Ультразвуковой гидрорез



Ультразвуковой гидрорез

 


Владельцы патента RU 2463136:

Игнатов Михаил Алексеевич (RU)

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке материалов резанием при помощи струи воды. Устройство содержит направляющую головку, имеющую канал подачи воды к обрабатываемой заготовке, который снабжен двумя электродами, подключенными в цепь электрического резонансного контура, работающего от инвертора. Обеспечивается локализованное воздействие повторяющегося с ультразвуковой частотой высокого давления на материал заготовки, что позволяет использовать его для обработки различных материалов. 1 ил.

 

Изобретение относится к области обработки материалов, а именно к устройству обработки материалов резанием при помощи струи воды.

Технический результат, достигаемый устройством, заключается в обеспечении импульсного локализованного воздействия высокого давления, повторяющегося не менее чем с ультразвуковой частотой, на материал обрабатываемой заготовки.

Достижение технического результата обеспечивается за счет подключения участка потока воды, подаваемой на заготовку, в цепь электрического резонансного контура. Переменный электрический ток резонансного контура, согласно линч-эффекту, вызывает периодически повторяющееся давление на ось потока воды, дальнейшее распространение которого вдоль оси потока обеспечивает периодическое ударное воздействие на обрабатываемую заготовку.

Устройство содержит направляющую головку 1, подающую струю воды 2 к обрабатываемой заготовке 3 через канал подачи воды 4, снабженный двумя электродами 5, подключенными в цепь электрического резонансного контура 6, работающего от инвертора 7. Также устройство может быть снабжено зумпфом 8, предназначенным для гашения обратной волны давления.

На фиг.1 представлена схема устройства.

Во время работы, поток воды, проходящий через направляющую головку, замыкает цепь резонансного контура, амплитудное значение силы тока которого достигает большой величины, порядка нескольких сотен ампер, что обеспечивает высокое значение, повторяющегося давления на ось потока. Максимальное давление на ось потока может быть посчитано как давление на ось канала электрического тока при линч-эффекте:

где W - значение максимального давления линч-эффекта;

µ - магнитная проницаемость воды ≈1;

I - амплитудное значение силы тока;

π ≈ 3,141592;

r - радиус канала между электродами направляющей головки.

При амплитудном значении тока в резонансном контуре 400 А и радиусе канала 10 мм, максимальное значение давления на ось канала составит 40,5 МПа. Давление на ось канала воды распространяется вдоль оси потока и воздействует через режущую часть струи на обрабатываемую заготовку, что обеспечивает разрушение материала заготовки в точке контакта со струей воды.

Кроме того, цикличное изменение давления в области оси участка потока, подключенного к резонансному контуру, позволяет использовать вещества и соединения, имеющие переменную растворимость в воде и уменьшающуюся при повышении давления, с целью образования абразивных частиц нанодисперсного размера непосредственно в канале воды, что повысит эффективность резания. При обеспечении достаточно высоких значений силы тока, а соответственно, давления на ось потока, в качестве абразивных частиц могут выступать выделяющиеся из жидкой фазы частицы льда.

Таким образом, описанное устройство обеспечивает локализованное воздействие повторяющегося с ультразвуковой частотой высокого давления на материал заготовки, что позволяет использовать его для обработки материалов резанием при помощи струи воды.

Устройство обработки материалов резанием при помощи струи воды, содержащее направляющую головку, имеющую канал подачи воды к обрабатываемой заготовке, отличающееся тем, что канал подачи воды снабжен двумя электродами, подключенными в цепь электрического резонансного контура, работающего от инвертора.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано на участках резки прокатных станов. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при отделении проб у катаной ленты, намотанной в рулоны. .

Изобретение относится к области изготовления стальных волокон (фибр), применяемых в строительстве для дисперсного армирования бетонов и растворов, в частности к способам и устройствам для производства фибр с повышенными анкерующими свойствами путем рубки тонкого широкополосного листового проката.

Изобретение относится к режущим устройствам и может быть использовано для резки кабеля. .

Изобретение относится к изготовлению деталей машин из отработавших свой ресурс крупногабаритных цилиндрических деталей. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к технологическим операциям получения штучных заготовок из проката. .

Изобретение относится к способам и устройствам для обработки рельс резанием. .

Изобретение относится к области инструментального производства и может быть использовано для изготовления дисковых ножей. .

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в линиях горячей прокатки листов из алюминия. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для термовакуумной обработки изделий в управляемом температурном поле с целью высокоточного исполнения технических параметров склеиваемых или формуемых многослойных изделий из композиционных материалов и легких сплавов, отверждающихся при температурах выше температуры окружающей среды.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к пневмотермической формовке деталей из листовых заготовок. .

Изобретение относится к изготовлению конструктивных узлов заданной конфигурации из пакета титановых сплавов сверхпластическим формованием. .

Изобретение относится к способу, используемому для производства деталей системы выпуска отработанных газов, деталей системы подвески, деталей корпусной системы и т.д.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении гидроштамповкой сложных полых изделий с пересекающимися осями, например тройников.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к механической обработке давлением листового материала методом газостатической формовки в режиме сверхпластического течения материала.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в различных областях машиностроения при изготовлении соединительных деталей сварных трубопроводов.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам изготовления полых изделий. .

Изобретение относится к области обработки давлением, в частности к получению отверстий на оболочках знакопеременной кривизны. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности, для получения деталей типа днищ листовой штамповкой
Наверх