Струйноабразивный аппарат Советский патент 1983 года по МПК B24C5/04 

2. Аппарат по п. 1, отличающий с я тем, что отношение большей полуоси Эллипса сечения центрального сопла к малой полуоси составляет 1,2-1,8, а угол наклона образующей внутренней поверхности конического насадка к плоскости основания 4580°.

.Изобретение относится к области гидроабразивной поверхностной обработке деталей и предназначено для использования в литейной промышленности Для очистки литья -бЧ- окалины Известен безэжект(рный струйный аппарат, применяемый для подачи водопесчаной смеси в виде направленно струи и содержащий корпус, конусный насадок с коническим отверстием, центральное сопло с каналом для подачи песка и накидную гайку. Вы ходные кромки насадка и центральног сопла расположены в одной плоскости а регулирование размера кольцевой щели для подачи жидкости под давле|нием между насадком и соплом обеспе чивается применением кольцевого упо ра с каналами 1. Недостатком известного устройств является большая неравномерность съема металла с обрабатываемой прверхности. Целью изобретения является повышение производительности и качества обработки за счет равномерного распределения абразивных частиц по широкому веерообразному потоку рабоче среды. Цель достигается тем, что в струйноабразивном аппарате, содержа щем корпус, центральное сопло для подачи абразивной- смеси назкого дав ления и расположенный снаружи концентрично ему конический насадок для подачи жидкости под давлением, сопло выполнено в виде зллипсного цилиндра, а конический насадок имеет эллипсное отверстие, при этом на садок и сопло образуют паз в виде криволинейной поверхности второго порядка, нормальное сечение которо описывается уравнением: (-} -(Z.ct{yot-R) где А о1+сЛ; Б Б + сГ- велич ны, характеризующие размеры паза; а и В - величины большой и ма лой полуосей эллипса центрального сопла ; сЛ - требуемая величина зазора между соплом и внутренней поверхностью конического насадка на выхо де из аппарата (т.е. по контуру л НИИ пересечения криволинейной поверхности с коническим насадком ; с/- - угол наклона образующей внутренней поверхности конического насадка к плоскости его основания, R - радиус основания конического насадка (по внутренней поверхности)) 2 и Y- текущие значения координат, причем начало координат расположено в точке пересечения плоскости основания конического насадка с продольной осью аппарата (ось Z системы координат,а ось Y перпендикулярна оси и направлена вдоль малой оси центрального тела.. На фиг. 1 изображен струйноабразивный аппарат, продольный разрез (в плоскости XY); на фиг. 2 - то же,вид со стороны выхода из aflnaрата (в плоскости XY )}на фиг. 3 то же, вид сбоку (в плоскости XY). Струйноабразивный аппарат состоит из корпуса 1, в котором соосно с зазором установлено центральное сопло 2 и наружный конический насадок 3. Центральное сопло 2 представляет собой прямой эллиптический цилиндр и имеет осевой канал 4, по которому подается абразиьаая смесь низкого давления. На наружной поверхности центрального сопла 2 размещены радиальные упоры (ребра) 5 для установки центрального сопла соосно с коническим насадком 3. Центральное сопло 2 и конический насадок 3 крепятся на корпусе 1 накидной гайкой 6. Вода высокого давления в аппарат поступает по каналу 7, ограниченному наружной поверхностью центрального сопла 2 и внутренней поверхностью корпуса 1, а на выходе из аппарата - внутренней поверхностью конического насадка 3 в зазоре. Выходные торцы центрального сопла 2 и насадка 3 имеют общий паз 9 в виде криволинейной поверхности второго порядка. Паз 9 пересекает ось . симметрии аппарата и ориентирован в Направлении большой оси эллипса центрального сопла 2 (в плоскости 2Y). Нормальное сечение криволинейной поверхности паза 9 (плоскость ZY) описывается уравнением: Y2(-1jn c4ot-R)2 fl2 . г-Де + сЛ,а и в - соответственно величины большой и малой полуосей эллипса центрального сопла 2, сГ- требуемая величина зазора 8 между центральным соплом 2 и внутренней поверхностью конического насадка 3 на выходе из аппарата; rf-- угол наклона образующей внут ренней поверхности конического насад ка 3 к плоскости его основания ; R - радиус основания внутреннего конуса насадка 3 } Z и У - текущие координаты. Струйноабразивный аппарат работает следующим образом. При подаче воды высокого давления струи, истекаяощие через зазор (щель ) 8, пересекаются вблизи среза аппарата, как бы образуя водяной мешок. После пересечения - струи образуют единую плоскую (веерообразнуюj плотную струю 10. Если теперь по каналу 4 центрального сопла 2 подать пульпу, содержащую абразивный материал, то абразив равномерно распределяется по ширине плоской струи 10. Отношение ширины струи 10 к ее толщине не менее 25, а угЬл расхождения струи 25°. Устройство работает в довольно широком диапазоне изменения его основных геометрических размеров, однако оптимальное соотношение полуосей центрального сопла 2 находится в диапазоне 1,2 - 1,8, а изменение угла наклона образующей внутренней поверхности конического насадка 3 к площади его основания составляет 45 - 80. Применение струйноабразивного аппарата позволяет получить широкий веерообразный поток рабочей средал с равномерным распределением абразива по ширине потока, что обеспечивает равномерный и эффективный съем материала с обрабатываемой поверхности .