Блок заготовок щеток для электрических машин

Использование: Порошковые технологии, производство щеток электрических машин из порошковых композиций на основе углерода.

Задача: Снижение трудоемкости разделения блока заготовок на отдельные заготовки и повышение производительности этого процесса.

Сущность полезной модели: Блок заготовок щеток для электрических машин, выполненный в форме параллелепипеда и состоит из верхнего 2 и нижнего 3 слоев заготовок. На границах а-а и с-с раздела заготовок выполнены продольные пазы 4 шириной b=1÷2 мм и глубиной h=(0,3÷0,4)b ₃, где b₃ - ширина заготовки щетки.

Положительный эффект: Снижает трудоемкость изготовления, повышает производительность изготовления на 50%, экономит дорогостоящий инструмент разделения заготовок.

Полезная модель относится к порошковой технологии, а именно к получению заготовок щеток для электрических машин постоянного тока и коллекторных машин переменного тока, изготавливаемых из угольнографитных, графитных и металлографитных композиций.

Известна заготовка для получения щеток, например типов Г20, Г21 и Г22 максимальных размеров сечением 60×40×35 мм, полученная прессованием в пресс-форме, имеющая форму, близкую к готовому изделию (Чалых Е.Ф. Технология и оборудование электродных и электроугольных предприятий. - М.: Металлургия, 1972, с. 147-149).

Существенным недостатком указанной заготовки является низкая производительность, связанная со значительными трудозатратами при поштучном изготовлении отдельной заготовки щетки, включающими подготовку порошковой композиции, прессование и дальнейшую термомеханическую обработку после прессования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату предлагаемому является блок заготовок щеток электрических машин (Темкин И.В. Производство электроугольных изделий. - М.: Высшая школа, 1975, с. 105-108, рис. 49). Блок выполнен в форме параллелепипеда, получен формованием в пресс-форме на гидравлических прессах и предназначен для получения 27 заготовок щеток, расположенных в 3 слоя по 9 заготовок в каждом слое. Получение заготовок из блока значительно повысит производительность путем сокращения времени и трудозатрат при подготовке порошковой смеси и прессовании каждой заготовки. Однако он требует трудоемкой операции разделения блока на отдельные заготовки с помощью дорогих алмазных абразивных кругов или абразивных кругов на основе карбида кремния (Темкин И.В. Производство электроугольных и металлокерамических изделий. - М.: Высшая школа, 1986, с. 154-161, рис 85).

Таким образом, основным недостатком наиболее близкого аналога является высокая трудоемкость получения заготовок, связанная с разделением блока на отдельные заготовки.

Задачей предлагаемого решения является снижение трудоемкости разделения блока заготовок на отдельные заготовки и повышение производительности этого процесса.

Поставленная задача решается тем, что в блоке заготовок щеток для электрических машин, выполненном в форме параллелепипеда и состоящем по крайней мере из верхнего и нижнего слоев заготовок, согласно предложенному решению, на границах раздела заготовок выполнены продольные и поперечные пазы шириной b=1÷2 мм и глубиной h=(0,3÷0,4)b_з , где b_з - ширина заготовки щетки.

Предварительно выполненные на границах раздела заготовок продольные и поперечные пазы, полученные, как правило, прокаткой смеси на стане с четырехвалковым калибром, позволяют существенно снизить трудоемкость разрезания блока на отдельные заготовки, поскольку объем разрезаемого материала по ширине и длине блока уменьшится почти на 60%, а по высоте блока - почти на 25%. Это позволит также повысить производительность получения заготовок.

Увеличение глубины пазов более 0,4b_з приведет к повышенному износу валков на стане, уменьшение глубины паза менее 0,3b_з повысит трудоемкость разделения блока на заготовки.

Ширина паза более 2 мм повысит расход исходного материала при получении блока прокаткой, ширина паза менее 1 мм приведет к повышенному износу валков.

Предлагаемый блок для получения заготовок щеток проиллюстрирован на фиг. 1-2, где на фиг. 1 показан общий вид блока заготовок, на фиг. 2 то же вид сверху.

Блок выполнен в форме параллелепипеда 1, который содержит верхний 2 и нижний 3 слои заготовок. На границах раздела a-a и c-c выполнены продольные и поперечные пазы 4 глубиной (0,3÷0,4)b_з, где b_з ширина заготовки и шириной 1÷2 мм.

Пазы на блоке выполняют в процессе прокатки блока на стане с четырехвалковым калибром, валки которого имеют реборды.

Разделение блока с пазами ведут по обычной технологии с помощью абразивного режущего алмазного инструмента.

Изготовлен образец предлагаемого блока размером 184×124×72 мм для получения 18 заготовок щеток размерами 60×40×35 мм из порошковой композиции, содержащей 86% искусственного графита 14% фенолформальдегидной смолы. Ширина пазов 2 мм, глубина 16 мм.

Производительность разделения блока повысилась почти на 50%, расход режущего инструмента снизился на 50%.

Предлагаемый блок заготовок щеток для электрических машин найдет применение в электротехнике и порошковой технологии при производстве щеток электрических машин постоянного тока и коллекторных машин постоянного тока.

Блок заготовок щеток для электрических машин, выполненный в форме параллелепипеда и состоящий по крайней мере из верхнего и нижнего слоев заготовок, отличающийся тем, что на границах раздела заготовок выполнены продольные и поперечные пазы шириной b=1÷2 мм и глубиной h=(0,3÷0,4)b₃, где b ₃ - ширина заготовки щетки.