АБРАЗИВОСТРУЙНЫЙ АППАРАТ Российский патент 1996 года по МПК B24C5/04 

Изобретение относится к средствам абразивоструйной обработки поверхности деталей и может найти применение в машиностроении, станкостроении.

Известна конструкция абразивоструйного аппарата (АСА) (авт. св. 861048). АСА содержит внутреннее сужающееся сопло, к которому подведен абразив и сжатый воздух, а также соосное с ним наружное кольцевое сопло, подключенное на входе к источнику сжатого воздуха. В описанном АСА разгон абразивных частиц осуществляют во внутреннем сопле, где и происходит контакт частиц с внутренними стенками сопла, что приводит к значительной выработке последнего. Кроме того, скорость воздуха на выходе наружного сопла больше скорости потока на выходе внутреннего сопла и давление у стенок наружного сопла меньше, за счет чего происходит перемещение частиц к последним стенкам.

Известен также АСА, который содержит внутреннее сужающе-расширяющееся сопло, к которому подведен сжатый воздух и абразивные частицы, а также наружное аналогичное сопло, причем срез первого расположен в критическом сечении второго.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является абразивоструйный аппарат [1] Он содержит емкость для абразива, снабженную камерой смешения, подключенной к источнику сжатого воздуха. На выходе этой камеры установлено рабочее сужающееся сопло подачи абразивовоздушной струи на обрабатываемую поверхность. В описанном АСА абразивные частицы при большой скорости касаются стенок рабочего сопла, что приводит к его быстрому износу и снижает надежность АСА. Кроме того, в такой конструкции невозможно получить компактную абразивную струю, наиболее эффективную для обработки поверхности детали.

Цель изобретения повышение надежности и эффективности аппарата путем снижения выработки стенок рабочего сопла и образования компактной сжатой к оси струи абразивных частиц.

Достигается это тем, что рабочее сопло аппарата выполнено в виде сопла Лаваля, а патрубок подачи абразивных частиц установлен по оси сопла и выходное сечение сопла патрубка расположено в сужающейся части рабочего сопла в зоне докритического его сечения, при этом полость абразивной емкости сообщена с источником сжатого воздуха.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где представлено общее устройство абразивоструйного аппарата.

АСА содержит емкость 1 для абразивных частиц, подключенную через трубопровод 2 с запорным клапаном 3 к источнику сжатого воздуха 4, а также эжектор 5, образованный наружным рабочим соплом в виде сопла Лаваля 6, включающим сужающийся входной 7 и расширяющийся выходной 8 участки, между которыми расположено критическое сечение Д-Д. В вершине конического дна 9 емкости 1 установлен патрубок 10 отвода абразива, снабженный на выходе сужающимся коническим соплом 11. Патрубком 10, боковыми стенками емкости 1 и периферийной перегородкой 12, включающей проходные отверстия 13, образован воздушный коллектор 14, сообщающийся на входе через патрубок 15 с источником воздуха 4 и на выходе с камерой смешения 16. На выходе внутреннего сопла 11 образован компактный поток 17 абразивных частиц, направленный на обрабатываемую поверхность 18. В емкости 1 может быть предусмотрено устройство 19 с приводом 20 для перемешивания абразивных частиц.

АСА работает следующим образом. Сжатый воздух от источника 4, например при давлении 5 кг/см², поступает в сопло 6 Лаваля эжектора 5 и во внутреннюю полость емкости 1. В сопле 6, например диаметром 6-8 мм, в поперечном сечении формируется неравномерное поле скоростей сжатого воздуха при образовании движущегося по оси потока абразивных частиц. Скорость последних в сопле 11 определяется их расходом и на два порядка меньше скорости истекающего воздуха и образующегося потока в сопле Лаваля. В сужающейся части сопла Лаваля на выходе сопла 11 за счет неравномерного обтекания с двух сторон поверхностей абразивной частицы на последней образуется перепад давления и результирующая сила, направленная к оси сопла от боковой стенки. За счет этого образуют компактный поток абразивных частиц, снижают возможность их перемещения к стенкам сопла и их взаимный контакт. В общем итоге это повышает надежность абразивоструйного аппарата.

Использование: изобретение относится к средствам абразивоструйной обработки и может найти применение в машиностроении и станкостроении и т. д. Сущность: сжатый воздух поступает в рабочее сопло 6, выполненное в виде сопла Лаваля, где смешивается с абразивом, поступающим по соплу 11, выходное сечение которого расположено в сужающейся части сопла 6 Лаваля, в зоне докритического его сечения. При этом образуется компактный поток абразивных частиц, что снижает возможность перемещения абразивных частиц к стенкам сопла и их взаимный контакт, и в итоге повысит надежность абразивоструйного аппарата. 1 ил.

АБРАЗИВОСТРУЙНЫЙ АППАРАТ, содержащий герметичную емкость с абразивными частицами, полость которой соединена установленным в вершине ее конического дна патрубком с камерой смешения, связанной с источником сжатого воздуха и рабочим соплом, отличающийся тем, что рабочее сопло выполнено в виде сопла Лаваля, а патрубок подачи абразивных частиц установлен по его оси и выходное его сечение расположено в сужающейся части сопла в зоне докритического его сечения, при этом полость емкости связана с источником сжатого воздуха.