Способ очистки внутренней поверхности цилиндрических изделий Советский патент 1982 года по МПК B08B3/10 

1

Изо етение относится к способам рфстки внутренних полостей изделий от твердых неграстворимых загряагений и кюжет &1ть нспсяьзовано в машиностроении н других oTpacnsES прсыьпиленностя.

Известен способ очистки внутренней .. пове шюоги пвпвщфических изделий, 1фе икощхественно с яеремзЕшым хюперечным сечеявем 1 , эагтаочахшгайся в прокат- ,(, ке через изделие газожидкостнсях} потока, комповентакш ксторсяч) являются моющий раствор и газ с истинным газосодероканием (долей сечения потока завятой гаэсеой фазой) до О,7.

Оовако известный сятособ не эффектявен щап очистке изделий бошзшого тамефра (свыше мм) и щуп очистке изделий с pesKo расширяющимися внут- ренникш полостями, например гядрош 20 лвшфов, так как в полости изделия происходит разделение потока на компоненты: газ двогокется в верхней часта полоотя, а моюший раствор - в нижней и не

вся внутренняя поверхность изделия омывается моюшим раствором.

Цель изобретения - повышение качест ва ОЧИСТКЕ внутренней поверхносгв цилиндрических изделий.

Поставленная цепь достигается тем, что согласно способу очистки внутренней поверхности цилиндрических изделнй, лрего ушествешю с переменным попереч- ным сечеяием, заключающемуся в прокач.ке чфез изделие газожидкостнсго потока, изделие располагают горизонтально относительно его оси и сообщают ему виброкслебання с частотой возрастакяцей от 5 ГД до резонансного значения круг вых колебаний моющего раствора, ввброколебания изделию сообщают по нормали Е его образующей и хюд углом ЗО-6О относительно вертикальной плоскости его сямметрви пре постоянном ввброускор НИИ.

Сущность предлагаемого способа о шствв внутренней поверхноога изделий заключается в том, что наложение на Кадепяе виброколебаний. при прокачке че рез его полость газожидкосгнотх потока препятствует разделению потока на компоненты и вызьгеает допоннитепьцое круг вое вращение моющего раствора в очищаемой полости, причем максимумь скорости вращения моющего раствс а относительно изделия смещаются к сгешсе изделия, что интенсифшщрует лроцесс его очистки.: На фиг. 1 представлено очищаемое Изделие, продольный разрез; на фиг. 2 то же, поперечный разрез.. Позицией I - I обозначена вертикальная гоюскость симметрии очищаемой полости, позицией |/ - 11 линия приложения возмущающей силы виброколёбаний, стрегосами - направление вращения моюдего раствора в полости жкздетшя, об1паст возншшовешш круговых вращений моквдего раствора заштршсована в зависимости от истинного газосодержания (Ц)) и величины Еиброускорения. Способ осуществляется следующим образом. . Очистку изделия, изготовленного из оргстекзта и .имекацего шшиндрическую полость дпашой 2ОО мм и диаметром 50 мм, проводят газожидкостной смесью жидкости АМГ-1О и воздуха с расходсщ газоэдздкостной смеси 2О л/мин,. Контроль эффектасвности очистки осуществляют с помощью метода радиоактив ных нндшсаторов. При этом искусственны загрязнитель представляет собой сталь ные опилки, соД йкащие в своем составе радиаш-ивный изотоп Fe-59. Загрязнения Наносят на хфедаарительно обезжиренную в ацетоне поверхность (по периметру полости очищаемого образца), определяют в процентах объем смытых с поверхности загрязнений. Длзательностъ очистки в каж дом опыте составляет 3 мин. Возмущающую сзету виброколебаний прикладывают нормально образующей цилиндрической полости, изменяя лишь угол наклона возмущающей силы относительно вертикальной плоскости симметрии пояос Виброколебания прикладьгоают с часто той возрастающей от 5 Гц до резонансных значений круговых колебаний ЖИАкостя, которые опредепяют расчетным путем по формуле где J - частота резонансных круговых вибрр олебаний моющегчэ раствора;О - виброускорение; Ц - истинное газосодержание; D - диаметр внутренней полости; К - коэф |Я1Шент, зависящий от вяэ, костных свойств моюшего растВбра ( fc и 2/3 для ньютсжовсКИХ ЖИДКОСТ1ВЙ). -.,- УстансФлено, что моюншй раствор начинает сезйериать круговые движения в том случае, когда в яилищцзической полости срДе жится Зб-7О% жидкости, т.е. истинное газосоде5й|{аяие состаюгяет О,3.-0,7, а возмушаюту р силу виброколебшогй прикладывают нормально обрааук щей икпвндрической Полости и под угпсы .30-60 к вертикальной ллоскостн симметрии полости. Причем для создания круговых движений моющего раствора необходюло в первоначальное время встрязшуть с большой амплигу дои, а зат««1, чтобы поддержат круговые движения, необходимо вибрировать изделие при меньших амплитудах с частотами, совпадающими с частотой кругоюлх даижений жидкости, т.е, необходимо прикладывать возмущающую сипу к издешоо с частотой во истакнцей, при постояннснл виброускорении, до резонансных значений ккггош 1Х колебаний MOIO щего раствс а. При налс«сении виброколебаний под углем ЗО-бО к вертикальной нлоскос гя симметрти цилиндрической пояостя основная масса моющего раствора при первотиг встряжнвашаи начинает перемещаться вдоль стеяок по окружности нормально образующей дкгапщрической полости и совертшет кругоиле движения, для поддержания которых необходимо продолжать вибрировать изделие с частотой данных кругкжых колебаний моющего раствора. В том случае, если угол оС межйу в зтавальной плоскостью симметрии полости и линией приложения возмупшювдей сзоты меньше 30°, моющий раствор из нижнего положения начинает двигаться не в одну сторс«ну по окружности, а в обе, и, сталкиваясь в верхней точке, не совершает вруговых . Если угол oL болэьше , то моющий pacTBqp также не ссюершает круговых движений, а колеблется праастически в горизонтальной плоскости. Максимальные же сксчрости мокйцего раствора вблизи стенки при одних и тех же виброускор&.. ниях н частоте вибраций будут щщ кругхивых движениях мокицегчэ раствора и.

следовательно, щш наложении ваброколе баний под углом ЗО-6О® к вертякальяой ппоскостя симметрии лопостя.

Пример. Опредепенне газосоде| жвния, прв котором наблюдаются круто вые движеэшя жидкости в зависямостхс огг виброускорвявя..

Опыты проводят щш наложении воэимущапцей сшш под утом 45 к вершкашлой Ш10СКОСШ симметрии попости. Вазуеашяые вабпюдения показывают, что лзраа. увеличении испшнся о газосодержавйя свыше О,3 минимальное вибррускоре аяе, при ктсром наблюдается цругсеое дввженкв мсжхцего раствора, возрастает а 11|Я газосоде}:вка1ши свыше 0,7 достигает очвяь высоких значащи, зачастую ведопуспомшЕХ на практике. Кроме того, прв истхгаисА газосодерпсании свыше 0,7 вабпюдаегся сильное проскальзываиве газа отвосительно мокшего раствора и несмотря на то, что средняя скорость т взожхЕДКОстной смеся велика, скорость кюкхвего раствора, вызванная 1Шркуляпией потока, про. газосодержаниях свыше Ю,7 резко падает и снижается эффективность очистки за счет пнркулядзвя раствора через виутреннне полости. (: При газосодержаниях ниже 0,3 круго|В9ЛХ движущи мокщсбго раствора правгтчески не вабшюв зется, а происходят хаотагчиое его движение во внутренней noiroo та Сяедоеатепьно, предлагаемый способ мсякет быть использован пра газосодерхшниях ,7.

/laHHHe по очистке образца предлагаемым способс 4 цри газосодержаяни О,6 и дрг ввбрсфопебаниях представлены в

таблице. При этом yrton приложения возму щающей сзиы - бО (опыты 1 - 4) Для сопоставления эфф Етивностя npeiH лагаемого и известного способов очистки внутренней поверхности иапелий, а также дпя подтверждения правильности выбора углов приложения возмушаюшей схлы проведена очистка при приложении возмуь. щакхцей силы под различными углами {опыты 5-10) с изменением частоты виброколебаний, а также очистка с npoiложенвем возмущающей силы без изменения частоты вибрапий (опыты 11-12) в прсятессе очистки.

Из результатов, представленных в таблице, следует, что, осуществляя очист ку 1ашиндр1ческой полости сочетание циркуляции газожидкостного потока с истинным газосодержанием 0,3-О,7 и с одновременной вибрацией очищаемого образна при приложении возмущающей силы виброколебаний нс 1ально образукнцей цилиндрической полости к под углом ЗО60 к вертикальной плоскости симметрии полости с частотой, возрастающей при постоянном виброускорении до резонансных значений круговых колебаний моющего риствора, достигается максимальное качество очистки щи одной и той же длительности прсадесса за счет дополнительных круговых движений моющего раствора во внутренней полосш.

Предлагаемый способ более эффекти вен, так как позволяет смыть со стенок цишпцфического изделия на 10-4О% больше по объему загрязнений, чем при щки1дывке Тазожидкостным потоком по известному способу.

Очистка с наложе1фем шгброколебаиий ЩЛЕ изменении часяготы от 5 Гцдо резовансных зиаяеевий

Наблюдаются

92 96 93 89

78 84 SO 75

круговые

движения

моюшего

раствора Фо.рмупа изобретения Способ очистки Бнугренней повертностя шотиндрическйх изделий, преимушествшшо с переменным под 1ечным сечением закшочеаоошйся в ир6ка асе ъзп&те газожидаостяого потока, о т л я ч а ю щ и И с я тем, что, с цепью повышения качества ОЧИСТЕИ, изделие распопагакуг горизонтально относительно его оси и сообщают ему иайроколебания с частотой воарастакнцей от 5 Гц до резонансного

942816

8 Продолжение таблицы шчения круговых колебаний мокицегю раствора, причем виброкопебанйя яадешапо соойвают по нормали к его офазуюшей и под угисял ЗО - 60 относительно вфтвшальиой паоскоста его сямметршг достоянном вх роускореннЕ. Мсточяшш инфс ыапии, принятые во внимание прв экспертизе 1. Сап(якниЕ(ж В. М, Монтаж и испытания гтсраваачеа ях и лн алатических систем яетатопьных агашратов. М., Маношостроейие, 1979,с. 119-120. j i /у x/ j f/f f/