Установка для гидроабразивной обработки

 

УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ, содержащая рабочую камеру, в которой расположены сепаратор , приемная воронка и средство для подачи рабочей среды на деталь, установленное с возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости и жестко связанное с приемной воронкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества обработки, приемная воронка выполнена с верхними краями, загнутыми внутрь и образующими воздушную полость, объем которой составляет от полного объема воронки. (Л с: 4 ОО Сд 00 (Г/ а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО14ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1И (lQ

4Ш В24С308

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) УСТАНОВКА ДЛЯ ГИДРОАБРАЗИВНОЙ ОБРАБОТКИ, содержащая рабочую камеру, в которой расположены сепаратор, приемная воронка и средство для подачи рабочей среды на деталь, установленное с возможностью возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости и жестко связанное с приемной воронкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества обработки, приемная воронка выполнена с верхними краями, загнутыми внутрь и образующими воздушную полость, объем которой составляет 7 в 120. от полного объема воронки. (21) 3615594/25-08 (22) 08.07.83 (46) 07.03.85. Бюл. № 9 (72) Ю. Н. Головин, В. А. Дрозд, В. И. Иванов и М. Н. Г1аук (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Института технической механики АН Украинской CCP (53) 621.924.9.621.7.083 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 846253, кл. В 24 С 3/08, 1978 (прототип).

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1143581

Целью изобретения является повышение качества обработки путем равномерной подачи гидроабразивной среды на деталь за "÷åò выполнения приемной воронки.

На фиг. 1 представлена установка, общий вид; на фиг. 2 — — приемная всронка с воздушной полостью.

Установка состоит из средства для подачи рабочей среды — абразивоструйной головки

1, гидроциклона 2, гидравлического классификатора 3, бака 4 грязной воды, бака-осветлителя (о)тостойника) 5 и бака. 6 чистой воды.

Абразивоструйная головка 1, предназначенная для формирования высоконапорной гидроабразивной струи 7, установлена а вертикальной направляющей 8 с возможkI oi тья воз вр а ) )О )(()ступ ятс loll oi О в,(( ния с );о,:Ощью трособлочной системы 9. ! илр-::в:)нивский гравитационный класси(р;iк я то !) . (л ъ ж и т дл я с ОО р я От О а () 0 1 k) I l H(i I( воды и абразива, которые могут (текать щода после обработки поверхности деталe 10. Из бака 4 грязной воды насосом 11 вода подается в бак-осветлитель 5., где происходит осаждение шлама. Чистая водя т. е. Огстоявшаяся, из бака 5 будет поступать в бак 6 чистой воды. Бяк 6 связан с входом насоса 12, предназначенного для подачи энергоносителя воды вьсокого давления в абразивоструиную головку 1.

Система подачи абразивосодсржащей пульпы включает водоструйный насос 13 (гидроэлеватор), установленный в нижней части гидравлического классификатора 3, а также гидроциклон 2 и приемную воронку 14, последняя установлена неподвижно на i)kp.левом коллекторе 5, являющемся камерой смегцения абразивоструйной головки !. Гидроциклон 2 установлен неподвижно в верхней части направляющей 8 и служит для сгущения абразивосодержащей пульпы перед подачей ее в приемную воронку 14.

Выходной патрубок 16 гидроцик чона 2 ориентирован параллельно направля.ошей 8 H выполнен с поперечным сечением в виде прг)м оу гол ьн ика.

Приемная воронка 14 на щелевом пульпопроводе 15 установлена соосно выходному патрубку !6 гидроциклона 2, а ее внепший контур (по максимальному периметру) выполнен геометвически подобным ))атрубк, 16 гидроциклона 2. Верхний край воронки

14 выполнен загнутым во внутрь. Это сделано для того, чтобы при заполнении пульпои воронки 14 по ее периметру всегда была полость 17, заполненная воздухом.

Полость 17 служит для гашения ударов пульпы, падающей с высоты из патрубка 16 в воронку 14.

Экспериментально установлено, что объем воздушной полости 17 для надежного гашения ударов пульпы должен составлять ? — 12% от полного объема приемной воронки 14. Для случая, когда

10 !

50 объем полости 17 составляет менее 7% от об ьема воронки 14, удары пульпы о зеркало в воронке 14 с увеличением расстояния до патрубка 16 гидроциклона 2 не гасятся полностью и имеет место разбрызгивание пульпы и повышенный местами съем металла с детали, т. е. неравномерная обработка. Увеличение же объема воздушной полости более чем íà !2% при любом положении воронки 14 обеспечивает полное гашение ударов пульпы, но ведет к уменьшению величины съема металла из-за загромождения внутреннего объема воронки 14 воздушной полостью, и, как следствие — к уменьшению объема пульпы в воронке 14. Производительность водоструйного насоса 13 выбирают так, чтобы оня ня 3 -5 -. превышала расход, неОб:;одHMый для норма IbHoH ряботь) абразивоструй!;Ой гол ink:: 1, т. е, расход должен

0 biT L kI3Oi TG I HI>IM, Р ЭТОМ (SIV2 (вОрОнка 14 всегда будет п)ерснолпенной, а избыток пуль:,ы всегда будет течь че(.cç края воронки !4.

Установка готовится к работе путем заполнения водой баков 4 — -6 и гидравлического клас и(рякатора 3. Заполнение производится до расчегных уровней, при этом до заполнения водой классификатора 3 в него загружается абразивный материал, например песок или электрокорунд. Порция абразива также должна быть расчетной, она должна обеспечить работу установки в течение нескольких смен или одной смены.

Установка работает следуюш,им обраЗОМ.

Пуск установки в работу осуществляется запуском насоса 11 и пасоса 2 высокого давления. Часть расхода воды низконапорного насоса 1! па выходе из него отбирается и подается на вход B . идроэлеватор

13, который засасывает абразивный материал из классификатора 3, и в виде пульпы подает его по жесткому неподвижному трубопроводу на вход в гидроциклон 2. В полости гидроциклона 2 происходит селара klki пульпы, т. с. из абразивосодержащей пульпы выводится часть воды, а высококонцентрированная ее часть истекает из гидроциклона 2 через его выходной патрубок 16.

Так как патрубак 16 в с заем изначальном сечении выполнен круглым, а выходной его участок -- прямоугольным в своем нормальном сечении, то закрученный в полости гидроциклона 2 поток сгущенной пульпы на выходе из патрубка 16 теряет свою закрутку, т. е. практически имеет только осевую составляющую скорости. Сгущенная пульпа далее падает в приемную воронку

14, переполняя ее через края, 3 — 5% ее перетекает через края для обеспечения постоянства высоты гидростатического столба пульпы в воронке 14, а, следовательно, постоянства, давления подачи пульпы в абразивоструйную головку 1. Колебания уровня пульпы в, воронке 14 (а также дав1143581

Составитель Л. Алешечкина

Редактор В. Иванова Texpeä И. Верес Корректор В Синицкая

Заказ 8!9/!4 Тираж 769 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! !3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ления подачи пульпы в головку 1), обусловленные падением пульпы с высоты, имеется в виду из патрубка 16 гидроциклона

2 в воронку 14, будут гаситься благодаря наличию воздушной полости 1?.

В связи с тем, что давление в полости

17 незначительно, то она играет роль демпфера с большой податливостью, т. е. незначительная по величине нагрузка, в частности удар о зеркало очередной порции пульпы, вызывает большие изменения объема полости 17. Это позволяет рассеивать кинетическую энергию падающей пульпы и обеспечить постоянство давления подачи пульпы в абразивоструйную головку 1. Кроме того, гашение ударов пульпы с помощью воздушной полости 17 дает возможность исключить разбрызгивание пульпы, падающей в воронку 14. Из воронки 14 пульпа поступает в щелевой коллектор 15, выполняющий роль камеры смещения абразивоструйной головки 1. Насы щенная абр азивом плоская гидроабразивная струя истекает из абразивоструйной головки 1 и подается на обрабатываемую деталь 10. Вода высокого давления от насоса 12 в головку 1 подается по гибкому армированному шлангу (или металлорукаву). Необходимость выполнения трубопровода гибким обусловлена необходимостью перемещения абразивоструйной головки 1 по направляющей 8 на полную высоту обрабатываемой детали 10.

10 В целом предлагаемая установка выполнена по замкнутой схеме с двумя оборотными циклами. Первый оборотный цикл цикл чистой воды, его наличие продиктовано необходимостью работы насоса 12 высокого давления на чистой воде. Второй оборотный цикл — цикл неосветленной воды организован с целью уменьшения га-. баритов и повышения экономичности установки: водоструйный насос 13 (гидроэлев атор) работает на неосветленной воде, благодаря чему уменьшаются габариты бака-осветлителя 5 и нагрузка на него.