Устройство электростатического нанесения лакокрасочных покрытий

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Техническая эксплуатация автомобилей»

Группа 101456

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Проектирование, расчет и эксплуатация технического оборудования»

Тема: « Устройство электростатического нанесения лакокрасочных покрытий»

Исполнитель: Кухарчук Е.В.

Руководитель: Сай А.С.

МИНСК 2010

Введение

Целью данной работы является ознакомление с патентной документацией, методик поиска патентов, обработка найденной информации. Перед нами поставлена задача панентно-информационного исследования. Темой данного исследования устройство для нанесения лакокрасочных покрытий в электрическом поле.

В ходе данной работы будет представлен отчет, в котором указана последовательность поиска информации по патентам и анализ найденных патентов. Данная работа позволяет ознакомиться со способами и устройствами для нанесения покрытий, выявить все преимущества и недостатки того или иного способа.

Также необходимо внести свои предложения по усовершенствованию прототипа.

По результатам анализа необходимо определить факторы, влияющие на развитие объекта исследования, в зависимости от которых нужно выбрать аналог исследуемого устройства.

1. Регламент исследований

Патентно-информационные исследования метода нанесения покрытия в электростатическом поле проводятся по выпускам реферативных журналов Российскго агенства, по патентам и товарным знакам. Изучение информации, содержащейся в данных бюллетенях, позволяет выявить страны и организации, занимающиеся исследованием методов и устройств для нанесения покрытий.

Тема данной работы - нанесение лакокрасочных покрытий в электрическом поле. Предметом исследования в данном случае будут:

устройства в целом (общая компоновка, принципиальная схема);

- способ осуществления процесса;

- область возможного применения.

Ретроспективность исследований составляет 8 лет.

В результате поиска был найден патент «СПОСОБ ОКРАСКИ ИЗДЕЛИЙ В ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ ПОЛЕ» (RU 2127639 C1 МПК B05B5/053 20.03.1999)

Регламент поиска занесем в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 - Регламент поиска

Дальнейший поиск производился по МПК B05B5/00. Было найдено 11 патентов Российской федерации. Исследуя данные патенты было найдено еще 14 патентов аналогичных устройств.

Результаты поиска занесены в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 - Отчет о патентно-информационных исследованиях

2. Систематизация и анализ результатов патентных исследований

Проанализировав таблицу 1.2. можно заметить, что начиная с 1997 года заканчивая 2005 изобретение усовершенствовалось по следующим параметрам:

. качество покрытия;

. удобство использования;

. надежность в работе;

. производительность;

. экономичность;

. прочность слоя;

. области применения;

Изучив динамику тех или иных усовершенствований строим график.

Рисунок 2.1. Гистограмма распределения параметров за исследуемый период

Таким образом, из диаграммы видно, что наиболее важными направлениями в области нанесения покрытий электростатическим методом является повышение качества покрытия и экономичности.

Для дальнейшего исследования выбираем следующие патенты:

B05B5/025 RU 2113913 C1B5/00 RU 2163515 C1B5/047 RU 2256511 C105B5/08 RU 2149711 C1

Для того, чтобы выбрать прототип и его аналог необходимо глубже ознакомиться с содержанием данных патентов. Провести анализ с точки зрения экономичности, производительности и других параметров.

Прототипом выбираем патент №2149711 «Устройство для нанесения электрически заряженных порошкообразных материалов»

Аналогом этого патента является патент №2113913 «Распылитель порошкообразных материалов».

Прототип и аналог приложены к данному отчету.

. Анализ выбранных аналогов и обоснование прототипа

В качестве прототипа был выбран патент №2149711 «Устройство для нанесения электрически заряженных порошкообразных материалов»

Изобретение относится к оборудованию для нанесения электрически заряженных порошкообразных полимеров на различные изделия. Кроме того, устройство для нанесения электрически заряженных порошкообразных материалов может удобно разбираться на составные части и для удобства его транспортирования вручную.

Недостатком устройства является то, что средство для зарядки порошка в отличие от предложенного устройства имеет сложную конструкцию.

С целью усовершенствования данного устройства необходимо включить в его конструкцию электростатический генератор высокого напряжения или трансформаторно-вентильную схему с умножителем напряжения.

В качестве аналога выбираем патент №2113913 «Распылитель порошкообразных материалов». Данное устройство отличается простотой конструкции. Оно имеет сравнительно небольшую массу, что делает его мобильным и легко транспортируемым.

Формула изобретения

. Устройство для нанесения электрически заряженных порошкообразных материалов, содержащее корпус с крышкой и днищем, бункер, размещенный внутри корпуса и снабженный эжектором, состоящим из сопла, выходного патрубка, соединенного с распылителем порошка с помощью шланга, по которому при подаче сжатого воздуха в сопло за счет эффекта эжекции обеспечивается возможность транспортирования смеси порошка с воздухом в распылитель, средство для подачи порошка к эжектору и средство для зарядки смеси порошка с воздухом, отличающееся тем, что бункер выполнен в форме усеченного кругового конуса, верхняя часть которого имеет форму цилиндра, а эжектор размещен внутри цилиндрической камеры, герметично присоединенной к нижней части бункера, в которой сопло эжектора и выходной его патрубок, в отверстие которого по плотной посадке вставлены втулка с отверстием на сходящийся конус-конфузор и трубка, установлены с возможностью осевого перемещения друг относительно друга с последующей жесткой фиксацией их положения после перемещения, цилиндрическая камера нижней частью шарнирно соединена с днищем корпуса, а бункер верхней частью установлен с возможностью колебательного движения в отверстие, предусмотренное на крыше конуса, при этом средство для подачи порошка к эжектору выполнено с возможностью подачи порошка под действием силы тяжести из бункера, размещенного сверху эжектора к последнему, а также бункер снабжен встряхивающим механизмом, состоящим из размещенных снизу крышки корпуса храпового колеса, на валу которого сверху крышки жестко прикреплен штурвал, двух толкателей, смонтированных снизу крышки с возможностью возвратно-поступательного перемещения под действием пружины, один из которых снабжен роликом, контактирующим с храповым колесом, на каждом из которых на конце выполнена кольцевая канавка, а на боковой поверхности бункера с расположением на диаметрально противоположных местах приварены две скобы с пазами, к которым своими канавками зацеплены упомянутые толкатели, причем средство для зарядки порошковой смеси содержит втулку - конфузор с трубкой, шланг, соединенный с выходным патрубком эжектора и трубкой, связанной с распылителем и установленной по плавной кривой между двумя жестко скрепленными друг с другом одинаковыми половинками корпуса распылителя, который выполнен в виде пистолета без курка, а также на прямолинейном участке внутри ствола распылителя.

. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крышка и днище выполнены в форме правильных треугольников с отбортованными сторонами и соединены друг с другом с возможностью их разъединения, обеспечиваемого с помощью трех колпачковых гаек и трех опор в виде ножек, завинчиваемых к трем стойкам с резьбой, при этом толкатели установлены в направляющих втулках, каждая из которых жестко закреплена снизу к крышке, в одной из которых для толкателя установлена пружина сжатия, а в качестве шарнира для соединения бункера с днищем служит винт с заостренным концом под углом 60o, жестко закрепленный к днищу с возможностью регулирования по высоте, и ответной деталью для заостренной части винта служит вкладыш, приваренный к цилиндрической камере снизу с углублением, выполненным на конус под углом 90o.

. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крышка конуса выполнена в форме диска с отбортовкой и к ней с размещением на диаметрально противоположных местах отбортовки жестко прикреплены пальцы, а на корпусе имеются пазы, предназначенные для обеспечения возможности удобства соединения и разъединения, причем отверстие для бункера выполнено на крышке со смещением от центра, при этом два толкателя с кольцевыми канавками жестко закреплены к кольцу, бункер конусной частью установлен внутри этого кольца и с помощью двух упомянутых скоб с пазами зацеплен с толкателями, каждый из которых шарнирно соединен к стрежню, который другим концом шарнирно соединен с крышкой, один из которых пружиной растяжения подпружинен к толкателю с роликом, при этом возможность шарнирного соединения цилиндрической камеры бункера с днищем обеспечивается с помощью болта, шарнирно закрепленного снизу цилиндрической камеры, который с помощью гайки соединен с перемычкой, жестко закрепленной в свою очередь к днищу, выполненному в виде кольца с отбортовкой и с тремя ножками, которое через эту отбортовку приварено к корпусу.

Заключение

патент лакокрасочный покрытие порошкообразный

В ходе выполнения данной работы ознакомился с методикой поиска и анализа патентов, которая включила в себя следующие разделы:

регламент исследований;

обработка результатов исследований;

назначение, описание выбранных для анализа аналогов;

обоснование прототипа;

рекомендации по усовершенствованию прототипа.

В итоге была решена инженерная задача по совершенствованию устройства для нанесения электрически заряженных порошкообразных материалов. Закрепил общетеоретические и практические навыки поиска новых технических решений.

Инженерный анализ предполагал выработку конкретных рекомендаций и предложений по применению, изменению или отклонению рассматриваемых вариантов, а так же их обоснование.

Данное устройство для нанесения электрически заряженных порошкообразных материалов, может быть широко использовано в производстве автомобилей, так как покрытие, наносимое таким образом, отличается высокой прочностью и многими другими положительными качествами.

Список использованных источников

1. Пашин А.Д., Сай А.С., Кучур С.С. Методические указания по выполнению расчетно-графической работы по курсу «Основы расчета, проектирования и эксплуатации технологического оборудования». - Мн.: БГПА, 1992. - 33 с.

. Пашин А.Д., Сай А.С., Расолько А.М. Основы управления интеллектуальной собственностью: методическое пособие. - Мн.: БНТУ, 2007. - 71 с.

. Реферативные «Изобретения. Полезные модели».

. Средства массовой информации, интернет.