Устройство для подачи порошка в ствол детонационно-газовой установки
Устройство для подачи порошка в ствол детонационно-газовой установки относится к порошковой металлургии и предназначено для использования в ДГУ для нанесения порошковых покрытий. Устройство включает пульт управления, бункер с патрубками для подачи транспортирующего порошковый материал сжатого воздуха и калиброванным выходным отверстием, ствол с расположенным в нем пьезокерамическим датчиком возникновения детонации, связанным через блок управления электромагнитом с установленным на наружной стенке бункера, выполненной в виде уступа, электромагнитом, сердечник которого является запорным узлом бункера и выполнен в виде иглы, которая проходит нижним концом внутрь бункера, снабжена пружиной и регулировочным винтом и расположена над выходным отверстием бункера с возможностью перемещения вверх-вниз. Устройство позволяет повысить точность дозирования напыляемых материалов и увеличить коэффициент использования порошка до 75-85%.
Предлагаемая полезная модель относится к порошковой металлургии, в частности, к дозировке и подаче порошковых материалов в ствол установки детонационного напыления.
Известное устройство для подачи порошкового материала при детонационно-газовом нанесении покрытий, непрерывно транспортирующее порошок в камеру взрыва посредством ковшового конвейера, позволяет вести напыление с коэффициентом использования порошка не более 40%. Порошок, попадающий в ствол между циклами, оседает на стенках разгонного участка, что отрицательно сказывается на работе ДГУ и качестве покрытия (1).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту (прототип) является «Устройство для подачи порошка в ствол детонационной установки», состоящее из корпуса, бункера для порошка с выходным отверстием и запорным узлом, привода регулировки расхода порошка, ствола, патрубков для подачи сжатого газа, золотника, выполненного в виде призмы с двумя выемками и установленного с возможностью возвратно-поступательного движения, расположенного в верхней части корпуса с возможностью упругого поджатия в зоне выходных отверстий патрубка для подачи сжатого газа и приемного патрубка, запорного узла, выполненного в виде клиновидных призмы и уступа, в корпусе имеются дополнительные каналы подачи сжатого газа, с возможностью сообщения с полостью бункера через вторую выемку золотника в одном из крайних положений золотника (2).
Недостатками прототипа являются сложность конструкции и дороговизна изготовления, несовпадение в ряде случаев подачи порошка со взрывом, возможность потерь порошка из-за просыпания его в зазор между золотником и корпусом (коэффициент использования порошка -30-50%), а также небольшой межремонтный ресурс.
Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции, снижение расходов на изготовление устройства, обеспечение цикличности подачи порошкообразных материалов синхронно с воспламенением детонирующей газовой смеси.
Технический результат: повышение точности дозирования напыляемых материалов и увеличение коэффициента использования порошка до 75-85%.
Поставленная задача достигается тем, что устройство для подачи порошка в ствол детонационно-газовой установки оснащено пьезокерамическим датчиком возникновения детонации,
расположенным в стволе и связанным через блок управления электромагнитом с установленным на наружной стенке бункера, выполненной в виде уступа, электромагнитом, сердечник которого представляет собой запорный узел бункера и выполнен в виде иглы, которая проходит нижним концом внутрь бункера, снабжена пружиной и регулировочным винтом и расположена над выходным отверстием бункера с возможностью перемещения вверх-вниз, при этом бункер оснащен патрубками для подачи сжатого воздуха.
Совокупность отличительных признаков описываемою устройства обеспечивает достижение указанного технического результата.
Сравнение заявленного техническою решения с прототипом показало, что указанные выше признаки являются отличительными, в связи с чем заявляемое устройство соответствует критерию «новизна».
При проведении дополнительного поиска известных решений не были выявлены признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявляемого устройства. Следовательно, заявляемая полезная модель соответствует условию «изобретательский уровень».
Пьезокерамический элемент, используемый в качестве управляющего датчика, позволяет синхронизировать момент подачи порошка с прохождением детонационной волны и обеспечивает точное дозирование порошка.
Выходное отверстие бункера надежно перекрывает запорное устройство (сердечник электромагнита в виде иглы), предотвращая просыпание порошка в ствол вне такта и не допуская проникновения продуктов детонации в бункер.
Подача воздуха в бункер посредством патрубков обеспечивает сыпучесть порошка при его движении к выходному отверстию.
На фиг.1 представлена предлагаемая полезная модель, общий вид.
Устройство включает ствол 1, в котором расположены запальная свеча 2 и пьезокерамический датчик возникновения детонации 3, соединенный с электромагнитом 4 через электронный блок управления электромагнитом 5. Электромагнит 4, установленный на наружной стенке бункера 6, выполненной в виде уступа, имеет сердечник в виде иглы 7, проходящей нижним концом внутрь бункера 6 и установленной с возможностью перемещения вверх-вниз посредством пружины 8 и винта регулировки расхода порошка 9, соединенною с электрическим приводом регулировки расхода порошка 10. Бункер 6 имеет калиброванное выходное отверстие 11 и патрубки для подачи сжатого воздуха 12. Устройство оснащено пультом управления 13.
Устройство работает следующим образом.
В ствол 1 подаются рабочие газы и электрическим разрядом посредством свечи 2 инициируется детонация. Под воздействием ударной волны пьезокерамический датчик 3 вырабатывает электрический импульс, который является сигналом для электронного блока управления электромагнитом 5. При прохождении импульса через обмотку электромагнита 4, магнитное поле поднимает иглу 7, закрывающую выходное отверстие 11 бункера 6, пропуская заданную порцию порошка в ствол 1. Равномерность движению порошка к выходному отверстию 11 придает подача сжатого воздуха через патрубки 12 в бункер 6.
По прохождении импульса игла 7 возвращается в исходное положение пружиной 8. Необходимое количество порошка, подаваемого за один такт, обеспечивается регулировочным винтом 9, ограничивающим движение (подъем) иглы 7. Управление расходом порошка осуществляется с пульта управления 13 посредством электрического привода регулировки расхода порошка 10.
Пьезокерамический датчик 3 реагирует на детонационную волну. В случае, когда по каким-либо причинам детонации не произошло, игла 7, поджатая пружиной 8, запирает выходное калиброванное отверстие 11 бункера 6 и подача порошка в такие такты не производится.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет скорректировать диаграмму работы детонационно-газовых установок, повысить надежность их работы, точно регулировать подачу напыляемого материала, повысить коэффициент использования порошка по сравнению с прототипом на 25-35%.
Устройство для подачи порошка в ствол детонационно-газовой установки, содержащее пульт управления, бункер для порошкового материала с выходным отверстием и запорным узлом, ствол, пружину, привод регулировки расхода порошка, отличающееся тем, что оно оснащено пьезокерамическим датчиком возникновения детонации, расположенным в стволе и связанным через блок управления электромагнитом с установленным на наружной стенке бункера, выполненной в виде уступа, электромагнитом, сердечник которого представляет собой запорный узел бункера, выполненный в виде иглы, которая проходит нижним концом внутрь бункера, снабжена пружиной и регулировочным винтом и расположена над выходным отверстием бункера с возможностью перемещения вверх-вниз, при этом бункер оснащен патрубками для подачи сжатого воздуха.
