Способ изготовления отражателя кавитационного гидродинамического излучателя

Способ изготовления отражателя кавитационного гидродинамического излучателя

Реферат

 

Способ изготовления отражателя кавитационного гидродинамического излучателя, заключающийся в том, что воздействуют сверхзвуковой струей жидкости на заготовку, отличающийся тем, что, с целью обеспечения точности изготовления отражателя за счет получения заданного профиля его, предварительно заготовку подвергают изотермическому отжигу до получения структуры зернистого перлита, затем воздействуют на заготовку сверхзвуковой струей жидкости на гидродинамическом участке ее, регистрируют амплитудно-частотные характеристики излучения и сравнивают их с заданными, при совпадении последних прекращают воздействие струи жидкости на заготовку и проводят изотермическую закалку заготовки до окончания процесса мартенситного превращения с последующим низким стабилизирующим отпуском.

Изобретение относится к ультразвуковой технике, более конкретно к способам изготовления отражателей кавитационных гидродинамических излучателей. Целью изобретения является обеспечение точности изготовления отражателя за счет получения заданного профиля его, обеспечивающего заданную точность амплитудно-частотный характеристик акустического излучения при заданных гидродинамических параметрах излучателя. На фиг. 1-4 приведена схемы, иллюстрирующие последовательность стадии формирования профиля отражателя при гидродинамическом воздействии на заготовку струей жидкости. Способ изготовления отражателя кавитационного гидродинамического излучателя реализуется следующим образом. Заготовку отражателя из термообрабатываемой стали предварительно подвергают изотермическому отжигу до получения однородной структуры зернистого перлита и снижения твердости стали заготовки, необходимой для дальнейшего кавитационного воздействия струей жидкости. Способ изготовления отражателя реализуется на установке, содержащей конусно-цилиндрическое сопло 1, опору 2, установленную на последней соосно с соплом 1 заготовку 3, закрепляемую болтом 4, микрофон 5, связанный с ним регистратор 6 и анализатор 7. После изотермического отжига заготовку 3 отражателя устанавливают на опоре 2 и закрепляют болтом 4. При этом выдерживают расстояние между срезом сопла 1 и рабочей торцовой поверхностью заготовки 3 отражателя в пределах гидродинамического участка струи жидкости, формируемой соплом 1. Струю жидкости разгоняют до скорости, равной или больше критической, при этом с увеличением скорости давление в струе уменьшается до величины, меньшей давления насыщения, что способствует образованию кавитационных каверн. При набегании кавитирующей струи на торцовую поверхность заготовки 3 струя тормозится, давление в струе резко возрастает, газ и пар в кавитационных полостях конденсируются, и полости смыкаются. Смыкание кавитационных каверн сопровождается излучением акустического шума, который регистрируется с помощью микрофона 5 на регистраторе 6 и одновременно с этим осуществляют анализ амплитудно-частотных характеристик на анализаторе 7. Процесс кавитационного воздействия вызывает эрозию материала заготовки 3, имеющей мягкую структуру зернистого перлита. В результате на торце заготовки 3 отражателя происходит выкрашивание частиц зернистого перлита и образование лунки 8. При этом отраженный от формирующей лунки 8 поток жидкости начинает постепенно отклоняться в сторону кромки сопла 1, продолжая формирование лунки 8 на рабочем торце заготовки. При достижении в результате кавитационной эрозии конфигурации лунки 8 определенной формы, отраженная от нее струя замыкается на кромку сопла 1, отсекая кавитационную полость от окружающей среды. После отсечения отраженной струи нагнетание кавитирующей жидкости из сопла 1 в этот объем продолжается и давление внутри отсеченного объема увеличивается. При превышении этим давлением давления в отраженной струе последняя отрывается от кромки сопла 1, содержимое кавитационного объема "выбрасывается" в озвучиваемую среду, в результате чего в ней генерируется импульс звукового давления, т.е. с этого момента начинается генерация тонального акустического излучения. Затем после падения в кавитационной области давления отраженный жидкостный поток вновь замыкается на кромку сопла 1 и весь процесс повторяется, периодически генерируя при этом в окружающей среде акустические излучения определенной тональности и мощности. При получении требуемых амплитудно-частотных характеристик, определяемых геометрическими параметрами лунки 8, прекращают воздействовать струей кавитирующей жидкости на торец заготовки 3 отражателя. Заготовку 3 снимают с опоры 2 и подвергают ее изотермической закалке до окончания процесса мартенситного превращения, с целью повышения твердости и кавитационной стойкости, а также сохранения формы отражателя при его дальнейшей эксплуатации в составе кавитационного гидродинамического излучателя. Заключительным этапом термической обработки полученного отражателя является низкий стабилизирующий отпуск, цель которого заключается в стабилизации мартенситной структуры без изменения исходной твердости и сохранении полученной формы отражателя. Изобретение позволяет получить отражатель кавитационного гидравлического излучателя с профилем, обеспечивающим заданную точность амплитудно-частотных характеристик акустического излучателя, используя существующие кавитационные гидродинамические излучатели, и исключить использование специализированных металлообрабатывающих станков и сортов стали.

Формула изобретения

Способ изготовления отражателя кавитационного гидродинамического излучателя, заключающийся в том, что воздействуют сверхзвуковой струей жидкости на заготовку, отличающийся тем, что, с целью обеспечения точности изготовления отражателя за счет получения заданного профиля его, предварительно заготовку подвергают изотермическому отжигу до получения структуры зернистого перлита, затем воздействуют на заготовку сверхзвуковой струей жидкости на гидродинамическом участке ее, регистрируют амплитудно-частотные характеристики излучения и сравнивают их с заданными, при совпадении последних прекращают воздействие струи жидкости на заготовку и проводят изотермическую закалку заготовки до окончания процесса мартенситного превращения с последующим низким стабилизирующим отпуском.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4