Устройство для определения расхода дроби дробеструйного сопла

 

Изобретение относится к дробеструйной обработке деталей и может быть использовано для определения расхода дроби сопловых установок для дробеструйного упрочнения или очистки изделий. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение производительности измерения расхода дроби по пятну обработки. Для этого в устройстве ловушка 1 выполнена в виде отрезка трубы, диаметр D<SB POS="POST">л</SB> отверстия рабочей части которой не превышает 0,18 (D<SB POS="POST">с</SB>+2L<SP POS="POST">.</SP>TGΑ), где D<SB POS="POST">с</SB> - выходной диаметр сопла

L - расстояние от торца сопла до торца ловушки

α - угол конуса сопла. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

С ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 24 С 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ю

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4433396/3.1-08 (22) 30. 05. 88 (46) 30.03 ° 90. Бюл. Р 12 (72) B. А. Смирнов и А. 1П. Байчурин (53) 621 .924,5(088.8) (56) Рыковский Б. Г. и др. Местное упрочнение деталей поверхностным наплетом. М.: Машиностроение, 1985, с. 62. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ДРОБИ ДРОБЕСТРУЙНОГО СОПЛА (57) Изобретение относится к дробеструйной обработке деталей и может

„,ЯУ„„1553363 А 1

2 быть использовано для определения расхода дроби сопловых аппаратов установок для дробеструйного упрочнения или очистки изделий. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение производительности измерения расхода дроби по пятну обработки.

Для этого в устройстве ловушка 1 выполнена в виде отрезка трубы, диаметр

d отверстия рабочей части которой л не превышает О, 18 (D с + 2 1 .- tg о(), где D " выходной диаметр сопла; расстояние от торца сопла до торца ловушки; о - угол конуса сопла.,2 ил.

1553363

Изобретение относится к дробеструйной обработке деталей и может быть использовано для определения расхода дроби сопловых аппаратов установок для дробеструйного упрочнения или очистки изделий.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение производительности измерения расхода дроби по пятну обработки.

На фиг. 1 изображена схема уст° ° ойства; на фиг. 2 — то же, вид свер у

Устройство состоит из ловушки 1 В f5 фиде отрезка трубы с дробеприемни« ом 2. С помощью перегородок 3 уст° ° ойство крепится в камере дробеструйой установки. ь

Устройство работает следующим обазом.

На расстоянии L, .равном расстояию от торца сопла 4 до обрабатьваеой поверхности детали, устанавлива«ог ловушку 1 в виде отрезка трубы так, чтобы ее ось совпадала с осью сопла, а затем с помощью ловушки определяют удельную плотность потока дроби q» проходящего через центральную часть пятна, по формуле 30

Qp (кг ч -, (-;„ -; ) л ,где Q> — масса дроби, собранная ло- 35 вушкой за время работы соплового аппарата; г 1л

S = — площадь поперечного л 4

40 сечения рабочей части ловушки

Зная q ðàñïðåäåëåíèå расхода дроln2 би в единицу времени на единицу площади (удельную. плотность потока дроби) пятна обработки вычисляют по фор- 45 муле (2)

Здесь q(r) — удельная плотность потока дроби в любой точке пятна обработки (в кг/см с), отстоящей на величину r от оси пятна.

Обоснуем возможность определения расхода дроби по пятну обработки с

55 помощью уравнения (2) по найденной величине. q а также границу, в кото-. в рую должно укладьва ься значение размера проходной части ловушки.

Известно, что закон распределения расхода дроби по пятну обработки близок к нормальному симметричному закону Гаусса. Данный закон в виде (5) Кроме параметров q u k важной яв(и ляется и мера рассеивания потока, характеризуемая радиусом пятна обработки r n = П„/2. Точно определить г„ весьма сложно, и зачастую данный па-( раметр является условной величиной, Ограничивая пятно обработки размерами, в пределах которых сосредоточено

95 расхода сопла (5 рассеивается за пределы пятна обработки, для нахождения r получим соотношение и

"2

j q(r) 2q rdr = 0,95 (б) -%(2

q = q e (3) был принят в качестве гипотетического. Проверена возможность описания этим законом расхода дроби по пятну обработки сопловых аппаратов нагнетательного типа (БДУ, "Каскад"...) эжекторного типа и дробеметных. Здесь К— коэффициент, характеризующий степень сосредоточенности, распределения по

2 пятну обработки потока дроби в 1/см

Все экспериментальные исследования без какого-либо исключения подтвердили возможность принятия закона вида (3). При этом значение q u k определяли из экспериментальных данных, например, методом наименьших квадратов.

Учитывая, что опыты по установлению расходных характеристик по пятну обработки струйных аппаратов весьма трудоемки и требуют специального оснащения (многосекционных ловушек или специальных измерительных стендов), установим связь между параметрами закона (3), чтобы эти параметры-наилучшим образом приближались к распределению, полученному из опытов..

Производительность сопла О (его ,расход в единицу времени) может быть определена интегрированием

О = 1 q(r) 2llrdr, (4) о откуда с учетом уравнения (3) находим, что

15533

Отсюда

13 е =005 r = — °

3k гоп

I (7) а удельная плотность потока дроби

q(r ) на расстоянии r> от оси симчетп рии составляет

q(r„) = Oр05 1 у (8) 63 6 дет (0,18 r то это гаРантиРУет определение q с достоверностью не меньше О, 95.

Для сопловых аппаратов с выходным диаметром D с 60 мм, отношением о е/Dе ? l угол конуса 0(= 8-24 и

МП > 2 (фиг. 2) экспериментальные исследования показали, что условньп» диаметр пятна В„превьпчает геометрио( ческий П,- = Л + 2 L tg — . Причем т.е. равна 0,05 от наибольшей плотности потока дроби в центре пятна об- 15 работки.

Чтобы точно определить »1 в центре пятна обработки, рабочая проходная часть центральной ловушки должна быть, минимальной, но не меньше наибольшего из диаметров применяемой дроби. Однако в ловушку с минимальным проходным сечением попадает незначительная масса дроби. Поэтому для повышения до-... стоверности результатов измерений опыты для определения q необходимо вести при достаточно продолжительном времени работы соплового аппарата.

Если увеличить проходное сечение ловушки, то можно сократить время изме- 30 рения, но при этом снизится точность определения с

Определим наибольшее значение радиуса проходного сечения трубчатой ловушки, установленной по оси потока дроби, обеспечивающее с вероятностью

0,05 достоверное определение q Для этого средняя удельная плотность по2

v тока на площади fir Ä должна не более чем на 57 отличаться от максимальной

40 плотности потока в точке на оси пятна. Это условие запишется следующим соотношением:

D„= Dc+ 2 1, tgd..

Устройство было опробовано при определении расхода дроби по пятну обработки сопловых аппаратов нагнетательного и эжекторного типов. Во всех случаях распределение расхода дроби по пятну обработки определяли по формуле (3) с использованием результатов измерений, полученных предлагаемым устройством. Отличие данных распределения расхода дроби по пятну обработки, полученных с использованием предложенного устройства и установленных экспериментально с помощью многосекционной ловушки, ни в одном из случа— ев не превышало +63.

Формула изобретения

Устройство для определения расхода дроби дробеструйного сопла, содержащее ловушку, установленную по оси потока дроби и улавливающую поток, выходящий из сопла, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения производительности измерения расхода дроби по пятну обработки, ловушка выполнена в виде отрезка трубы, диаметр. отвер- .

5 стия рабочей части которой d nне превышает О, 18 (D + 2 L . tp d), где

D c — выходной диаметр сопла: Ь вЂ” расстояние от торца сопла до торца ло вушки; о(- угол конуса сопла.

-йг„

q® +»1,„е,:(9) 45

0,95 q

Отсюда

- 1 г„ е "=09, 50

3(г (Y ) е — Э откуда

r ä= 0,182

Следовательно, .ной части ловушки (l 0) (если радиус проходв центре пятна буили с учетом уравнения (7) для приведенного диапазона сопл всегда D >Dс+ 2 L -tgd, т,е. угол и рас»»рытия потока дроби при его выходе из сопла, в пределах которого сосредоточено 95Õ расхода дроби, не менее чем в два раза превышает угол конуса сопла. Поэтому для определения наименьшего условного диаметра пятна обработки принято соотношение

Решая совместно (10), (11), находим

dn 0,18 01с+ 2» tg ) 1553363

Составитель А. Проскурякова

Редактор А. Маковская Техред М.Дидык" Корректор Т. Палий

Тираж 603 Подписное

Заказ 427

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарийа, 101