БУСТЕРНОЕ ПЕСКОСТРУЙНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2001 года по МПК B24C3/00 B24C5/00 

Описание патента на изобретение RU2175599C2

Изобретение относится к области машиностроения и строительной техники, в частности к оборудованию, применяемому для пескоструйной и дробеструйной подготовки поверхности: очистки деталей металлического литья и проката, на поверхностях которых образуется особо твердый слой окалины, который трудно удаляется традиционным струйным оборудованием; подготовки поверхностей фасадов зданий и других строительных конструкций перед нанесением защитных и декоративных покрытий.

Известны в промышленности пескоструйные и дробеструйные устройства, работающие на сжатом воздухе с подачей абразивного материала принудительным или эжекционным способом в среду с атмосферным давлением. Чтобы разогнать воздушно-абразивную смесь до высоких скоростей, при которых абразив разрушает особо прочный поверхностный слой обрабатываемой поверхности, необходимо увеличение разности давлений до и после сопла. При нормальном атмосферном давлении для этого необходимо увеличить давление перед соплом до 1 МПа и более, что связано с усложнением и удорожанием оборудования.

Известен способ и устройство для пескоструйной и дробеструйной подготовки поверхности [1] . К недостаткам данного устройства можно отнести подачу воздушно-абразивной смеси после разгонного сопла в воздушную среду с нормальным атмосферным давлением.

Известно, что с повышением отношения P1/P2, где:
P1 - давление газа до критического сечения сопла;
P2 - давление газа после критического сечения сопла,
повышается скорость газа на срезе сопла и соответственно увеличивается кинетическая энергия подаваемого абразивного материала.

Сущностью настоящего изобретения является увеличение кинетической энергии воздушно-абразивной смеси, достаточной для разрушения особо твердого поверхностного слоя обрабатываемой поверхности, путем создания зоны разрежения после сопла пескоструйного устройства.

Поставленная цель достигается организацией зоны разрежения за срезом сопла благодаря наличию внешнего контура с кольцевым соплом, выполненным в виде сопловой решетки, лопатки которой установлены под углом к оси устройства. При этом соблюдаются следующие условия.

1. Степень контурности m (m = G2/G1, где G1 и G2 - количество газа, проходящего через внутренний и внешний контуры соответственно) лежит в пределах от 1 до 6.

2. Давление в выходных сечениях контуров соответствует критическому Pкр, (Pкр = P•0,528, где P - давление до критического сечения сопла).

Газовый поток, проходя по внешнему контуру через кольцевое сопло, закручивается на лопатках сопловой решетки и за счет центробежных сил создается разрежение по оси удлинительного патрубка.

Предлагаемый способ поясняется на чертеже.

Камера пескоструйного устройства состоит из внутреннего контура 1, заканчивающегося центральным сверхзвуковым соплом 4, и внешнего контура 2, заканчивающегося кольцевым соплом 3. Сжатый воздух по трубопроводу подается во внешний контур, проходит через лопатки сопловой решетки кольцевого сопла, расположенные под углом к оси устройства. За центральным сверхзвуковым соплом раскрученный поток прижимается к стенкам удлинительного патрубка 5, образуя зону разрежения по оси удлинительного патрубка. По трубопроводу через внутренний контур подается воздушно-абразивная смесь, которая, проходя через центральное сверхзвуковое сопло, дополнительно разгоняется в зоне разрежения 6, формируется в упругую струю, обладающую достаточной кинетической энергией для разрушения особо твердых слоев обрабатываемых поверхностей 7. При этом соблюдается условие достижения критических давлений в обоих соплах рассматриваемого устройства, организации зоны разрежения по оси удлинительного патрубка, за счет чего увеличивается скорость струи за срезом центрального сверхзвукового сопла, подчиняясь законам газовой динамики.

Экспериментально получено разрежение за срезом центрального сверхзвукового сопла, равное 0,01 - 0,025 МПа.

Источники информации
1. RU 2137593 C1, 20.09.1999.

Похожие патенты RU2175599C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ГИДРОГАЗОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ 2001
  • Макаров М.А.
  • Вебер К.Е.
  • Шидловский С.В.
  • Никонов С.А.
  • Шмелев С.Н.
  • Замора В.В.
  • Волков А.О.
  • Работнов С.Е.
RU2223167C2
СПОСОБ АБРАЗИВНО-ВОЗДУШНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ И ПИСТОЛЕТ ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 1998
  • Брезгин С.Н.
  • Новиков В.Н.
  • Лутченко А.В.
RU2137593C1
СОПЛО ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО ИНСТРУМЕНТА 1999
  • Макаров М.А.
  • Никонов С.А.
  • Вебер К.Е.
  • Абрамов А.В.
  • Шидловский С.В.
  • Работнов С.Е.
RU2160640C1
ДВУХКОНТУРНЫЙ ГАЗОТУРБИННЫЙ ВЕНТИЛЯТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 2006
  • Агафонов Юрий Михайлович
  • Брусов Владимир Алексеевич
  • Брусова Татьяна Сергеевна
  • Агафонов Николай Юрьевич
  • Аблаева Екатерина Яковлевна
  • Беломестнов Эдуард Николаевич
  • Великанова Нина Петровна
  • Гайфуллина Раиса Аглиевна
  • Жильцов Евгений Изосимович
  • Жиляев Игорь Николаевич
  • Закиев Фарит Кавиевич
  • Кадыров Раиф Ясовиевич
  • Корноухов Александр Анатольевич
  • Кузнецов Николай Ильич
  • Кокорин Владимир Анатольевич
  • Куринный Владимир Сергеевич
  • Мокшанов Александр Павлович
  • Муртазин Габбас Зуферович
  • Семенова Тамара Анатольевна
  • Симкин Эдуард Львович
  • Тумреев Валерий Иванович
  • Тонких Светлана Юрьевна
  • Ширяев Станислав Федорович
  • Хрунина Нина Ивановна
  • Исаков Ренат Григорьевич
  • Исаков Динис Ренатович
RU2320885C2
ГАЗОДИНАМИЧЕСКИЙ СКРЕБОК 2000
  • Макаров М.А.
  • Вебер К.Е.
  • Абрамов А.В.
  • Шидловский С.В.
  • Никонов С.А.
  • Шмелев С.Н.
RU2193463C2
СОПЛОВЫЙ ИНСТРУМЕНТ УСТРОЙСТВА ДЛЯ АБРАЗИВНО-СТРУЙНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ 2002
  • Гречишкин О.И.
RU2222420C1
СПОСОБ АБРАЗИВНО-ГАЗОВОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ И СОПЛОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2002
  • Коломин Е.И.
  • Малинин В.И.
  • Маточкин М.В.
  • Маточкина Г.М.
RU2246391C2
СПОСОБ ТЕРМОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ И МАШИНА "БОБР" ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2005
  • Гальченко Николай Алексеевич
  • Анищенко Андрей Васильевич
RU2338638C2
СОПЛО С ВЫСОТНОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ 2003
  • Семенов Василий Васильевич
  • Сергиенко Александр Александрович
  • Судаков Владимир Сергеевич
  • Асташенков Николай Никитович
RU2273752C2
СПОСОБ УМЕНЬШЕНИЯ ОТДАЧИ ОРУЖИЯ И ЭЖЕКТОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2009
  • Дронов-Дувалджи Николай Дмитриевич
  • Полубесов Геннадий Сергеевич
RU2413154C1

Реферат патента 2001 года БУСТЕРНОЕ ПЕСКОСТРУЙНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при пескоструйной и дробеструйной обработке, и может быть использовано для снятия особопрочного поверхностного слоя на металлах или естественных строительных материалах. Устройство выполнено в виде двухконтурной камеры с двумя сверхзвуковыми соплами, внешнего кольцевого, обеспечивающего разрежение по оси, патрубка, выполняющего роль бустера, и внутреннего, подающего газоабразивную смесь в разреженную зону. По периметру кольцевого сопла расположены лопатки, отклоняющие осевое движение потока, создавая закрутку, чем обеспечивается уменьшение давления за соплом как по диаметру, так и по длине. В область отрицательного давления через центральное сопло подается газоабразивная смесь, которая формируется на срезе сопла в упругий сверхзвуковой поток, обладающий повышенной кинетической энергией при ударе о препятствие, обеспечивая удаление прочного поверхностного слоя. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 175 599 C2

Пескоструйное устройство, содержащее камеру, выполненную в виде внутреннего контура с центральным сверхзвуковым соплом для подачи абразивного материала и внешнего контура с удлинительным патрубком и внешним кольцевым сверхзвуковым соплом, размещенным осесимметрично относительно внутреннего контура и служащим для подачи воздуха, отличающееся тем, что внешнее кольцевое сопло выполнено в виде сопловой решетки с установленными под углом к оси контура и по его периферии лопатками, служащими для отклонения и закручивания воздушного потока и образования зоны разрежения по оси удлинительного патрубка с сообщением воздушно-абразивной смеси кинетической энергии, достаточной для разрушения прочных материалов, при этом длина удлинительного патрубка равна 1,5-2,5 диаметра внешнего кольцевого сверхзвукового сопла.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2175599C2

СПОСОБ АБРАЗИВНО-ВОЗДУШНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ И ПИСТОЛЕТ ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 1998
  • Брезгин С.Н.
  • Новиков В.Н.
  • Лутченко А.В.
RU2137593C1
ГАЗОАБРАЗИВНАЯ ГОЛОВКА СТРУЙНОГО АППАРАТА 1971
  • Изобретени Ю. А. Чукалин, М. Я. Меерович, И. Я. Белакип
SU423619A1
Сопловое устройство дробеструйного аппарата 1971
  • Кузовков Борис Петрович
SU477831A1
US 5176018, 05.01.1993
DE 3527923 A1, 12.02.1987.

RU 2 175 599 C2

Авторы

Макаров М.А.

Вебер К.Е.

Абрамов А.В.

Шидловский С.В.

Никонов С.А.

Даты

2001-11-10Публикация

2000-02-10Подача