RU1798144C - Устройство дл струйной обработки изделий - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение ртносйтс  к обработке поверхности с помощью сильной струи воздуха, таза или жидкости со взвешенными в них песчинками или дробинками , изготовленными из абразивного материала, и может быть применено в машиностроении как сопло пескоструйных машин . Сущность: с целью повышени  эффективности обработки внутри сопла размещен завихритель, выполненный в виде втулки, охватывающей внешнюю поверхность тонкостенной трубки дл  подачи обрабатывающей среды. Завихритель занимает весь обьем щели сопла, а на наружной поверхности втулки выполнены винтовые ка-, навки. Соотношение длины завихрител  к диаметру составл ет меньше 0,5 или больше 0,2, а угол наклона канавок по длине составл ет 4-5° . 3 ил;

Description

Изобретение относитс  к обработке поверхностей с помощью сильной струи воздуха , газа или жидкости со взвешенными в них песчинками или дробинками, изготовленными из абразивного материала, и может быть применено в машиностроении как вспомогательное устройство пескоструйных машин, а именно сопла к ним.

Целью изобретени   вл етс  повыше.- ниё эффективности обработки за счет динамических составл ющих кинематических параметров энергоносител ;

На фиг. 1 изображено устройство дл 

струйной обработки изделий; на фиг, 2 . завихритель; на фиг. 3 - план скоростей дл 

оередненного потока энергоносител  при

истечении через сопло с эавихрителем.

Предлагаемое устройство дл  струйной обработки изделий содержит коническое сопло 1 с размещённой в ней коаксиально тонкостенной трубкой 2 дл  подачи обрабат тывающей среды. Сужающа  часть конической насадки образует сопло 3. Тонкостенна  трубка 2 через соединение 4

и крепежную муфту 5 в виде эластичной муфты соединена коаксиально с каналом 6, в который через штуцер 7 подаетс  обрабатывающа  среда. Штуцер 8 в корпусе устройства 9 служит дл  подачи энергоносител  в коническую насадку 2 и сопло 3. Корпус устройства 9 охватывает крепежное устройство 10 с руко ткой 11. В сопле 3 конической, насадки 1 выполнен завихритель li, в виде втулки охватывающего внешнюю поверхность тонкостенной трубки 2 с винтовыми канавками на наружной поверхности. . .

На фиг. 3 обозначено; Vm - меридиаль- на скоростьэнергоносител черезщель; R

V- радиус канала завихрител  12; Wm кориолисова  скорость энергоносител  через щель; Vu тангенциальна  составл юща  скорости энергоносител  на выходе из щели; V- округленна  скорость потока энергоносител  на выходе из щели; a arctg-rr -

vu угол наклона ребер завихрител  по длине;

СП

С

XI

Ч)

00

S-

W - меридиальна  кориолисовэ  скорость потока энергоносител  на выходе из щели; Wu - тангенциальна  кориодисова  скорость потока энергоносител  на выходе из щели; Uu - тангенциальна  скорость выхода энергоносител  -из щели.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. .

Поток энергоносител  через штуцер 8 подаетс  в корпус устройства 9 и через канал конической насадки 1 -в сопло 3, проход  через, винтовые канавки 13 завихрител  12, образует статическую податливость за счет перепада давлени  на вх оде и выходе из него и динамическую податливость за счет перепада давлени . :

Po-pk-s .., . ... (1)Л

.. 2. . .. : . -..-

где S-тр - скоростной напор потоки энергоносител  в.-продольно-винтовых ребрах. 13. завихрител  12; . .. .. , .-.;.

Ро - давление на входе взавихритель

12 .,: .. - : : . ::

Pk -давление после выхода из завйхри- тел  12 внутри потока энергоносител  и обрабатывающей среды. .. . .- -:.. То есть, -образуетс  сосредоточенна  податливость;„. .-. : . dVn „ d FKCP FTL d.Ki

(2)

d.Pr d.Ki . Po -Pk где Vk - объем потока энергоносител ,.на выходе из завихрител .;

Pi- давление энергоносител  на выходе завихрител  12; - : --.

Pi - Pk К.--рНК

FKCP площадь поперечного сечени  по- . выходе из-сопла 3;

FT - осредненна  площадь поперечного сечени  з.звихрител  12;

L - длина завихрител .

Кроме,того образуетс  дополнительный градиент Статической податливости за счет- закручивани  потока энергоносител  в за- вихрителе 12: 1 d S

d4n(3)

Pi COS2 d R R Vm COS

XJ 4z VmX

xsin cos

где S - платность потока энергоносител ,1

XP -угол между направлением кориоли- совой скорости и ось.ю коа.ксиально расположенных сопла 3 и тонкостенной трубкой

2; ...-,/. -.: ..-. / : . Z - длина струи потока энергоносител . На основании выражений по формулам 1, 2. 3. обосновывающих зависимость потенциала скорости при взаимодействии

плоского и осесимметричного потоков энергоносителей и их параметров, а также зависимости между изменени ми сечени  трубки тока и скорости течени  в сжимае:5 мом энергоносителе (газа, жидкости) получают план скоростей вытекающего потока энергоносител , как это показано на фиг. 3. Этот поток, подаваемый через сопло 3, выбрасывающий в направлении издели :обраЮ батывающую среду, .поступающую в. сопло через штуцер 7, соединение 4, канал б и тонкостенную трубку 2.: ;

Таким образом, вытекающий п.отЬк энергоносител  и обрабатывающей среды

|;5- имеет улучшенные энергетические характер ристики за счет динамических составл ющих потока энергоносител , кроме того- увеличиваетс  рассто ние прохождени  потока при необходимой :ее энергетики, дл  .

.20 обработки изделий.. :.-. : . .. .- Одновременно с этим завихрите ль выполн етс  с соотношением длины L к диаметру D меньше 0,5 или больше Q.2, что; позвол ет оптимизировать потери скоро25 стно.го напора и одновременно увеличить

закрутку потока. Угол наклона ребер 13.за .. вихрйтелз 12 по длине L (фиг, 26) вьГполн - етс  4-5° w это позвол ет уменьшить потери скоростного напора и увел.ичить коэффици30 ент расхода в 2 раза. . ;... .. Эти услови  позвол ют стабилизировать параметры потока энергоносител , исключить срывы и пульсации. -.--. . ; ; Предлагаемое устройство обеспечивает

35 повышение качества обработки, воспроиз-. водимость результатов наклепа и првыш е- ние условий упрочнени  изделий за счет улучшени  закона распределени  показателей качества (энергетики процесса, скоро-:

40 сти и ускорени  потока, пути .потока) процесса, . : . . .::: :; :. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   - . :- Устройство дл  струйной обработки изделий , содержащее сопло дл  подачи энер-.

45 гоносител  с коаксиально установленной в:. нем тонкостенной трубкой дл  подачи обрабатывающей среды с крепежным элементом в виде эластичной муфты, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что, с целью повышени  .эффектив50 нести обработки, устройство снабжено за- вихрителем, выполненным б виде втулки с винтовыми канавками на наружной поверхности , закрепленной на тонкостенной трубке С возможностью взаимодействи 

55 наружной поверхности с внутренней повер-,

хностью сопла, при этом отношение длины втулки к ее наружному диаметру выбирают в пределах 0,2-,5. а угол наклона винтовых канавок составл ет 4-5 ° .