Способ оценки распределения энергии в гидроабразивной струе

 

Изобретение относится к гидроабразивной обработке деталей, в частности к способу определения энергетических характеристик гидроабразивных струй. Цель изобретения - уменьшение трудоемкости и повышение качества оценки. Распределение энергии в гидроабразивной струе определяется по глубине следа струи на поверхности предварительно обработанной контрольной пластины 3, установленной перед началом обработки ребром навстречу струе в заданном ее сечении. При этом толщину контрольной пластины выбирают не более 1 мм. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 В 24 С 1/00

1

lj» (.

I,fbi

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Риг.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4362838/25-08 (22) 12.01.88 (46) 30.09.89. Бюл. № 36 (71) Институт технической

АН УССР (72) 1О. Н. Головин, В. А. Дрозд, О. Н. Лесько и В. С. Романов (53) 621.924.9 (088.8) (56) Билин Ш. М. Абразивно-жидкостная обработка металлов. М.: Машгиз, 1960, с. 66 — 81.

„,ЯЦ„„1511092 A 1

2 (54) СПОСОБ ОЦЕНКИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ В ГИДРОАБРАЗИВНОЙ

СТРУЕ (57) Изобретение относится к гидроабразивной обработке деталей, в частности к способу определения энергетических характеристик гидроабразивных струй. Цель изобретения — уменьшение трудоемкости и повышение качества оценки. Распределение энергии в гидроабразивной струе определяется по глубине следа струи на поверхности предварительно обработанной контрол ьно и пла сти ны 3, уста новлен ной перед началом обработки ребром навстречу струе в заданном ее сечении. При этом толши I " Ilòðî üíîé пластины выбирают не бо1511092

Формула изобретения

3

Изобретение относится к гидроабразивной обработке деталей, в частности к способу определения энергетических характеристик гидроабразивных струй.

Целью изобретения является уменьшение трудоемкости и повышение качества оценки.

На фиг. 1 изображена схема установки для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — контрольные пластины после их обработки гидроабразивной струей на различных режимах, общий вид.

Пример l. Для оценки влияния конструкции сопла 1 на равномерность распределения энергии абразива в формируемой в нем струе 2 контрольную пластину 3, изготовленную из стали 12Х18Н10Т высоток 20 мм и толщиной 0,8 мм, устанавливали в зону действия струи на расстояние 100 мм от среза сопла. Затем струя разгонялась и пластины обрабатывались в течение 3 мин каждая.

Контуры, полученные в результате обработки, представляют собой эпюры распределения энергии абразивных частиц в струе и могут быть использованы для определения эпюры энергии в заданном сечении струи и последующего сравнения.

Как показали испытания, в течение первых 30 с воздействия абразивной струи на торец пластины происходит местное увеличение íà 20% первоначальной толщины, далее процесс стабилизируется и съем материала производится в соответствии с энергией в струе абразива.

При этом для сравнения распределения энергии в исследуемых струях достаточно наложить обработанные пластины друг на друга.

Оценка распределения энергии в струе в данном случае составила вместе с обработкой около 2 мин. Построение профиля только одного из двух пятен по десяти точкам по способу-прототипу составляет

=30 мин. При этом эпюра распределения энергии, полученная предлагаемым способом, значительно точнее.

Пример 2. Способ использовали также для оптимизации параметра наклонной дальности (длины струи), обеспечиваюшей равномерность съема материала при очистке от окалины методом кавитационной импульсной гидроабразивной обработки с параметрами: давление воды-энергоносителя 15 МПа; концентрация абразива 50%; зернистость абразива 160 — 200 мкм; тип абразива — кварцевый песок.

В зоне струи поочередно в двух взаимно перпендикулярных направлениях устанавли пластины из стали 12Х18Н10Т толщиной 0,001 м через равные промежутки по длине струи. Таким образом получен ряд эпюр распределения энергии абразива в гид10

40 роабразивнои струе по ее длине, а наличие четких гра ниц активного факела позволило установить оптимальное расстояние до обрабатываемой поверхности с точностью до 10 мм.

При этом ординаты линий контура образцов после обработки горизонтальных и вертикальных пластин в одноименных точках совпали, что свидетельствует об отсутствии искажения картины распределения энергии абразивных частиц в струе.

Таким образом, использование в качестве образца металлической полосы толщиной не более 1,0 мм и размешение ее по указанной ориентации позволило упростить процесс испытания. Эпюра распределения энергии в струе по окончании испытания оказывается записанной на металлической полосе. При этом использование в предлагаемом способе металлической полосы позволяет получить достоверную информацию о распределении энергии в струе благодаря исключению образования вторичных течений. Так как толщина тонкой стороны пластины не превышает 1,0 мм, то это позволило исключить растекание гидроабразивных потоков по длинной тонкой стороне металлической полосы. Высота пластины находится в пределах 15...20 мм. Положительный эффект заключается в отсутствии необходимости расшифровки образца после испытания. Информация получается сразу после окончания испытания. В известных способах для этого требуется построение профиля следа струи на образце, что требует сушественных затрат рабочего времени и применения специальной аппаратуры (измерительных головок или часовых индикаторов).

Предлагаемый способ оценки распределения энергии в гидроабразивной струе в десятки раз сокращает время проведения исследований. Возможность ориентации пластины в любой плоскости струи позволяет получить эпюру распределения энергии и применять предлагаемый способ для исследования как круглых, так и плоских гидроабразивных струй.

Способ оценки распределения энергии в гидроабразивной струе, при котором по глубине следа струи на поверхности предварительно обработанной контрольной пластины оценивают распределение энергии в струе, отличающийся тем, что, с целью уменьшения трудоемкости и повышения точности оценки, контрольную пласти ну уста навливают ребром навстречу струе в заданном ее сечении, при этом пластину выбирают толшиной не более 1 мм.

1511092

II

Составитель В. Красон

Редактор E. Копна Текред И. Верее Корректор В Као .:!!! и

Заказ 578(К10 Тираж 662 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ L(.ÑÐ

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4,5

Производственно-издательский комбинат .<Патент», г. У;-:;город, ул. Гагарина. 101