SU1103410A1 - Детонационна установка - Google Patents

Abstract

ДЕТОНАЦИОННАЯ УСТАНОВКА, содержаща  ствол с искровой свечой, смеситель газов с клапанами, порошковый дозатор с бункером и клапаном, фотодатчик, закрепленный на стволе, преобразователь сигналов фотодатчика и блок управлени , электрически св занный с искровой свечой, клапанами смесител  и дозатора, отличающа с  тем, что, с целью вы влени  скрытых дефектов покрыти  типа отслоений, несплошностей, она снабжена переключателем и двухвходовой схемой совпадени , введенными в электрическую цепь управлени  клапаном дозатора, причем подвижный контакт переключател  св зан с клапаном дозатора, один его неподвижный контакт соединен с выходом схемы совпадени , а другой неподвижный контакт переключател  подключен к i блоку управлени , при этом один вход схемы совпадени  св зан с бло (Л ком управлени , а другой ее вход подключен к преобразователю сигналов фотодатчика.

Description

со

Изобретение относитс  к технике нанесени  покрытий газотермическими методами. Оно может быть использовано в машино-, приборо-, авиа-, станкостроении дл  напылени  покрытий детонационным методом и дл  контрол  их качества.

ИзвестнаС детонационна  установка предназначенна  дл  напылени  покрытий , содержаща  ствол с искровой свечой, сообщающиес  со стволом смеситель газов с электромагнитными клапанами и порошковый дозатор, блок управлени ,электрически св занный с клапанами смесител , дозатором и свечой.

Гфи работе этой установки ствол периодически заполн етс  взрывчатой газовой смесью, поступающей через клапаны, в него же загружаетс  порошок напыл емого материала в результате срабатывани  дозатора, возбуждаетс  детонаци  взрывчатой смеси в стволе с помощью искровой свечи и напыл етс  покрытие истекающим из ствола потоком продуктов детонации, содержащим частицы порошка .

Недостатком установки  вл етс  отсутствие средств контрол  качества напыл емых покрытий.

Наиболее близкой к описьшаемому изобретению  вл етс  детонационна  установка, содержаща  ствол с искровой свечой, смеситель газов с клапанами , порошковый дозатор, фотодатчи закрепленный на стволе, преобразователь сигналов фотодатчика и блок управлени , электрически св занный с искровой свечой, клапанами смесител  и дозатора. Кроме того, установка содержит электромагнитное реле , св занное с преобразователем. Перед включением зтой установки вначале принудительно возбуждаетс  реле , соедин   своими контактами блок управлени  с исполнительными механизмами - клапанами, дозатором, свечой. Их периодическое срабатьшание обеспечивает заполнение ствола смесью и порошком, инициирование взрывов, напыление покрыти . При истечении высокотемпературного потока , содержащего порошок, на фотодатчик воздействует световое излучение . Полученный от датчика электрческий сигнал, пройд  через преобразователь , обеспечивает в дальнейшем удержание реле в возбужденном

состо нии. При осечке (пропуске выстрела) или недопустимом уменьшении дозы порошка сигнал от датчика не поступает или резко уменьшаетс  по амплитуде. В этом случае реле обесточиваетс  и установка выключаетс .

Недостатком описанной установки  вл етс  то, что при ее использовании определ ютс  параметры импульсного высокотемпературного газового потока (что необходимо, но. не достаточно), а качество нанесенного покрыти  не контролируетс  В то Же врем  при детонационном напылении покрытий возможно по вление в нанесенных сло х скрытых дефектов .

Целью изобретени   вл етс  вы вление скрытых дефектов покрыти  типа отслоений, несплошностей.

Цель достигаетс  тем, что детонационна  установка, содержаща  ствол с искровой свечой, смеситель газов с клапанами, порошковый дозатор с бункером и клапаном, фотодатчик , закрепленный на стволе, преобразователь сигналов фотодатчик и блок управлени , электрически св занный с искровой свечой, клапанами смесител  и дозатора, согласно изобретению снабжена переключателем и двухвходовой схемой совпадени , введенными в электрическую цепь управлени  клапаном дозатора, причем ПОДВИЖНЕЙ контакт переключател  св зан с клапаном дозатора, один его неподвижный контакт соединен с выходом схемы совпадени , а другой неподвижный контакт переключател  подключен к блоку управлени , при этом один вход схемы совпадени  св зан с блоком управлени , а другой ее вход подключен к преобразователю сигналов фотодатчика.

На чертеже приведена схема установки .

Детонационна  установка содержит ствол 1 с искровой свечой 2, соединенные с ним о еситель 3 газов с клапанами 4,3,6 и порошковый дозатор 7. Установка снабжена также блоком 8 управлени , электрически св занным с клапанами 4,5,6 смесител  3, дозатором 7 и свечой 2. На стволе 1 размещен фотодатчик 9 направленный на поверхность покрываемого издели , перемещаемого перед дульньм срезом. Фотодатчик 9

3

электрически св зан с преобразователем 10 сигналов, к выходу которог подключен индицирующий прибор 11. Кроме того, установка содержит переключатель 12 и двухвходовую схему 13 Совпадени , введенные в электрическую цепь, св зьшающую блок 8 управлени  с порошковым дозатором 7. Переключатель 12 установлен таким образом, что его подвижный контакт соединен с дозатором 7, один из неподвижньпс контактов подключен к выходу схемы 13 совпадени , а другой контакт подсоединен к блоку 8 управлени . Один из входов схемы 13 совпадени  также подключен к блоку 8 управлени , а ее другой вход электрически св зан с преобразователем 10 сигнала фотодатчика 9.

Описанна  детонационна  установка работает в двух режимах. Первому режиму, при котором производитс  напыление покрытий, соответствует положение а переключател  12. Процесс напылени  реализуетс  следующим образом. При включении блока 8 управлени  им вьфабатываютс  электрические импульсы, вызьшающие периодическое срабатывание клапанов 4,5,6, дозатора 7, свечи 2. Вначале открываютс  клапаны 4 и 6, в результате чего горючее (например водород) и окислитель (кислород) подаютс  в смеситель 3, где образуетс  взрывчата  смесь. Затем она поступает в ствол 1, куда с некоторой задержкой по отношению к срабатыванию клапанов 4 и 6 вдуваетс  газопорощкова  смесь из дозатора 7 напыл емого материала. Кратковременное включение дозатора 7 также вызываетс  подачей на него электрического импульса по цепи от блока 8 управлени  через переключатель 12, наход щийс  в положении а. После выключени  дозатора 7 закрываютс  клапаны 4 и 6 прекраща  подачу горючего и окислител  в смеситель 3. Затем производитс  продувка смесител  3 каким-либо нейтральным газом. Это обеспечиваетс  подачей электрического импульса на клапан 5, подсоединенного к газовой магистрали сжатого воздуха или азота. После продувки смесител  3 и трубки-змеевика, св зывающей его со стволом 1, инициируетс  взрь смеси путем подачи электрического

034104

импульса на свечу 2. (Образующийс  высокотемпературный поток продуктов детонации, увлека  частицы порошка напыл емого материала, истекает из - ствола 1 и, воздейству  на поверхность издели , перемещаемого перед дульным срезом, формирует на ней единичный слой покрыти . После уменьшени  давлени  продуктов детонации

0 в стволе 1 в него поступает нейтральньА газ через открытый клапан 5. Затем этот клапан закрываетс , а клапаны 4 и 6 открьшаютс  и описанный цикл работы установки многоJ кратно повтор етс , обеспечива  напыление сплошного сло  покрыти  на изделие.

При детонационном напылении покрыти фотодатчик 9, воспринима  при

0 каждом взрыве смеси световое излучение от высокотемпературного потока , дает возможность следить за стабильностью технологического процесса по показани м индицирующего

5 прибора 11. В случае уменьшени  количества порошка в продуктах детонации снижаетс  интенсивность светового излучени  от формируемого п тна покрыти , вызыва  уменьшение показа- НИИ прибора 11. При стабильной работе установки посто нна и масса разогретого до температуры плавлени  и потому интенсивно свет щегос  порошка. В этом случае стабильны и показани  прибора 11.

5 в процессе напылени  покрытий или после этого возможно образование в осажденном слое макродефектов , например несплошностей, отслоений . Причиной этого могут быть

внутренние остаточные напр жени , которые накапливаютс  в покрытии по мере роста его толщины. Остаточ-, ные напр жени   вл ютс  результатом быстрого охлаждени  закрепл ющихс 

на подложке частиц напыл емого материала . Сцепление материалов покрыти  и подложки происходит при высокой температуре частиц. Когда частицы остывают, они уменьшаютс 

в размерах, в то врем  как линейные размеры границы покрыти  с подложкой остаютс  практически неизменными. Этим обуславливает по вление сжимающих остаточных напр жений в гаэо5 термических покрыти х.

Вы вление макродефектов в напыленных сло х с помощью данной установки производитс  следующим образом. В порошковый дозатор 7 загружаетс  порошок напыл емого материала, отли чающийс  по цвету от нанесенного ра нее покрыти . Переключатель 12 уста навливаетс  в положение б. Обеспечиваетс  перемещение издели  с покрытием относительно установки пе ред дульным срезом ствола 1. Затем включаетс  блок 8 управлени  и так же, как при напылении покрытий, вначале срабатьтают клапаны 4,6, от крыва  доступ компонентов смеси в ствол 1. После его частичного заполнени  клапаны 4,6 закрываютс , а клапан 5 открываетс , обеспечива  продувку смесител  3 нейтральным газом или воздухом. Во врем  заполнени  ствола 1 смесью блоком 8 управлени  вьфабаты ваетс  сигнал, обеспечивавший ранее кратковременное срабатывание дозатора 7 при работе установки в режим напылени  покрытий. Этот сигнал поступает на схему 13 совпадени , но не проходит через нее, так как отсутствует электрический импульс от преобразовател  10 сигнала фотодатчика 9. Затем инициируетс  взрыв смеси в стволе с помощью снечи 2. Высокотемпературный поток продуктов детонации (в котором в данном случае отсутствует напыл емы материал) воздействует на ранее покрьшаемую поверхность издели , посл чего с некоторой задержкой клапан 5 закрываетс . Если в слое покрыти , наход щемс  в этот момент напротив дульного среза ствола 1, не содержатс  макродефекты, то поверхность покрыти  практически не нагреваетс , так как подводимое вы сокотемпературным газовым потоком тепло интенсивно отводитс  в изделие . Если же покрытие содержит мак родефект, то его поверхность нагре ваетс  и становитс  источником светового излучени . Нагрев покрыт над макродефектом вызываетс  тем, что подводимое потоком тепло не может быстро передаватьс  изделию, так как пора или расслоение предст л ет большое сопротивление теплово му потоку ( теплопроводность тверд веществ, особенно металлических, гораздо выше, чем газообразных). Световое излучение от покрыти  над макродефектом воспринимаетс  фотодатчиком 9. Электрический сигн поступающий от него, усиливаетс  преобразователем 10 и подаетс  на один из входов схемы 13 совпадени . Однако проходит этот сигнал через схему 13 только йосле поступлени  на ее второй вход командного импульса на дозатор 7, вырабатываемого блоком 8 управлени . Таким образом , при втором цикле работы установки в режиме контрол  качества покрыти  ствол 1 заполн етс  взрывчатой смесью в результате срабатывани  клапанов 4,6, в него подаетс  порошок напыл емого материала (если вы влен макродефект и покрытие над ним нагрелось в результате теплового воздействи  газового потока, созданного в предыдущем цикле работы установки), затем клапаны 4,6 закрываютс , а клапан 5 открываетс  rt производитс  продувка смесител  3. После этого инициируетс  взрыв смеси и на покрытие над макродефектом напыл етс  отличаннцеес  по цвету новое покрытие. Затем клапан 5 закрываетс , и описанный цикл работы установки полностью повтор етс , если следующий участок покрыти  на поверхности издели  также содержит макродефект. При отсутствии макродефекта сигнал от фотодатчика 9 не поступает, и через схему 13 совпадени  не проходит импульс управлени  дозатором 7. Тогда при следующих циклах работы установки не напыл ютс  метки в виде отдельных п тен покрыти . Описанна  детонационна  установ ка может использоватьс  не только дл  напылени  покрытий, но и дп  быстрого контрол  их качества. Это сокращает затраты на приобретение оборудовани  дл  дефектоскопии покрытий , позвол ет после вы влени  дефекта подвергнуть покрытие детонационно-абразивной обработке (стрел ть абразивом), удалить таким образом дефектный слой и тут же напылить новое бездефектное покрытие. Ожидаемый экономический эффект от внедрени  данной установки составл ет 10 тыс.руб. Эффект предполагаетс  достигнуть за счет исключени  операции контрол  качества детонационных покрытий с помощью примен емых в насто щее врем  дефектоскопов . Максимальный эффект от внедрени  изобретени  в масштабах страны составл ет 200 тыс.руб.

О

,L.

„- -

-- - х

X X

/J

Claims (1)

1. ДЕТОНАЦИОННАЯ УСТАНОВКА, содержащая ствол с искровой свечой, смеситель газов с клапанами, порошковый дозатор с бункером и клапаном, фотодатчик, закрепленный на стволе, преобразователь сигналов фотодатчика¹ и блок управления, электрически связанный с искровой свечой, клапанами смесителя и дозатора, отличающаяся тем, что, с целью выявления скрытых дефектов покрытия типа отслоений, несплошностей, она снабжена переключателем и двухвходовой схемой совпадения, введенными в электрическую цепь управления клапаном дозатора, причем подвижный контакт переключателя связан с клапаном дозатора, один его неподвижный контакт соединен с выходом схемы совпадения, а другой неподвижный контакт переключателя подключен к блоку управления, при этом один вход схемы совпадения связан с блоком управления, а другой ее вход подключен к преобразователю сигналов фотодатчика.

   ί 1103410