UA117497C2 - Пристрій для подачі робочої рідини в міжелектродний проміжок - Google Patents

Abstract

Винахід належить до технології комбінованої електрофізичної та електрохімічної обробки незмінним дротяним електродом. Пристрій для подачі робочої рідини в зону обробки при послідовній електроерозійній та електрохімічній обробці дротяним електродом з коаксіальною подачею робочої рідини в міжелектродний проміжок містить сопло з кришкою, а також внутрішній формувач потоку та камеру для робочої рідини всередині сопла. При цьому внутрішній формувач потоку має змінну частину з пазом розрахованого перерізу, який гідравлічно з'єднує камеру всередині сопла з поверхнею кришки та каналом подачі електрода до робочої зони. Винахід дозволяє замінити явище інжекції повітря в соплі на інжекцію робочої рідини, а також забезпечити однорідність робочого середовища в міжелектродному проміжку при послідовній електроерозійній та електрохімічній обробці незмінним дротяним електродом. Ці показники є дуже важливими для технологічного процесу та забезпечують підвищення якості та продуктивності обробки.

Description

Винахід належить до електрофізичних і електрохімічних методів обробки, а саме використовується для надання потоку робочої рідини необхідних гідродинамічних властивостей в технології послідовної електроерозійної та електрохімічної обробки дротяним електродом.

Основні характеристики це швидкість потоку рідини, спрямовування рідини коаксіально з дротяним електродом, а також забезпечення однорідності робочого середовища в зоні обробки.

Під час експлуатації може виникати проблема утворення бульбашок повітря всередині потоку рідини. Це пов'язано з явищем інжекції, тобто затягуванням повітря в сопло, що порушує коаксіальність струменя відносно дротяного електрода на виході з сопла та призводить до появи неоднорідності робочого середовища в зоні обробки. Для роботи технологічної системи це неприпустимо.

Відомі рішення, що підвищують ефективність подачі робочої рідини в зону обробки, зокрема патент 05 707864582. Авторами даного патенту запропонована конструкція сопла для електроерозійної обробки з використанням каналів різних діаметрів внутрішньої частини сопла.

Така конструкція сопла дозволяє покращити коаксіальний потік електроліту вздовж дроту- електрода. Недоліком даного рішення є неможливість використання за умов послідовної електроерозійної та електрохімічної обробки незмінним дротяним електродом через обмеження максимального діаметра струменя.

Прототипом винаходу є патент СМ 102699462 В, який виконує подібну функцію, має схожу конструкцію і відрізняється внутрішньою структурою від запропонованої нами конструкції для забезпечення необхідних характеристик струменя рідини. Недоліком даного рішення є надвисока складність конструкції що обмежує економічну доцільність її застосування в технологічному обладнанні відносно низького цінового діапазону.

Задачею винаходу є створення удосконаленого пристрою подачі рідини в зону обробки, який забезпечує заміну фізичного явища інжекції повітря на інжекцію робочої рідини, її необхідні витрати і однорідність робочого середовища в міжелектродному проміжку за умов послідовної електроерозійної та електрохімічної обробки незмінним дротяним електродом.

Поставлена задача вирішується за рахунок наявності паза, розрахованого поперечного перерізу у змінній частині внутрішнього формувача потоку рідини, в місці стикування змінної частини і кришки. Поверхня стикування являє собою циліндр, на бічній поверхні якого і

Зо вирізається паз розрахованого геометричного перерізу. Він служить для вирівнювання тиску рідини в соплі і забезпечує наявність контрольованого об'єму рідини над верхньою кришкою сопла, таким чином замінюючи інжекцію повітря на інжекцію робочої рідни в сопло з відсутністю надмірного розтікання рідини по кришці сопла. Величина паза вибирається в залежності від тиску та швидкості руху рідини, що подається в сопло.

На фіг. 1 представлена схема запропонованого пристрою для коаксіальної подачі рідини.

Фіг. 1. Схема пристрою сопло: 1 - впускний отвір; 2 - камера всередині сопла; З - кришка сопла; 4 - додатковий канал (паз); 5 - дріт-електрод інструмент (ДЕЇ); 6 - канал подачі ДЕЇ; 7 - змінна вставка з пазом; 8 - внутрішній формувач потоку; 9 - розподільні канали внутрішнього формувача потоку 8; 10 - зовнішня частина сопла; 11 - канал виходу із сопла.

Сопло (фіг. 1) для послідовної електроерозійної та електрохімічної дротяної обробки розміщується у верхній камері електроерозійного верстата. Воно складається з внутрішнього формувача потоку 8 та зовнішньої частини сопла 10. Внутрішній формувач потоку комплектується змінною вставкою 7 з додатковим пазом 4. Формувач і вставка з'єднані між собою за допомогою різьби. Це дає змогу використовувати одне сопло для різних тисків з заміною лише вставки 7. В центрі формувача потоку 8 знаходиться канал б вздовж якого подається дріт-електрод 5.

Робоча рідина через впускний отвір 1 подається до камери 2, звідки основна її маса через канали 9 проходить у зовнішню частину сопла 10 ї надалі через вивідні канали 11 під тиском виводиться назовні коаксіально дроту-електроду 5. Інша частина робочої рідини під дією тиску виходить через додатковий паз 4, розрахованого перерізу на поверхню кришки З і через канал 6 потрапляє в робочу зону, тим самим замінюючи фізичне явище інжекції повітря на інжекцію робочої рідини та уникаючи надмірного розтікання рідини по поверхні кришки 3.

В основі рішення поставленої задачі покладено чисельно експериментальний розрахунок в

МСАЕ (МеспапісаІїСотршигегАідедЕпадіпеетгіпа).

Фізичні властивості рідини (в'язкість, густина і т.п.), що використовуються при розрахунку, задавалися рівним значенням фізичних властивостей звичайної води при температурі 293,2 К та тиском 101325 Ра. Як граничні умови при проведенні чисельного експерименту було задано тиск на вході і на виході.

Для кожного конкретного випадку в результаті чисельного експерименту було отримано бо величини площі поперечного перерізу паза 4, при якому за заданих тиску і швидкості потоку робочої рідини на виході із сопла інжекційні витрати в каналі ДЕ! б рівні витратам через додатковий паз 4, що забезпечує без надмірного розтікання робочої рідини по поверхні кришки

З, заміну інжекції повітря на інжекцію робочої рідини в канал ДЕЇ 6. Результати розрахунків для конкретних технологічних випадків представлені в таблиці 1. Розрахунковий приклад розподілу поля швидкостей робочої рідини на виході з сопла представлений на Фіг. 2. Достовірність розрахунків перевірена і підтверджена експериментально.

Таким чином, отримані розрахункові дані що співпадають з експериментальними результатами показують, що заявлений пристрій забезпечує однорідність робочого середовища в міжелектродному проміжку, заміну явища інжекції повітря на інжекцію робочої рідини без шкідливого надмірного розтікання робочої рідини по поверхні кришки 3.

Таблиця 1

Отримані чисельні результати

Тисватм////////7777777777777171711711111111111111111111111 1104106 08 | 1 2

Середня швидкість потоку рідини на виході з сопла Мвих,

Витрати через додатковий паз Опаз, л/хв 0,041

Інжекційні витрати в каналі для ДЕЇ Ок, л/хв 0,03110,0421 0,09 | 02 1 0,32

Площа поперечного перерізу додаткового каналу, мм? | 0,193 | 0,201 0,505

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Пристрій для подачі робочої рідини в зону обробки при послідовній електроерозійній та електрохімічній обробці дротяним електродом з коаксіальною подачею робочої рідини в міжелектродний проміжок, причому пристрій містить сопло з кришкою, а також внутрішній формувач потоку та камеру для робочої рідини всередині сопла, який відрізняється тим, що 20 внутрішній формувач потоку має змінну частину з пазом розрахованого перерізу, який гідравлічно з'єднує камеру всередині сопла з поверхнею кришки та каналом подачі електрода до робочої зони. і / в К сх сухої Й ТЯ Її щі т ши о. їй о. ф ВЕ ОК КК

   - . я 000000 Шен це 0 шин ї ДИ Є

   Фіг. 1

   Не: о : с с с ння с нн : М.

   Фіг. 2