Устройство для струйной обработки изделий

 

Использование: изобретение ртносйтся к обработке поверхности с помощью сильной струи воздуха, таза или жидкости со взвешенными в них песчинками или дробинками , изготовленными из абразивного материала, и может быть применено в машиностроении как сопло пескоструйных машин . Сущность: с целью повышения эффективности обработки внутри сопла размещен завихритель, выполненный в виде втулки, охватывающей внешнюю поверхность тонкостенной трубки для подачи обрабатывающей среды. Завихритель занимает весь обьем щели сопла, а на наружной поверхности втулки выполнены винтовые ка-, навки. Соотношение длины завихрителя к диаметру составляет меньше 0,5 или больше 0,2, а угол наклона канавок по длине составляет 4-5° . 3 ил;

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (у)s В 24 C5/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4933590/08 (22) 22.01,91 (46) 28.02.93. Бюл. ¹ 8 (72).С.Л. Крючков

: (56) Авторское свидетельство СССР № 1570889, кл. В 24 С 5/04, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТРУЙНОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Использрвайие. :изобретение относится к обработке поверхности с помощью сильной струи воздуха, газа или жидкости со взвешенными в нйх песчинками или дробийками, изготовленными из абразивного с

Изобретение относится к обработке по верхностей с помощью сильной струи воздуха, газа или жидкости со взвешенными в них песчинками или дробинками, изготовлен-. ными иэ абразивного материала, и может быть применено в машиностроении как вспомогательное устройство пескоструйных машин, а именно сопла к ним..

Целью изобретения является повыше.— ние эффективности обработки за счет динамических составляющих кинематических параметров энергоносйтеля.

На фиг. 1 изображено устройство для струйной обработки изделий; на фиг, 2— завихритель; на фиг, 3.— план скоростей для осредненного потока энергоносйтеля при . истечении через сопло с эавихрителем.

Предлагаемое устройство для струйной обработки иэделий содержит коническое сопло 1 с размещенной в ней коаксиально тонкостенной трубкой 2 для подачи обраба-. тывающей среды. Сужающая часть конической насадки образует сопло 3.

Тонкостенная трубка 2 через соединение 4

„„ Ц „„1798144 А1

2 материала,. и может быть применено в машиностроении как сопло пескоструйных машин. Сущность: с целью повышения эффективности обработки внутри сопла размещен завихритель, выполненный в виде втулки, охватывающей внешнюю поверхность тонкостенной трубки для подачи обрабатывающей среды, Завихритель занимает весь обьем щели сопла, а на наружной поверхности втулки выполнены винтовые канавки. Соотношение длины завихрителя к диаметру составляет меньше 0,5 или больше 0,2, а угол наклона канавок по длине составляет 4-5 . 3 ил; и крепежную муфту 5 в виде эластичной муфты соединена коаксиально.с каналом 6, в который через штуцер 7 подается обрабатывающая среда. Штуцер 8 в корпусе устройства 9 служит для подачи энергоносителя в коническую насадку 2 и сопло 3, Корпус. устройства 9 охватывает крепежное устройство 10 с рукояткой 11,. В сопле 3 конической насадки 1 выполнен завихритель 12, в виде втулки охватывающего внешнюю поверхность тонкостенной труб- . ки 2 с винтовыми канавками на наружной поверхности, На фиг. 3 обозначено; V> — меридиальная скоростьэнергоносителя.черезщель;R=

D — радиус канала завихрителя 12; Щ, — кориолисовая скорость энергоносителя через щель; VU - тангенциальная составляющая скорости энергоносителя на выходе из щелиЛ- округленная скорость потока энергои„, носителя на выходе из щели; а =агсщ—

V„ угол наклона ребер завихрителя по длине:

1798144

W — меридиальная кориолисовая скорость потока энергоносителя на выходе из щели;

У4 — тангенциальная кориолисовая скорость потока энергоносителя на выходе из щели; U4 — тангенциальная скорость выхода энергоносителя из щели.

Предлагаемое уст ройство работает следующим образом.

Поток энергоносителя через штуцер 8 подается в корпус устройства 9 и через канал конической насадки 1 — в сопла 3, проходя через винтовые канавки 13 завихрителя 12, образует статическую податливость за счет перепада давления на входе и выходе из него и динамическую податливость за счет перепада давления. и.г

Po- P«« =S—

2 (1) аР где Я вЂ . — скоростной напор потока энерго2 носителя в продольно-винтовых ребрах 13 завихрителя 12, Р, — давление на входе в завихритель

12;

Рк — давление после выхода из завихрителя 12 внутри потока энергоносителя и обрабатывающей среды.

То есть, образуется сосредоточенная податливость.

2 с к . «.1 гкс Рт (- . (2)

Ф Р1 «1 К1 Ро — Pk где Vk — абьем потока энергоносителя на выходе из завихрителя;

P) — давление энергоносителя на выходе завихрителя 12; . Р> — P« о — Р

Ркср площадь паперечнага сечения потока нэ выходе из сопла 3:

F — осредненная площадь поперечного сечения завихрителя 12;

1 — длина завихрителя, Кроме того образуется даполнительнь«й градиент сстатической податливости за счет. закручивания потока энергоносителя в завихрителе 12: . Р1 4 2 2 .«««.1

S dR R — Чщ cos « — Чих

xsin Ч саз Ф

dЧ (3) где S — плотность потока энергоносителя;

Ч вЂ” угол между направлением кориолисовой скорости и осью коаксиально расположенных сопла 3 и тонкостенной трубкой

2;

Z — длина струи потока энергоносителя.

На основании выражений по формулам

1, 2, 3. обосновывающих зависимость потенциала скорости при взаимодействии плоского и осесимметричного потоков энер гоносителей и их параметров, а также зависимости между изменениями сечения трубки тока и скорости течения в сжимаемом энергоносителе (газа, жидкости) получают план скоростей вытекающего потока энергоносителя, как это показано на фиг. 3.

Этот поток, подаваемый через сопла 3, вы- брасывающий в направлении изделия обрабатываю«цую среду, поступающую в сопла через штуцер 7, соединение 4, канал 6 и тонкостенную трубку 2.

Таким образом, вытекающий поток энергоносителя и обрабатывающей среды имеет улучшенные энергетические характеристики за счет динамических составляющих потока энергоносителя, кроме того. увеличивается расстояние прохождения потока при необходимой ее энергетики. для обработки изделий.

Одйовременно с этим завихритель выполняется с соотношением длины L к диаметру D меньше 0,5 или больше 0,2, что позволяет оптимизировать потери скоростного напора и одновременно увеличить закрутку потока. Угол наклона ребер 13 завихрителя 12 по длине 1 (фиг, 2б) выполняется 4-5О и это позволяет уменьшить потери скоростного напора и увеличить коэффициент расхода в 2 раза.

Эти условия позволяют стабилизировать параметры потока энергоносителя, исключить срь«вы и пульсации.

Предлагаемое устройство обеспечивает

35 повышение качества обработки, воспроизвадимость результатов наклепа и повышение условий упрочнения изделий за счет улучшения закона распределения показателей качества (энергетики процесса, скоро-. сти и ускорения потока, пути потока) процесса.

Формула изобретения

Устройство для струйной обработки изделий, содержащее сопла для подачи энер45 гоносителя с кааксиально установленной в нем тонкостенной трубкой для подачи обрабатывающей среды с крепежным элементом в виде эластичной муфты, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения эффектив50 йасти обработки, устройство снабжено завихрителем, выполненным в виде втулки с винтовыми канавками на наружной поверхности, закрепленной на тонкостенной трубке с вазможностью взаимодействия

55 наружной поверхности с внутренней noaeðхнастью сопла. при этом отношение длины втулки к ее наружному диаметру выбирают в пределах 0,2-,5. а угол наклона винтовых канавок составляет 4-5, -: Фиг. 3

Составитель С.Крючков

ТехредМ,Моргентал: Корректор A.06Ðó÷àp еда ктар

Заказ 741 Тираж . -: - — - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям пои ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская н86., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 301