UA45933A - Спосіб гідроабразивної обробки поверхонь деталей - Google Patents

Abstract

Спосіб гідроабразивного очищення поверхонь деталей, при якому на потік гідроабразивної суспензії впливають струменем стиснутого газу з утворенням аерозольних часток при співвідношенні масових витрат гідроабразивної суспензії і газу, що не перевищує 1:2, і швидкостях струменя стиснутого газу більше 200 м/с. Для кожного значення швидкості струменя стиснутого газу встановлюють оптимальне значення витрат гідроабразивної суспензії шляхом зміни відстані між вихідним перерізом газового сопла і вихідним перерізом торця голки для подачі гідроабразивної суспензії в зону її розпилення.

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до галузі гідроабразивної обробки деталей, а саме до гідроабразивного способу 2 очищення і фінішної обробки поверхонь деталей, а також до дезактивацій поверхонь від радіоактивних забруднень.

Відомий спосіб гідроабразивного очищення поверхонь деталей, що передбачає утворення гідроабразивної аерозолі з абразивних часток, рідини і повітря і подачу цієї аерозолі на оброблювану поверхню |11. У відомому способі аерозоль утворюють з рідини шляхом подачі в неї стиснутого повітря, а потім у цю аерозоль додають 70 абразивні частки. Отриману в такий спосіб гідроабразивну аерозоль подають на оброблювану поверхню для очищення останньої. Розміри часток аерозолі й абразивних часток при цьому знаходяться в співвідношенні від 0,5 до 1.

При такому способі гідроабразивного очищення не досягається високий ступінь розпилення абразивних часток і, отже, необхідна ступінь очищення поверхонь. Можливо також, унаслідок зазначеного співвідношення 12 часток аерозолі і абразиву, небажаний вплив цих часток на геометрію деталей, наприклад, інструмента, що ріже.

Відомий також, вибраний як прототип, спосіб гідроабразивного очищення поверхонь деталей |2), що передбачає утворення гідроабразивної аерозолі у вигляді водяної суспензії, шляхом попереднього змішування абразивних часток з рідиною, і наступним впливом на отриману суспензію струменем стиснутого повітря зі швидкістю від 200 до 500 м/с. При цьому співвідношення масових витрат суспензії і стиснутого повітря не 20 перевищує 1: 10.

Недоліком зазначеного способу є зниження ефективності обробки поверхонь деталей при швидкостях впливу струменя стиснутого повітря з водяною суспензією більш 500м/с . Обмеження граничних значень швидкості повітряного струменя завбільшки 50Ом/с приводить до зниження енергії взаємодії аерозольних часток суспензії з оброблюваною поверхнею і, отже, не дозволяє підвищити продуктивність даного способу очищення. Відсутність 25 позитивного ефекту очищення при значеннях швидкостей газового потоку більш 5ООм/с зв'язана з « особливостями газодинамічних плинів усередині газового сопла і їхнім впливом на коефіцієнти ежекції водяної суспензії через голку розпилювач. Так, для фіксованих значень геометричних параметрів газового сопла і голки розпилювача, підвищення швидкості повітряного потоку вище розрахункової приводить до нерозрахованого режиму плину стиснутого повітря усередині каналу сопла. Так, наприклад, для геометричних параметрів сопла, о 30 приведених в описовій частині патенту ША18574С1, розрахунковому режиму витікання повітряного струменя із со сопла відповідає значення швидкості рівної ях 45Ом/с. При збільшенні швидкості повітряного струменя вище розрахункової величини, відбувається перерозподіл величини тиску газу (яка є функцією від швидкості газу Рг - б

ЩМг) уздовж осі рухові газу усередині сопла. Зміна величини тиску стиснутого повітря усередині газового юю сопла впливає на коефіцієнт ежекції водяної суспензії, тобто впливає на величину витрати водяної суспензії

Зо через голку розпилювач. т

Можливо кілька варіантів рішення проблеми підтримки необхідної витрати водяної суспензії через голку розпилювач у залежності від зміні швидкості повітряного потоку. 1. Використовувати змінний набір газових сопів, кожне з який розраховане на задану, граничну для даної « геометрії сопла, швидкість повітряного струменя. У цьому випадку для зміни режиму роботи сопла необхідно З7З 70 припинити роботу пристрою для гідроабразивного очищення, і після цього виконати заміну одного сопла на інше. с При цьому необхідно також виконати наступну перевірку і регулювання його робочих характеристик, зокрема "з величину витрати водяної суспензії. У виробничих умовах це приводить до зниження продуктивності роботи установки для гідроабразивного очищення, а також додатковим фінансовим витратам, зв'язаними з виготовленням змінного набору сопел. 2. Використовувати примусову подачу водяної суспензії. Цей варіант може бути реалізований шляхом ве створення додаткового напору при подачі водяної суспензії, наприклад, за допомогою насоса або шляхом зміни с перепаду тисків між резервуаром для суспензії і голююю розпилювача. При використанні примусової подачі водяної суспензії необхідно синхронізувати величину витрати водяної суспензії через голку розпилювач з ї-о величиною швидкості повітряного потоку, що необхідно для збереження співвідношення масових витрат (4) 50 суспензії і повітря. У цьому випадку необхідно використовувати спеціальну самонастроювальну систему автоматичного регулювання підтримки співвідношення масових витрат суспензії і повітря. Створення подібних с» систем автоматичного регулювання зв'язана з визначеними технічними труднощами через швидкодію протікання процесів дроблення струменя водяної суспензії, що витікає з голки розпилювача, на аерозольні частки ( « 1072с) і наявністю інерційності в самих системах автоматичного регулювання.

В основу винаходу покладена задача підвищити продуктивність і функціональні можливості гідроабразивного в» способу очищення поверхонь деталей, що заснована на використанні високошвидкісного струменя аерозольних часток водяної суспензії абразивних часток, що утворюються усередині газового сопла при впливі на гідроабразивну суспензію струменем стиснутого повітря, шляхом збільшення діапазону зміни швидкості повітряного струменя. бо Поставлена задача вирішується тим, що в способі гідроабразивного очищення поверхонь деталей, при якому на потік гідроабразивної суспензії впливають струменем стиснутого газу з утворенням аерозольних часток згідно з винаходом здійснюється при співвідношенні масових витрат гідроабразивної суспензії і газу не перевищуючих 1:2 ї швидкостях струменя стиснутого газу більш 200м/с, для кожного значення швидкості струменя стиснутого газу встановлюють оптимальне значення витрати гідроабразивної суспензії шляхом зміни відстані Ї між 65 вихідним перетином газового сопла і вихідним перетином торця голки для подачі гідроабразивної суспензії в зону її розпилення.

На фіг. представлена схема установки для реалізації способу.

Установка для реалізації способу очищення містить резервуар 1, який містить пристрій 2 для перемішування гідроабразивної суспензії, голку З, яка розташована в надзвуковій або в дозвуковій частинах газового сопла 4 через яку у зону розпилення надходить абразивно-рідинна суспензія.

Приклад здійснення способу. З резервуара 1, що містить пристрій 2 для перемішування гідроабразивної суспензії з метою підтримки абразивних часток в зваженому стані, абразивно-рідинна суспензія в результаті ежекції надходить через голку З у зону розпилення, розташовану в надзвуковій частині газового сопла 4. 70 Швидкість газу Мг на виході із сопла змінювалася в межах більш 200Ом/с, що відповідає зміні тиску газу Рг на вході в сопло 4 у межах 0,15 - 0,7МПа . Контроль величини газу на вході в сопло здійснюється за допомогою манометра. У зазначеному діапазоні швидкостей забезпечується дроблення суспензії на краплі діаметром (4 - 50) 7 105м з укладеними усередині крапель абразивними частками з діаметром не більш 10м. Як показали експерименти, зі зменшенням розмірів краплі суспензії збільшується їхня питома поверхня і їхня кількість в 75 одиниці об'єму потоку, що приводить до підвищення ефективності очищення. Результати щодо ефективності процесів очищення наведені в таблиці, що додається.

Джерела інформації: 1.А. С. 1237403 1984. 2. ША 18574 С1 (прототип). положеннях торця голки розпилювача та вихідного перетину газового сопла 0 Лижотонуооповурясавкодівтязовесопле Мпа, 028 035 04; 045 05, ов, 05 і ї нерухомої голки розпилювача І, мм / Витрамробочоірідиничерезголюу розпилювача літіве 052 038, 03 078 012 005,00

Ме пвиів ванни МБ НО НО НО НО ПО НО окалини, секунд со " Скдшитняня ї 17ю розпилювача Іще ММ

Ф

Ше анна НА НС НН ПН НН НН НК окалини, секунд

Й . « торець голки на 2мм із сопла

Claims (1)

1. Формула винаходу «

   до. - с. . - т Спосіб гідроабразивного очищення поверхонь деталей, при якому на потік гідроабразивної суспензії с впливають струменем стиснутого газу з утворенням аерозольних часток, який відрізняється тим, що :з» співвідношення масових витрат гідроабразивної суспензії і газу не перевищує 1:2 при швидкостях струменя стиснутого газу більш 200 м/с, і для кожного значення швидкості струменя стиснутого газу встановлюють оптимальне значення витрати гідроабразивної суспензії, шляхом зміни відстані між вихідним перерізом газового їх но сопла і вихідним перерізом торця голки для подачі гідроабразивної суспензії в зону її розпилення. 1 се) о 50 сю» Р 60 б5