Способ формирования гидроабразивной струи Советский патент 1986 года по МПК B24C1/00 

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 абразивны.ми 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 воздухом, или ударом о преграду и т.д. ЛСидкость 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 трехкомпонент- ный поток, состоящий из мелких капель жидкости, воздуха и абраз.ивных частиц. Такая смесь направляется на обрабатываемую поверхность. Мелкие частицы жидкости проникают во все углубления микрорельефа и за счет кавитационного эффекта разрушают обрабатываемую поверхность. Абразивные частиизы, окруженные аэрозолью, не испытывают торможения со стороны жидкости и выполняют работу резания большую, чем при способе, по которому вместо аэрозоли используют жидкость. За счет большой скорости движения суспензии (30-100 м/с) частиц ы аэрозоли не успевают конденсировать в сплошной поток, так как скорость конденсации значительно меньше указанной .скорости потока. При такой схеме соударения каждая частица аэрозоли, и абразивные частицы соударяютс с обрабатываемой поверхностью и выполняют работу разрушения, после чего отражаются от детали, удаляясь из зоны соударения, уступая место

5

0

5

0

5

Q

0

последующим частицам потока. Важным фактором является установление раз- , мера частиц аэрозоли. Установлено, что слишком большие частицы приводят к тому, что абразивные частицы утопают Б капельках жидкости, что тормозит их продвижение к обрабатываемой поверхности. При соударении с поверхностью частицы абразива, помещенной в капле жидкости, сначала в со- прикосновение с поверхностью приходит частица жидкости, а затем твердая частица абразива. Слишком мелкие частицы аэрозоли приводят к тому, что более крупные абразивные частицы соударяют.ся между собой всухую. Слишком мелкие капельки аэрозоли расходуются на смачивание абразивных частиц и увлажнение воздуха. Если создать аэрозоль с частицами, состав- ляюшдми 0,2-0,4 размеров абразивных частиц, то они почти все будут при контакте с абразивом расходоваться на смачивание твердых частиц, что исключает положительное кавитацион- ное разрушение обрабатываемой поверхности, т.е. аэрозоль в процессе обработки участвовать rte будет.

При многочисленных испытаниях в лабораторных условиях установлено, что оптимальными ра.змерами 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 капельк,и, 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 ; угол атаки струи 90.

Как видно из таблицы, при одних и тех же параметрах струи ее эффек100 Сплошной поток жидкости

Составитель Л.Алешечкина Редактор В.Ковтун Техред О.ГорТвай Корректор Я.Пияипенко

Заказ 3235/16 Тираж 740Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытки 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полигра ческре предприятие, г. Ужгород, уя. Проектная, 4

тивность возрастает, повышая МЩ самого процесса обработки.

60

14