Способ мойки деталей

 

Изобретение относится к очистке в жидкостях погружным методом и позволяет по-. высить эффективность и качество мойки деталей за счет увеличения гидростатического давления в замкнутом объеме мою-, щей жидкости, обусловливающего появление эффекта пульсаций вихревой воронки . Очищаемую деталь загружают в перфорированный контейнер, опускают контейнер в моющую жидкость, раскручивают контейнер до образования вихревой во ронки по его оси вращения с возбуждениемИзобретение относится к очистке, в частности к способам мойки деталей погружным методом, и может быть использовано в машиностроении и других отраслях народного хозяйства, Существующие современные способы вихревой мойки деталей погружным методом с турбулизацией моющей жидкости и возбуждением кавитационных процессов во многих случаях не обеспечивают эффективной мойки деталей от трудноудаляемы Загрязнений. волновых колебаний в зоне вихревой воронки путем подачи струй газа, при этом одновременно с вращением контейнера периодически увеличивают гидростатическое давление в объеме моющей жидкости за счет воздействия на нее дополнительно внешней силы давления. Образовавшиеся в зоне вихревой воронки и в отдельных местах по поверхности детали воздушные пузырьки , концентрируясь в очаге очистки деталей, проникают в пограничный слой моющей жидкости на поверхности очищаемой детали. Их схлопывание вызывает гидравлические ударные волны, деформирующие пограничный слой до его полного разрушения с соответствующим интенсивным удалением загрязнений с поверхности детали. В результате возникают микрои макропотоки моющей жидкости в неоднородном поле очага Мойки деталей, характеризующемся интенсивной турбулизацией, перемешиванием, кавитацией и кипением под действием вращения перфорированного контейнера струй газа и периодического воздействия внешней силы давления на замкнутый объем моющей жидкости. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. Известен способ очистки, заключающийся в том, что деталь, подлежащую мойке , загружают в перфорированный контейнер, затем контейнер с деталью опускают в ванну с моющей жидкостью и раскручивают его до образования вихревой воронки по оси вращения. : Однако угловая скорость вращения контейнера , характеризующая интенсивность турбулизации моющей жидкости, ограничена по величине. Ее верхний предел определяется приведенным в описании способа fc w Ё Ч 4 СО О (Л О

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 08 В 3/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ:. (21) 4814051/12 (22) 13.04.90 (46) 30,06.92. Бюл. № 24 (71) Головное специализированное конструкторско-технологическое бюро по механизации процессов очистки и промывки деталей тракторов и сельхозмашин (72) В.Ш. Петренко (53) 628.314.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1574283, кл. В 08 В 3/04, 1988.

Авторское свидетельство СССР . ¹ 1659135, кл.. В 08 В 3/04, 1988. (54) СПОСОБ МОЙКИ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к очистке в жидкостях погружным методом и позволяет повысить эффективность и качество мойки деталей за счет увеличения гидростатиче ского давления в замкнутом объеме моющей жидкости,. обусловливающего появление эффекта пульсаций вихревой во- ронки. Очищаемую деталь загружают в перфорированный контейнер, опускают контейнер в моющую жидкость, раскручивают контейнер до образования вихревой воронки по его оси вращения с возбуждением.

Изобретение относится к очистке, в ча :стности к способам мойки деталей погружным методом, и может быть использовано в машиностроении и других отраслях народного хозяйства.

Существующие современные способы вихревой мойки деталей погружным. методом с турбулизацией моющей жидкости и возбуждением кавитационных процессов во многих случаях не обеспечивают эффективной мойки деталей от трудноудаляемых: загрязнений.

5U 1743656 А1 волновых колебаний в зоне вихревой воронки путем подачи струй газа, при этом одновременно с вращением контейнера периодически увеличивают гидростатическое давление в объеме моющей жидкости за счет воздействия на нее дополнительно внешней силы давления. Образовавшиеся в зоне. вихревой воронки и в отдельных местах по поверхности детали воздушные пузырьки, концентрируясь в очаге очистки деталей, проникают в пограничный слой моющей жидкости на поверхности очищаемой детали. Их схлопывание вызывает гидравлические ударные волны, деформирующие пограничный слой до его полного разрушения с соответствующим интенсивным удалением загрязнений с поверхности детали. В результате возникают микро-. и макропотоки моющей жидкости в неоднородном поле очага Мойки деталей, характеризующемся интенсивной турбулизацией, перемешиванием, кавитацией и "кипением" под действием вращения перфорированного контейнера струй газа и периодического воздействия внешней силы давления на замкнутый объем моющей жидкости; 3 з.п. ф-лы, 2 ил, Известен способ очистки, заключающийся в том, что деталь, подлежащую мойке, загружают в перфорированный контейнер, затем контейнер с деталью опускают в ванну с моющей жидкостью и раскручивают его до образования вихревой воронки по оси вращения.

Однако угловая скорость вращения контейнера, характеризующая интенсивность турбулизации моющей жидкости, ограничена по величине. Ее верхний предел определяется приведенным в описании .способа

1743656

30

45

1659135.

Цель изобретения — повышение эффективности и качества мойки. 50 соотношением, а именно при вращении контейнера свободная поверхность моющей жидкости становится параболической и при превышении "критической" скорости вращения свободная поверхность со стороны дна вихревой воронки касается дна ванны. "Это приводит к ослаблению очищающего воздействия вихревых потоков на поверхность детали, соответственно качество майки снижается

Известен также способ мойки деталей, заключающийся в том, что деталь загружают в перфорированный контейнер, раскручивают последний в моющей жидкости до образования на его оси вращения вихревой воронки и возбуждают на поверхности жидкости в зоне образования вихревой воронки волновые колебания путем подачи на эту поверхность струй газа.

Продувка газа над свободной поверхностью моющей жидкости в зоне вихревой воронки обусловливает появление воздушных пузырьков, которые распределяются в моющей жидкости и по поверхности очищаемой детали. При таком способе очистки происходит также возникновение кавитации при возбуждении интенсивных волновых колебаний, Однако интенсивность колебаний обусловлена такими параметрами, как число оборотов решетчатого (перфорированного) контейнера, числом точек ввода газа и скоростью его продувки. Это ограничивает технические возможности известного способа в части турбулизации потоков и кавитации моющей жидкости в пограничном слое вблизи очищаемой поверхности детали. При этом интенсивность мойки снижается из-за неполного разрушения пристенного пограничного слоя моющей жидкости, который в свою очередь экранирует поверхность очищаемого изделия от воздействия моющего раствора непосредственно на частицы загрязнений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ очистки по авт. св. %

Сущность способа состоит в том, что образовавшиеся в зоне вихревой воронки и в отдельных местах на поверхности детали воздушные пузырьки (при возрастании гидростатического давления в замкнутом объеме моющей жидкости) не увеличиваются в своих размерах и не всплывают на поверхность моющей жидкости, а иэмельчаются и захлопываются в области вихревой воронки (в объеме перфорированного контейнера) при значительном возрастании ударной волны, воздействующей на поверхность очищаемой детали. При этом возникающие акустические потоки проникают в пограничный слой моющей жидкости на поверхности детали и деформируют его до полного раз-. рушения с соответствующим интенсивным удалением загрязнений с поверхности очищаемой детали.

Благодаря наличию вихревой воронки в сочетании со сложным взаимодействием от внешней силы давления в замкнутом объеме моющей жидкости образуются микро- и макропотоки в неоднородном поле очага мойки детали, характеризующемся интенсивной турбулизацией, перемешиванием, кавитацией и "кипением" моющей жидкости.

Для обеспечения замкнутого объема моющей жидкости в момент воздействия внешней силы давления струя газа, истекаемая на поверхность моющей жидкости в зоне вихревой воронки, перекрывается. При сбросе внешней силы давления происходит очередное возбуждение волновых колебаний путем повторной подачи струй газа.

При увеличении гидростатического давления в объеме моющей жидкости за счет воздействия на нее внешней силы давления происходит также "схлопывание" самой вихревой воронки, при этом моющая жидкость охватывает весь объем вращающегося перфорированного контейнера с деталью.

Периодическое воздействие внешней силы давления и пульсирующий характер ее приложения обусловливает возникновение эффекта "пульсации вихревой воронки".

Приложение внешней силы со стороны дна вихревой воронки вызывает разрушение параболоида вихревой воронки. в момент ее

"схлопывания" и заполнения ее объема моющей жидкостью. В качественном сочетании описанные явления повышают интенсивность вихревой мойки деталей, На фиг. 1 показана схема для реализации способа в момент образования вихревой воронки и возбуждения волновых колебаний путем продувки газа над свободной поверхностью моющей жидкости в зоне образования вихревой воронки; на фиг. 2— то же, в момент увеличения гидростатического давления в объеме моющей жидкости за счет воздействия на нее внешней силы давления, 5 Очищаемую деталь помещают в перфорированный контейнер 1, расположенный в моющей жидкости 2. Контейнер 1 закреплен на приводном валу 3, на котором смонтирован диск 4 с соплами 5 для продувки газа.

Над диском 4 установлена газовая камера 6.

1;743656

При вращении контейнера с достаточно вы- ка и газовой камеры в замкнутом обьеме сокой угловой скоростью по его оси возни- моющей жидкости увеличивается гидростакает вихревая воронка (на фиг. 1 показана тическое давление путем приложения внешсвободная поверхность вихревой воронки нейсилы давлениясостороныдна вихревой параболической формы). Одновременно с 5 воронки. В импульсном режиме гидростативращением контейнера 2 при совпадении ческоедавлениевозрастаетприэтомдо5— отверстий в диске 4 и газовой камере 6 по- 8МПа. Это обусловливает. заполнение поло- . дается газ из газовой камеры G на свобод- сти вихревой воронки и всей емкости моюную поверхность моющей жидкости в зоне щим . раствором.: Таким образом, образования вихревой воронки, В опреде- 10 происходит закрытие вихревой воронки и ленный момент времени при перекрытии осуществляется воздействие моющего расуказанных отверстий струя газа прерывает- твора на весь объем перфорированного конся и со стороны дна вихревой воронки при- тейнера с очищаемой деталью. Мельчайшие кладывается внешняя сила давления (на . воздушные пузырьки захлопываются в очафиг. 1 оно условно показано равномерно 15 re очистки в положительном полупериоде распределенной нагрузкой стрелками). Уве- волны сжатия, тем самым значительно возличение гидростатического давления в зам- растает давление в ударной волне, Помимо кнутом объеме моющей жидкости приводит . этого повышенное гидростатическое давлек заполнению зоны вихревой воронки мою- ние препятствует образованию крупных пущей жидкостью, турбулизации потоков, 20 зырьков газа, экранирующих в свою схлопыванию пузырьков газа, сопровожда- очередь поверхность очищаемого изделия и ющемуся гидравлическими ударными вол- фронт действия гидравлических ударных нами, разрушающими пограничный слой волн. При последующем сбросе давления моющей жидкости на поверхности детали с происходит формирование вихревой воронотрывом загрязнений. При сбросе внешне- 25 ки и возбуждение волновых колебаний пуго давления в моющей жидкости по оси вра- тем подачи струй газа. щения перфорированного контейнера В процессе мойки детали происходит вновь образуется вихревая воронка и осу- описанная пульсация вихревой воронки, коществляется аэрация ее газом с последую- торая в сочетании с волновыми колебаниящим приложением внешнейсилыдавления. 30 ми, продувкой газа. аэрацией газом

Этим обеспечивается высокая интенсив- моющей жидкости и акустической кавитаность процесса вихревой мойки деталей и . циейприводиткувеличениюинтенсивности активное воздействие на различные техно- процесса вихревой мойки и повышению калогические загрязнения и труднодоступные чества очистки трудноудаляемых эагрязнеповерхности детали (полости, каналы, от- 35 ний с поверхности деталей сложной верстия и т.п,), . конфигурации.

Пример конкретного выполнения изо- Использование предлагаемого способа бретения (на практикемогут быть использо- вихревой мойки деталей обеспечивает по ваны также другие варианты без нарушения сравнению с известным следующие преимуосновной идеи технического решения). 40 щества:

Очищаемую деталь устанавливают в увеличение интенсивности вихревой перфорированный контейнер, находящий-. мойки за счет возбуждения микро- и макрося в емкости, заполняемой моющим рас- . потоков в неоднородном поле очага мойки твором моющего средства МС-15 деталей, характеризующемся интенсивной концентрацией 25 — 30 г/дм . Температу- 45 турбулиэацией, перемешиванием, кавитаз ра раствора 60 С. Затем включают . при- цией и "кипением" моющей жидкости при вод вращения контейнера. Угловая скорость . пульсации вихревой воронки; . вращения контейнера равна 13,3 м повышение качества мойки за счет де(800 об/мин). Одновременно с вращением формации пограничного слоя пузырьками контейнера в газовую камеру подают сжа- 50 газа и его разрушения при их схлопывании тый воздух давлением 0,6 МПа. В газовой - при повышенном гидростатическомдавлекамере и диске выполнены отверстия для нии в замкнутом объеме моющей. жидкоподачи газа и возбуждения волновых коле- сти; баний над свободной поверхностью мою- повышение КПД. процесса вихревой щейжидкостивзонеобразованиявихревой 55 мойки за счет уменьшения количества воронки. В момент подачи струй газа по- воздушных пузырьков, всплываемых.на лость между моющей жидкостью и газовой поверхность раствора, а также ликвидакамеройсвращающимсядискомсообщает- . ции крупных пузырьков, экранирующих ся с атмосферой. Периодически с периодом .. гидравлические ударные волны кавитавремени 5 с при перекрытии отверстий дис- ции;

1743656

Составитель В.Петренко

Редактор М.Петрова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Л.Бескид

Заказ 2146 Тираж 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.Гагарина, 101 возможность эффективной очистки деталей сложной конфигурации от трудноудаляемых загрязнений.

Формула изобретения

1 ° Способ мойки деталей, заключающийся в том. что деталь загружают в перфорированный контейнер, раскручивают последний в моющей жидкости до образования по его оси вращения, вихревой воронки и возбуждают на поверхности жидкости в зоне образования вихревой воронки волновые колебания путем периодической подачи на эту поверхность струй газа, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности и качества мойки, одновременно с вращением перфорированного контейнера на моющую жидкость осуществляют периодическое воздействие внешней силой давления для повышения гидростатического давления в объеме моющей жидкости до величины, достаточной для . периодического заполнения полости вихре5 вой воронки моющей жидкостью с пузырьками газа.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что при воздействии внешней силы давления на моющую жидкость прекращают:

10 подачу струй газа.

3. Способ поп.1, отличающийся тем, что воздействие внешней силы давления на моющую жидкость производят со стороны дна вихревой воронки.

15 4. Способ пои. 1. отл ича ю щи йс я тем, что воздействие внешней силы давления на моющую жидкость осуществляют по пульсирующему циклу.