SU1743656A1 - Способ мойки деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к очистке в жидкост х погружным методом и позвол ет по-. высить эффективность и качество мойки деталей за счет увеличени  гидростатического давлени  в замкнутом объеме мою-, щей жидкости, обусловливающего по вление эффекта пульсаций вихревой воронки . Очищаемую деталь загружают в пер- форированный контейнер, опускают контейнер в моющую жидкость, раскручивают контейнер до образовани  вихревой во ронки по его оси вращени  с возбуждениемИзобретение относитс  к очистке, в частности к способам мойки деталей погружным методом, и может быть использовано в машиностроении и других отрасл х народного хоз йства, Существующие современные способы вихревой мойки деталей погружным методом с турбулизацией моющей жидкости и возбуждением кавитационных процессов во многих случа х не обеспечивают эффективной мойки деталей от трудноудал емы Загр знений. волновых колебаний в зоне вихревой воронки путем подачи струй газа, при этом одно- временно с вращением контейнера периодически увеличивают гидростатическое давление в объеме моющей жидкости за счет воздействи  на нее дополнительно внешней силы давлени . Образовавшиес  в зоне вихревой воронки и в отдельных местах по поверхности детали воздушные пузырьки , концентриру сь в очаге очистки деталей, проникают в пограничный слой моющей жидкости на поверхности очищаемой детали. Их схлопывание вызывает гидравлические ударные волны, деформирующие пограничный слой до его полного разрушени  с соответствующим интенсивным удалением загр знений с поверхности детали. В результате возникают микро- и макропотоки моющей жидкости в неоднородном поле очага Мойки деталей, характеризующемс  интенсивной турбулизацией, перемешиванием, кавитацией и кипением под действием вращени  перфорированного контейнера струй газа и периодического воздействи  внешней силы давлени  на замкнутый объем моющей жидкости. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. Известен способ очистки, заключающийс  в том, что деталь, подлежащую мойке , загружают в перфорированный контейнер, затем контейнер с деталью опускают в ванну с моющей жидкостью и раскручивают его до образовани  вихревой воронки по оси вращени . : Однако углова  скорость вращени  контейнера , характеризующа  интенсивность турбулизации моющей жидкости, ограничена по величине. Ее верхний предел определ етс  приведенным в описании способа fc w Ё Ч 4 СО О (Л О

Description

соотношением, а именно при вращении контейнера свободна  поверхность моющей жидкости становитс  параболической и при превышении критической скорости вращени  свободна  поверхность со сторо- ны дна вихревой воронки касаетс  дна ван- ны. Это приводит к ослаблению очищающего воздействи  вихревых потоков на поверхность детали, соответственно качество мойки снижаетс .

Известен также способ мойки деталей, заключающийс  в том, что деталь загружают в перфорированный контейнер, раскручивают последний в моющей жидкости до образовани  на его оси вращени  вихревой воронки и возбуждают на поверхности жидкости в зоне образовани  вихревой воронки волновые колебани  путем подачи на эту поверхность струй газа.

Продувка1 газа над свободной поверхно- стью моющей жидкости в зоне вихревой воронки обусловливает по вление воздушных пузырьков, которые распредел ютс  в моющей жидкости и по поверхности очищаемой детали. При таком способе очистки происхо- дит также возникновение кавитации при возбуждении интенсивных волновых колебаний .

Однако интенсивность колебаний обусловлена такими параметрами, как число оборотов решетчатого (перфорированного) контейнера, числом точек ввода газа и скоростью его продувки. Это ограничивает технические возможности известного способа в части турбулизации потоков и кавитации моющей жидкости в пограничном слое вблизи очищаемой поверхности детали. При этом интенсивность мойки снижаетс  из-за неполного разрушени  пристенного пограничного сло  моющей жидкости, который в свою очередь экранирует поверхность очищаемого издели  от воздействи  моющего раствора непосредственно на частицы загр знений .

Наиболее близким по технической сущ- ности и достигаемому эффекту к предлагаемому  вл етс  способ очистки по авт. св. № 1659135.

Цель изобретени  - повышение эффективности и качества мойки.

Сущность способа состоит в том, что образовавшиес  в зоне вихревой воронки и в отдельных местах на поверхности детали воздушные пузырьки (при возрастании гидростатического давлени  в замкнутом объе- ме моющей жидкости) не увеличиваютс  в своих размерах и не всплывают на поверхность моющей жидкости, а измельчаютс  и захлопываютс  в области вихревой воронки (в объеме перфорированного контейнера)

при значительном возрастании ударной волны, воздействующей на поверхность очищаемой детали. При этом возникающие акустические потоки проникают в пограничный слой моющей жидкости на поверхности детали и деформируют его до полного разрушени  с соответствующим интенсивным удалением загр знений с поверхности очищаемой детали.

Благодар  наличию вихревой воронки в сочетании со сложным взаимодействием от внешней силы давлени  в замкнутом объеме моющей жидкости образуютс  микро- и макропотоки в неоднородном поле очага мойки детали, характеризующемс  интенсивной турбулизацией, перемешиванием, кавитацией и кипением моющей жидкости .

Дл  обеспечени  замкнутого объема моющей жидкости в момент воздействи  внешней силы давлени  стру  газа, истека- ема  на поверхность моющей жидкости в зоне вихревой воронки, перекрываетс . При сбросе внешней силы давлени  происходит очередное возбуждение волновых колебаний путем повторной подачи струй газа.

При увеличении гидростатического давлени  в объеме моющей жидкости за счет воздействи  на нее внешней силы давлени  происходит также схлопывание самой вихревой воронки, при этом моюща  жидкость охватывает весь объем вращающегос  перфорированного контейнера с деталью. Периодическое воздействие внешней силы давлени  и пульсирующий характер ее приложени  обусловливает возникновение эффекта пульсации вихревой воронки. Приложение внешней силы со стороны дна вихревой воронки вызывает разрушение параболоида вихревой воронки в момент ее схлопывани  и заполнени  ее объема моющей жидкостью. В качественном сочетании описанные  влени  повышают интенсивность вихревой мойки деталей,

На фиг. 1 показана схема дл  реализации способа в момент образовани  вихревой воронки и возбуждени  волновых колебаний путем продувки газа над свободной поверхностью моющей жидкости в зоне образовани  вихревой воронки; на фиг. 2 - то же, в момент увеличени  гидростатического давлени  в объеме моющей жидкости за счет воздействи  на нее внешней силы давлени .

Очищаемую деталь помещают в перфорированный контейнер 1, расположенный в моющей жидкости 2. Контейнер 1 закреплен на приводном валу 3, на котором смонтирован диск 4 с соплами 5 дл  продувки газа. Над диском 4 установлена газова  камера 6.

При вращении контейнера с достаточно высокой угловой скоростью по его оси возникает вихрева  воронка (на фиг. 1 показана свободна  поверхность вихревой воронки параболической формы). Одновременно с вращением контейнера 2 при совпадении отверстий в диске 4 и газовой камере 6 подаетс  газ из газовой камеры 6 на свободную поверхность моющей жидкости в зоне образовани  вихревой воронки. В опреде- ленный момент времени при перекрытии указанных отверстий стру  газа прерываетс  и со стороны дна вихревой воронки прикладываетс  внешн   сила давлени  (на фиг. 1 оно условно показано равномерно распределенной нагрузкой стрелками). Увеличение гидростатического давлени  в замкнутом объеме моющей жидкости приводит к заполнению зоны вихревой воронки моющей жидкостью, турбулизации потоков, схлопыванию пузырьков газа, сопровождающемус  гидравлическими ударными волнами , разрушающими пограничный слой моющей жидкости на поверхности детали с отрывом загр знений. При сбросе внешне- го давлени  в моющей жидкости по оси вра- щени  перфорированного контейнера вновь образуетс  вихрева  воронка и осуществл етс  аэраци  ее газом с последующим приложением внешней силы давлени . Этим обеспечиваетс  высока  интенсивность процесса вихревой мойки деталей и активное воздействие на различные технологические загр знени  и труднодоступные поверхности детали (полости, каналы, от- версти  и т.п.).

Пример конкретного выполнени  изобретени  (на практике могут быть использованы также другие варианты без нарушени  основной идеи технического решени ).

Очищаемую деталь устанавливают в перфорированный контейнер, наход щийс  в емкости, заполн емой моющим раствором моющего средства МС-15 концентрацией 25 - 30 г/дм3. Температу- ра раствора 60°С. Затем включают привод вращени  контейнера. Углова  скорость вращени  контейнера равна 13,3 (800 об/мин). Одновременно с вращением контейнера в газовую камеру подают ежа- тый воздух давлением 0,6 МПа. В газовой камере и диске выполнены отверсти  дл  подачи газа и возбуждени  волновых колебаний над свободной поверхностью моющей жидкости в зоне образовани  вихревой воронки. В момент подачи струй газа полость между моющей жидкостью и газовой камерой с вращающимс  диском сообщаетс  с атмосферой. Периодически с периодом времени 5 с при перекрытии отверстий диска и газовой камеры в замкнутом объеме моющей жидкости увеличиваетс  гидростатическое давление путем приложени  внешней силы давлени  со стороны дна вихревой воронки. В импульсном режиме гидростатическое давление возрастает при этом до 5 - 8 МПа. Это обусловливает заполнение полости вихревой воронки и всей емкости моющим раствором. Таким образом, происходит закрытие вихревой воронки и осуществл етс  воздействие моющего раствора на весь объем перфорированного контейнера с очищаемой деталью. Мельчайшие воздушные пузырьки захлопываютс  в очаге очистки в положительном полупериоде волны сжати , тем самым значительно возрастает давление в ударной волне. Помимо этого повышенное гидростатическое давление преп тствует образованию крупных пу- зырьков газа, экранирующих в свою очередь поверхность очищаемого издели  и фронт действи  гидравлических ударных волн. При последующем сбросе давлени  происходит формирование вихревой воронки и возбуждение волновых колебаний путем подачи струй газа.

В процессе мойки детали происходит описанна  пульсаци  вихревой воронки, котора  в сочетании с волновыми колебани ми , продувкой газа, аэрацией газом моющей жидкости и акустической кавитацией приводит к увеличению интенсивности процесса вихревой мойки и повышению качества очистки трудноудал емых загр знений с поверхности деталей сложной конфигурации.

Использование предлагаемого способа вихревой мойки деталей обеспечивает по сравнению с известным следующие преимущества:

увеличение интенсивности вихревой мойкм за счет возбуждени  микро- и макропотоков в неоднородном поле очага мойки деталей, характеризующемс  интенсивной турбулизацией, перемешиванием, кавитацией и кипением моющей жидкости при пульсации вихревой воронки;

повышение качества мойки за счет деформации пограничного сло  пузырьками газа и его разрушени  при ихсхлопывании при повышенном гидростатическом давлении в замкнутом объеме моющей жидкости;

повышение КПД процесса вихревой мойки за счет уменьшени  количества воздушных пузырьков, всплываемых на поверхность раствора, а также ликвидации крупных пузырьков, экранирующих гидравлические ударные волны кавитации:

возможность эффективной очистки деталей сложной конфигурации от трудноудал емых загр знений.

Claims (4)

1. Формула изобретени  1. Сггасоб мойки деталей, заключающийс  в том. что деталь загружают в перфорированный контейнер, раскручивают последний в моющей жидкости до образовани  по его оси вращени  вихревой воронки и возбуждают на поверхности жидкости в зоне образовани  вихревой воронки волновые колебани  путем периодической подачи на эту поверхность струй газа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности и качества мойки, одновременно с вращением перфорированного контейнера на моющую жидкость осуществл ют периодическое воздействие внешней

   силой давлени  дл  повышени  гидростатического давлени  в объеме моющей жидкости до величины, достаточной дл  периодического заполнени  полости вихре- вой воронки моющей жидкостью с пузырьками газа.
2. 2.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что при воздействии внешней силы давлени  на моющую жидкость прекращают

   подачу струй газа.
3. 3.Способ по п. 1,отличающийс  тем, что воздействие внешней силы давлени  на моющую жидкость производ т со стороны дна вихревой воронки.
4. 4. Способ по п. 1.отличающий с   тем, что воздействие внешней силы давлени  на моющую жидкость осуществл ют по пульсирующему циклу.

   фцг.1

   i ft v ftf//({/

   Ч.ЧЛЛЧЛЛЧ.Ч чМi А ., | i А ,, ,.

   It Фиг. 2