Способ для определения теплосодержания частиц
СОЮЗ ССВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (505 C 01 N 25/20
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4437861/25 (22) 08.06.88 (46) 15.06.91. Бюл. N. 22 (71) Институт сверхтвердых материалов
АН УССР и Научно-исследовательский институт проблем машиностроения при МГТУ им. Н,Э. Баумана (72) Н.М. Масловский и В.М. Зурабов (53) 536.6(088.8) (56) Хасуй А. Техника напыления. М.: Наука, 1975. с. 119.
Авторское свидетельство. СССР
N - 1048389, кл. G 01 N 25/20, 1979. (54) СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕПЛОСОДЕРЖАНИЯ ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к измерительной технике и моЖет быть использовано для
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения теплосодержания частиц, движущихся в высокотемпературной струе, в частности при исследовании процесса газотермического нанесения покрытий.
Качество напыленных покрытий в значительной степени определяется температурными характеристиками частиц напыляемого материала, в частности их теплосодержанием.
Отклонить высокотемпературную струю от калориметра, которым определяется теплосодержание, с помощью конкретногодиска (с определенными значениями толщины, диаметра и угла наклона отверстий) можно только при определенном значении отношения скоростей частиц и струи. Это связано с тем, что надо не просто отклонить струю от калориметра, а так, чтобы частицы при этом попали в калориметр. При изменении соот„„5Q„„ 1656431 Al определения теплосодержания частиц, движущихся в высокотемпературной струе, в частности при исследовании процесса газотермического напыления покрытий.
Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа, Частицы и струи разделяют с помощью диска с отверстиями, выполненными под острым углом к поверхности диска, причем диск располагают под углом к поверхности калориметра. которым измеряют количество теплоты частиц. Угол наклона зависит от диаметра пятна струи на поверхности диска, диаметра отверсий диска, его толщины, угла наклона отверстий в диске и отношения скоростей частиц и высокотемпературной струи. ношения скоростей частиц и струи (а такое наблюдается при изменении режимов напыления, диаметра частиц, дистанции на которой выполняются измерения) необходимо изготавливать новый диск с другим углом наклона отверстий.
Цель изобретения — расширение технологических возможностей способа за счет измерения на различных дистанциях напыления на различных режимах напыления порошков различного диаметра, Способ осуществляют следующим образом.
На оси высокотемпературной струи с частицами располагают калориметр. Над калориметром помещают вращающийся диск с отверстиями. Для того чтобы частицы напыляемого материала проходили через отверстия диска без изменения направления движения и попадали в калориметр, где измеряется их теплосодержание. число оборо1656431 клонен под углом 15 к поверхности калориметра. В этом случае выполняется неравенство (3) тов диска должно быть связано со скоростью частиц соотношением
n = V>cos (а -p)/2ë Rsln а, где VH — скорость движения частиц напыляемого материала;
R — радиус окружности на которой выполнены отверстия в диске, При числе оборотов диска, определяемом согласно (1), обеспечивается отклонение струи на нижней стороне диска от первоначального направления на величину, равную
О совф
sina
sina
Для исключения попадания струи в калориметр необходимо, чтобы отклонение струи от первоначального направления превышало диаметр пятна струи на поверхности диска, т,е. выполнялось неравенство
Dnsln а < Н(1 — К) соя(а-Р ) — DcosР (3) Составитель В, Филатова
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор С. Шевкун
Редактор А, Ревин
Заказ 2049 Тираж 397 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарича, 101
Пример, Измерение теплосодержания частиц по предлагаемому способу проводили при напылении порошка никеля на установке УМП вЂ” 6 на дистанциях напыления 5, 10 и 15 см. Вращающийся диск имел толщину Н = 22 мм, отверстия выполнялись на радиусе R = 105 см от центра диска, диаметром D = 4 мм, под углом а =
= 60О. Диаметр калориметра составлял 7 мм, а диаметр Рп пятна напыления на поверхности диска был ограничен специальvoA маской до 7 мм, При измерении теплосодер>кания частиц на дистанции 5 см диск устанавливали параллельно плоскости калориметра. Скорость частиц при этом составляла 22 м/с. В этом случае наблюдалось полное отклонение струи от калориметра.
На дистанции напыления 10 см скорость частиц достигала 33 м/с, а значение коэффициента К = 0,2. Расположение диска параллельно плоскости калориметра не позволяло устранить на него воздействие струи, Отклонение струи от калориметра было достигнуто тогда, когда диск был на5 Jsin 60 < 22(1 — 0,2) cos 45Π— 4cos 15О. (4) На дистанции 15 см скорость частиц достигала 41 м/с, а значение К = 0,5, Струя попадала в калориметр как при параллель10 ном расположении диска, так и при расположе н и и его иод углом 15 . Желаемое отклонение струи было достигнуто только при наклоне диска в 30" к плоскости калориметра.
15 Таким образом, расположение диска под углом к поверхности калориметра, удовлетворяющем неравенству (3), позволяет расширить технологические воэможности способа, т.е. производить измерение тепло20 содержания частиц на различных режимах напыления, используя порошки различного размера и на различных дистанциях напыления.
25 Ф о р мул а. из об р ете н и я Способ для определения теплосодержания частиц в высокотемпературной струе, включающий разделение частиц и струи с помощью диска с отверстиями, выполнен30 ными под острым углом к поверхности диска, и измерение количества теплоты частиц калориметром, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей способа за счет определения
35 на различных дистанциях напыления, диск с отверстиями располагают под углом к поверхности калориметра, определяемым выражением
40 Dnsin а < Н(1-К) cos(a-Р ) — DcosP, где D — диаметр пятна струи на поверхности диска;
D — диаметр отверстий в диске;
Н вЂ” толщина диска;
45 a — угол, под которым выполнены отверстия в диске;
P — угол наклона диска к поверхности калориметра;
К вЂ” отношение скоростей частиц и высо50 котемпературной струи.
