Способ формирования гидроабразивной струи
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕаЪБЛИН 511 4 В 24 С 1/ОО
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
Ю сарр,„
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ";;,:.
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ +< rgq (2l) 3825542/25-08 (22} 18.12.34 (46) 15,06.86. Бюл. Ф 22 (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им. Л.И.Брежнева (72) А,E,Ïðàâîëîöêèé и В.Н.Морозенко (53) 621.923.9 (088.8) (56) Билик Ш.И. Абразивно-жидкостная обработка металлов. М.: Машгиз, 1960, с.168, фиг. 97.
„„SU„,1237403 А1 (54) (57) 1, СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ СТРУИ из. абразивных частиц, воздуха и жидкости, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности гидроабразивной струи, жидкость с воздухом подают в виде аэрозоли.
2. Способ по п.l, о т л и ч а ю— шийся тем, что частицы аэрозоли составляют 0,5-1 размера абразивных частиц.
1237403
50
Изобретение относится к обработке деталей гидроабразивной струей.
Цель изобретения — повышение эффективности гидроабразивной струи путем создания тонкой жидкой пленки на обрабатываемой детали.
Используя струю, состоящую из жидкости, воздуха и абразивных частиц,, эффективность ее можно повысить, если ликвидировать сплошную пленку жидкости на обрабатываемой поверхности, а саму жидкость привести в такое энергетическое состояние, при котором она могла бы участвовать в обработке материала.
В предлагаемом способе жидкость до ее смешивания с абразивными частицами переводят в аэрозоль,.а затем уже смешивают с абразивными частицами и подают на обрабатываемую поверхность ° Сплошной поток жидкости переводят в аэрозоль известными способами: рассечением струи другой струей жидкости, например сжатым воз. духом, или ударом о преграду и т.д.
)1(идкость в виде аэрозоли. имеет вид потока отдельных сферических частиц, размер которых можно регулировать временем нахождения жидкости в виде аэрозоли ° Аэрозоль направляется в камеру смешивания, где смешивается с абразивными частицами, в результате чего получается трехкомпонентный поток, состоящий из мелких капель жидкости, воздуха и абразивных частиц. Такая смесь направляется на обрабатываемую поверхность, Мелкие частицы жидкости проникают во все углубления микрорельефа и за счет кавитационного эффекта разрушают обрабатываемую поверхность. Абразивные частицы, окруженные аэрозолью, не испытывают торможения со стороны жидкости и выполняют работу резания большую, чем при способе, по которому вместо аэрозоли используют жидкость. 3а счет большой скорости движения суспензии (30-100 м/с) частицы аэрозоли не успевают конденсировать в сплошной поток, так как скорость конденсации значительно меньше укаэанной .скорости потока. При такой схеме соударения каждая частица аэрозоли.и абразивные частицы соударяются с обрабатываемой поверхностью и выполняют работу разрушения, после чегс отражаются от детали, удаляясь из зоны соударения, уступая место последующим частицам потока. Важным фактором является установление размера частиц аэрозоли, Установлено, что слишком большие частицы приводят к тому, что абразивные частицы утопают в капельках жидкости, что тормозит их продвижение к обрабатываемой поверхности, При соударении с поверхностью частицы абразива, помещенной в капле жидкости, сначала в соприкосновение с поверхностью приходит частица жидкости, а затем твердая частица абразива. Слишком мелкие частицы аэрозоли приводят к тому, что более крупные абразивные частицы соударяются между собой всухую. Слишком мелкие капельки аэрозоли расходуются на смачивание абразивных частиц и увлажнение воздуха. Если создать аэрозоль с частицами, составляющими 0,2-0,4 размеров абразивных частиц, то они почти все будут при контакте с абразивом расходоваться на смачивание твердых частиц, что исключает положительное кавитационное разрушение обрабатываемой поверхности, т,е. аэрозоль в процессе обработки участвовать не будет.
При многочисленных испытаниях в лабораторных условиях установлено, что оптимальными размерами частиц аэрозоли, при которых проявляется наибольший эффект обработки, являются размеры в пределах 0,5-1 от размера абразивных частиц.
Контроль размеров аэрозольных частиц можно осуществлять по эрозионным отпечаткам, которые остаются на поверхности заготовки после соударения капель аэрозоли с поверхностью.
Для этого прекращают подачу абразивных частиц, чтобы соударялись только капельки, которые в результате кавитации оставляют эрозионные отпечатки.
Многочисленные примеры обработки приведены в таблице.
Аэрозоль в предложенном способе была получена лобовым соударением потока жидкости с потоком воздуха, а затем этот поток направлялся в камеру смешивания, куда подавался абразив с воздухом.
Обработка проводилась при следую- ших режимах: площадь следа струи
24 мм ; давление струи 6 кг/см
2. 2, угол атаки струи 90
1237403
Как видно из таблицы, при одних и тех же параметрах струи ее эффективность возрастает, повышая К1Щ самого процесса обработки.
Отношение частиц
Размер частиц аэрозоли, мкм ьем атенала, r части.100 Сплошной поток жидкости
60
80
1,20
16
60
t,10
80
1,00
34,6
0,95
35
0,90
37,2
64
0,80
38,3
60
0,75
56
0,70
80
0,60
80
0,50
27
0,45
60
80
0,40
24
0,3
Составитель Л. Алешечкина
Корректор Л.Пилипенко
Редактор В.Ковтун Техред О.Гортвай
Заказ 3235/16 Тираж 740 Подписное
ВВИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Размер абраэивно го зерна, мкм
80 76
80 72 аэрозоли к абразивным
Вре обр бот с
