к элементу 4 из материала покрытия. Щетка 1 смещена относительно оси контактирующего с ней элемента 4 на 0,20,3 своей ширины. Элемент 4 закреплен в держателе 5, который через подшипник 6 закреплен в кронштейне 7. Кронштейн 7 имеет возможность возвратно-поступательного перемещения по пазу 8 поворотного рычага 9,который через подшипник 10 установлен на приводном валу 2 щетки 1. Для установки натяга используется пружина 11, сила сжатия которой регулируется с помощью винта 12. Для регулирования величины натяга в процессе работы устройства служит упор 13,нижняя часть которого жестко соединена с кронштейном 7, а в верхней части расположен вращающийся ролик 14 для взаимодействия с обрабатываемой поверхностью 3 изделия. Устройство работает следующим образом. Элемент 4 из материала покрытия (например, из алюминия) устанавливают в держателе 5, который с помощью подшипника 6 устанавливают в кронштейне 7. К верхней части кронштейна крепится упор 13 с роликом 14. Кронштейн 7 устанавливают в паз 8 поворотного рычага 9. Подкручивая винт 12, сжимают пружину 11 так, чтобы установить необходимую величину натяга между элементом 4 из материала покрытия и ворсом щетки 1. Устройство помещают в отверстие обрабатываемого изделия (фиг. 2), создают требуемый натяг ворса щетки к поверхности и включают привод вращения (не показан) щетки 1. При вращении щетки 1 ее ворс, касаясь элемента 4 из материала покрытия, срезает верхний слой материала элемента 4, захватывает его и переносит на обрабатываемую поверхность 3, в место касания последней со щеткой 1, формируя покрытие. В результате смещения щетки 1 относительно оси элемента 4 большая часть ширины ворса начинает вращать элемент 4 в одном направлении, а меньшая (развивающая соответственно меньшее усилие) стремится повернуть элемент 4 в противоположном направлении, но лишь притормаживает его, снижая линейную скорость его вращения. Несовпадение линейных скоростей вращения щетки 1 и элемента 4 ведет к тому, что начинает проскальзывать относительно элемента 4 ворс и той части ширины щетки 1, которая расположена по другую сторону от оси и вращает элемент 4. Проскальзывание вызывает нагрев материала покрытия, что увеличивает его пластичность и приводит к ускорению процесса нанесения покрытия и увеличению адгезионной прочности покрытия. Привод вращения заставляет устройство перемещаться по всему контуру обрабатываемой поверхности 3 изделия, что исключает необходимость приведения во вращение обрабатываемого изделия. Под действием сил трения, возникающих при работе устройства, вращающийся ролик 14 прижимается к обрабатываемой поверхности 3, оказывая дополнительное давление на элемент 4. В процессе нанесения покрытия, по мере износа элемента 4 из материала покрытия, величина натяга может изменяться. Для поддержания ее постоянной служит ролик 14, который через упор 13 давит на кронштейн 7, перемещая его по пазу 8 поворотного рычага 9. Таким образом величина натяга поддерживается на установленном 36782007.06.30 первоначально уровне без необходимости остановки устройства и прерывания процесса нанесения покрытия. Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет наносить покрытия как на внутренние, так и на наружные поверхности изделий, расширяя тем самым технологические возможности устройства для нанесения покрытий. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4