Способ струйной обработки

 

Изобретение относится к гидроабразивной обработке изделий. Цель изобретения - повышение эффективности обработки путем введения в гидроабразивную суспензию в качестве дополнительного агента в виде раствора высокомолекулярного полимерного материала. При этом сначала формируют гидроабразивную струю с помош,ью сопла, а затем в периферийную и осевую области струи на входе сужаюшегося выходного отверстия сопла подают раствор полимерного материала, например полиэтиленоксида. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5â 4 В 24 С 1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1 ) 4 195910/31-08 (22) 16.02.87 (46) 15.01.89. Бюл. № 2 (71) Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова (72) 3. П. Illyëüìàí, Н. А. Покрывайло, В. В. Кулебякин, В. В. Товчигречко и А. В. Карпченко (53) 621.924.93 (088.8) (56) Кудин А. М. и др. О разрушении металлического препятствия струей разбавленного полимерного материала. — Инженернофизический журнал. 1973, т. XXV, № 6, с. 1090 — 1094.

„„SU„„1450989 А1 (54) СПОСОБ СТРУЙНОЙ ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к гидроабразивной обработке изделий. Цель изобретения — повышение эффективности обработки путем введения в гидроабразивную суспензию в качестве дополнительного агента в виде раствора высокомолекулярного полимерного материала. При этом сначала формируют гидроабразивную струю с помощью сопла, а затем в периферийную и осевую области струи на входе сужающегося выходного отверстия сопла подают раствор полимерного материала, например полиэтиленоксида. 1 з.п. ф-лы, ил.

1450989

Формула изобретения

Изобретение относится к гидроабразивной обработке поверхностей изделий.

Целью изобретения является повышение эффективности обработки за счет введения в ядро и периферийную часть гидроабразивного материала, увеличивающих разрушающую способность струи и снижающих гидравлические потери при формировании струи в канале сопла.

На чертеже изображена схема соплового устройства реализующего предлагаемый способ струйной обработки.

Способ реализуется в устройстве, содержащем источник 1 сжатого газа, соединен, ный с емкостью 2 для раствора полимерного материала, например полиэтиленоксида.

: Емкость 2 соединена с соплом 3 трубопроводами 4 и 5, имеющими дроссельпые регуляторы 6 расхода. В корпусе сопла 3 выполнен кольцевидный щелевой канал 7, сообщающийся посредством трубопровода 5 с емкостью 2. По оси сопла 3 закреплена трубка 8, канал которой также сообщен с емкостью 2. Центральный канал 9 сопла 3 выпол нен с сужающимся выходным отверстием 10.

Поток гидроабразивной суспензии, разгоняемый давлением едко оТ насосной станции (станция не показана), подают в центральный канал 9 сопла 3, формируя струю рабочего агента. В осевую область (ядро) струи подают под давлением из емкости 2 по трубке 8 раствор полимерного материала.

В состоянии покоя макромолекулы полимерного материала свернуты в слабоасим1 метричные насыщенные растворителем клуб: ки. При подаче полимерного раствора на вход сужающегося отверстия 10 сопла 3 гидроабразивная струя оказывает на макромолекуль) растягивающее действие, трансформируя их до предельно возможной длины.

Тем самым переводится кинетическая энергия рабочего агента в потенциальную энергию деформации макромолекул полимера.

При достаточно высокой скорости рабочей струи при ударе об обрабатываемую поверхность характерное время удара значительно меныпе времени релаксации макромолекул. Поэтому макромолекулы ведут себя подобно твердым частицам в первоначальный момент соударения, а далее интенсифицируют процесс взаимодействия с поверхностью в ходе релаксации и восстановления исходной формы с высвобождением запасенной ранее (при течении с деформацией растяжения) энергии.

При подаче раствора полимерного материала в осевую область струи (на входе отверстия сопла) с максимальными значениями сдвиговых напряжений растяжения обеспечивается насыщение ядра струи деформированными макромолекулами полимера и в то же время (по сравнению с прототипом) снижается расход раствора полимера при увеличении эффективности действия струи.

При подаче полимерного раствора одновременно в осевую и периферийную области гидроабразивной струи (через кольцевидный щелевой канал 7 сопла 3) обеспечивается дополнительный эффект, обусловленный увеличением вязкости периферийного слоя струи (снижение поперечных пульсаций и потерь от гидравлического трения струи о стенки отверстия сопла) . В результате на выходе сопла струя рабочего агента получается более компактной и дальнобойкой..

Пример. Визуализация процесса разрушения обрабатываемой поверхности при воздействии на нее струей гидроабразивной суспензии при наличии в ней раствора полимерного материала и без него показала следующее. При воздействии струи суспензии без полимерного материала на обрабатываемой пластине из прессованной бензольной кислоты образуется крутое углубление с гладкой обработанной поверхностью. При воздействии той же струи, содержащей в качестве полимера макромолекулы полиэтиленоксида (в ядре и периферийной области струи), ооразуется увеличенная по размерам каверна со значительным количеством регулярно расположенных мелких углублений. указывающих на действие полимерного материала на обрабатываемую поверхность.

Применение изобретения позволяет при тех же энергетических затра"àõ,интенсифицировать процесс обрабо.тки за счет увеличения дальнобойности струи гидроабразивной суспензин, эффективности ее разрушающего действия.

Способ струйной обработки, при котором гидроабразивную суспензию, включающую раствор полимерного материала, подают через сопло с сужающимся центральным отверстием на обрабатываемую поверхность, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности обработки, в периферийную и осевую область струи гидро".áðàçèâíîé суспензии на входе из отверстия сопла дополнитель 10 подают раствор полимерного материала.

2. Способ по п. l, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала берут полиэтиленоксид.

1450989

Офаза8 е

Энерааногипкче

Составитель В. Жуков

Редактор Т. Парфенова Техред И . Верес Корректор М. Васильева

Заказ 7020/12 Тираж 663 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, P аушс к ая н аб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4