Способ гидроабразивной обработки деталей

 

СПОСОБ РИДРОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, вклйчакадий подачу жидкости под высоким давлением из сопла, а а6раэив1 ых частиц под низким давлением, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьаиения производительности обработки путем равномерного распределения абразивных частиц в жидкости, из последней формируют плоскую струю и охватывают ее потоком абразивных частиц, при этом ско рость истечения жидкости и давление в потоке абразивных частиц выбирают из условий возникновения явления кавитации на срезе сопла и на границе раздела жидкости с а6разивн1Я4И Частицами. , .

ССЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

З у В 24 С 1/00

OnMCAHME ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ б /

ГОСУДМ СТВЕННЫЙ НОЦИТЕТ СССР

flO ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3395306/25-08

I . (22) 15. 02. 82 (46) 07. 06. 83. Бюл. 9 21 (72) B.-В. Пилипенко, S.А. Дрозд и В.И. Иванов (71) институт технической механики

AH 8 COP (53) 621; 923 ..9(088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 899189, кл. В 21 Ь 45/08, 1980. (54)(57) СПОСОБ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ

ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, включающий подачу жидкости под высоким давлением из

„„SU„„1021 А сопла, а абразивных частиц под низким давлением, о т л и ч а.ю ц и и с я тем, что, с целью повькаения производительности обработки путем равномерного распределения абразивных частиц в жидкости, из последней формируют плоскую струю и охватывают ее потоком абразивных частиц, при этом скорость истечения жидкости и давление в потоке абразивных частиц вЫбирают из условий возникновения явления кавитации на срезе сопла и на границе раздела жидкости с абразивными частицами.

1021584

Изобретение относится к области гидроабразивной обработки деталей.

Известен способ гидроабразивной обработки деталей, включающий подачу жидкости под высоким давлением из сопла, а абразивных частиц под низким давлением (1J.

Недостатком известного устройства является низкая производительность иэ-за неравномерности ра чределения, абразивных частиц в струе жидкости, 10 подаваемой в режиме пульсаций, что обеспечивает внедрение частиц в струю жидкости только в моменты провалов давления в жидкости, а в моменты высокого давления в жидкости внедрения 5 частиц не происходит.

Цель изобретения - повышение производительности обработки путем равномерного распределения обраэивных частиц в жидкости.

Цель достигается тем, что согласно способу гидроабразивной обработки деталей, включающему подачу жидкости под высоким давлением из сопла, а абразивных частиц под низким давлением, иэ жидкости формируют плоскую струю и охватывают ее потоком абразивных частиц, при этом скорость истечения жидкости и давление в потоке абразивных частиц выбирают из условий возникновения явления кавитации на срезе сопла и на границе раздела жидкости с абразивными частицами.

На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации способа; на 35 фиг. 2 — сечение A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — процесс образования кавита-. ционной каверны на срезе сопла.

Сущность способа заключается в следующем. 40

Жидкость под высоким давлением подается по трубопроводу 1 к плоскому соплу 2. Трубопровод 1 размещен в баке 3, в который под действием собственного веса подаются абразивные частицы. Жидкость, выходящая из плоского сопла, приобретает форму плоской струи, проходит через поток абразивных частиц, увлекая их за собой, и выбрасывает на обрабатываемую деталь 4. Расположение соЪел, выпол 59 ненных плоскими и представляющих собой гидродинамическое сопротивление, в потоке абразивных частиц не обеспечивает возможность работы сопел в .кавитационном автоколебательном 55 режиме при условии соблюдения отношения давлений : давления в потоке абразивных частиц Р„ к давлению в струе жидкости РА, - Г = . — » 0,3.

Ри .

В предложенном режиме плоское щ сопло работает в кавитационном автоколебательном режиме, явление кавитации возникает на срезе сопла, что создает возможность засасывания абразивных частиц в струю жидкости в моменты провалов в ней давления.

Явление кавитации возникает и на границе раздела жидкости с абразивными частицами при условии соблюдения отношений скоростей: скорости подачи жидкости Ч к скорости„ подачи абразивных частиц V>

? 3-8. It

На фиг. 3 показан процесс образования кавитационной каверны. На cpese сопла 2 при выходе из него жидкости под высоким давлением в потоке абразивных частиц появляется кавитационная каверна 5, которая растет, достигнув объема определенной величины, отрывается от сопла и движется вместе с жидкостью вдоль потока абразивных частиц в форме тора.

Захлопывание каверны происходит в зоне повышенного статического давления в потоке частиц и сопровождается повышением давления в струе жидкости, а следовательно, и ее скорости. Внедрение абразивных частиц в струю жидкости происходит в момент образования и движения каверны, так как каверна, образованная парами жидкости, имеет давление меньшее, чем давление в струе жидкости, и как бы засасывает абразивные частицы.

При движении жидкости вдоль потока частиц возникает такого же рода кавитация 6 иа границе раздела жидкости с абразивными частицами, давление в которой равно давлению насыщенных паров, благодаря чему происходит засасывание в нее частиц.

Таким образом, во все моменты времени движения жидкости происходит внедрение абразивных частиц в струю жидкости и их равномерное распределение в ней.

Предложенным способом обрабатывались детали из стали 09Г2СФ. Жидкость подавалась под давлением

15 ИПа, давление в потоке абразивных частиц - не более 0,02 МПа. Производительность обработки увеличивается в 3 раза по сравнению с известным способом. !

Таким образом, предложенным способом удается увеличить производительность, а поскольку кавитация возникает на границе раздела струи жидкости и абразивных частиц, то удается уменьшить износ стенок выходного отверс-, тия подачи гидроабразивной смеси на деталь.

1021584

Заказ 3967/13 Тираж 795

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подни с ное

Филиал ППН "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Алешечкина

РеДактоР О. Колесникова ТехРеД И.Тенер Корректор В. Гирняк