Способ гидроабразивной обработки материалов

Способ гидроабразивной обработки материалов

Реферат

Изобретение относится к пескоструйной обработке, применяемой в машиностроении и строительстве для обработки поверхностей материалов: их очистке, подготовке к окраске, упрочнению поверхностного слоя.

Известны способы гидроабразивной обработки, при которых абразивные материалы смешивают с жидкостью и разгоняют сжатым воздухом. Применяются как струйные аппараты, так и вращающиеся полые диски, где разгон суспензии осуществляется вращением двух конических воронок. В таком случае не требуется сжатый воздух. Разгон суспензии под действием центробежных сил используется во вращающихся барабанах, где обработка ведется уплотненным абразивом (см. Проволоцкий А.Е. Струйно-абразивная обработка деталей машин. - К.: Тэхника. 1989. с. 5-8).

Известен способ гидроабразивной обработки поверхностей, включающий воздействие струей сжатого газа для образования аэрозольных частиц на поток гидроабразивной суспензии, отличающийся тем, что воздействие на поток гидроабразивной суспензии проводят при скоростях потока сжатого газа более 200 м/с, при этом соотношение массовых расходов гидроабразивной суспензии и сжатого воздуха не превышает 1:2, для каждого значения скорости потока сжатого газа устанавливают расход потока гидроабразивной суспензии путем изменения расстояния между выходным сечением газового сопла и выходным сечением торца иглы распылителя для подачи гидроабразивной суспензии в зону сопла, где происходит образование гидроабразивных аэрозольных частиц (см. патент RU 2250816, кл. В24С 1/00, опубл. 27.04.2005).

Известен способ гидроабразивной очистки поверхностей путем удаления тонких поверхностных слоев, включающий воздействие струей сжатого газа со скоростью более 200 м/с на гидроабразивную суспензию с созданием потока суспензии в виде аэрозольных частиц, осуществление поступления указанного потока суспензии в форсунку и его подачу на обрабатываемую поверхность, отличающийся тем, что на выходе из форсунки обеспечивают закрученный поток суспензии в виде сходящейся или расходящейся в осевом направлении спирали, имеющей угол к оси форсунки 5…30° (см. патент RU 2413602, кл. В24С 1/00, В24С 7/00 опубл. 10.03.2011).

Недостатком известных способов гидроабразивной обработки является необходимость поддерживать абразив в жидкости во взвешенном состоянии.

Задачей изобретения является устранение указанного недостатка. Технический результат заключается в приготовлении суспензии из сухого абразивного материала струями жидкости в процессе его подачи. Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что формирование гидроабразивного потока происходит в момент смесеобразования. Образование суспензии в нагнетателе осуществляют путем смешения в последнем сухого абразивного материала, поступающего в нагнетатель под действием собственного веса через патрубок, диаметр которого меньше диаметра сопла, и жидкости, поступающей в нагнетатель под давлением через отверстия в его стенках, расположенных под углом от 5 до 30° к направлению подачи суспензии. Нагнетатель при этом служит смесительной камерой. Поток абразива устремляется в сторону наименьшего сопротивления, в сторону большего сечения сопла по отношению к сечению патрубка. Образовавшийся поток жидкости между стенками нагнетателя и суспензией уменьшает контакт суспензии со стенками, снижает их износ. Процентное содержание абразива в суспензии зависит от объема подачи сухого абразивного материала в нагнетатель и может меняться.

Пример осуществления способа представлен на чертеже.

Через патрубок 3 абразив под действием собственного веса попадает в нагнетатель 4, в котором подхватывается струями жидкости, поступающей под давлением через отверстия 2 в стенках нагнетателя, расположенных под углом α от 5 до 30° к направлению подачи, и, смешиваясь с жидкостью, поступает в сопло 1, диаметр отверстия которого меньше диаметра патрубка. Поток абразива устремляется в сторону наименьшего сопротивления, в сторону большего сечения сопла по отношению к сечению патрубка.

Способ формирования гидроабразивного потока, включающий образование суспензии в нагнетателе и ее подачу в сопло, отличающийся тем, что образование суспензии в нагнетателе осуществляют путем смешения сухого абразивного материала, подаваемого в нагнетатель под действием собственного веса через патрубок, диаметр которого меньше диаметра сопла, и жидкости, подаваемой в нагнетатель под давлением через отверстия в его стенках, расположенных под углом от 5 до 30° к направлению подачи суспензии.