Способ обработки изделий,содержащих поры и/или капилляры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и910224 (6l ) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 25.10.78 (21) 2692356/ 23-05 (5l)M. Кл. с присоединением заявки №

В 05 О 1/18

1Ъаударстинный комитет

СССР ао делам изобретений и. открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.03.82, Бюллетень № 9 (53) УД К 678.026. .2 (088.8) Дата опубликования описания 07.03.82 (72) Автор изобретения

Г. Д. Лубяницкий (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ, СОДЕРЖАЩИХ ПОРЫ

И/ИЛИ КАПИЛЛЯРЫ

Изобретение относится к процессам акусти ческой обработки различных изделий, содержащих поры и/или капилляры, н может быть использовано в электротехнической, текстильной, деревообрабатывающей, машиностроительной, аваационной промьппленности, в производстве изделий из синтетических материалов и в других- отраслях промышленности, где необходимо производить пропитку изделий, а .также их капиллярную дефектоскопию.

Известен способ обработки изделий с порами и капиллярами пропиткой их.технологической жидкостью путем окунания иэделия в емкость с технологической жидкостью. Для интенсификации этого процесса применяют ва15 куумирование емкости, в которой производят пропитку или, напротив, создают в ней избыточное давление. Иногда применяют циклическую пропитку, сущность которой заключается в попеременном создании в емкости для пропитки вакуума и избыточного давления (1).

Известный способ не обеспечивает высокого качества пропитки и характеризуется относительно низкой производительностью.

Известен способ обработки изделий, содержащих поры и/или капилляры, пропиткой их технологической жидкостью, при котором изделия подвергают акустическому воздействию (2). Эффективность процесса пропитки особенно повышается при контакте изделия с акустическим излучателем.

Этот способ позволяет значительно интенсифицировать процесс и улучпппь качество пропитки. Однако вследствие кавитационных процессов, протекающих под воздействием акустических колебаний, в жидкости, заполняющей поры и капилляры изделия, образуются полости, в которые диффуццируют газ, растворенный в жидкости, и эти газовые пузырьки ухудшают качество пропитки. В особенности это явление отрицательно сказывается при пропитке иэделий с плоскими капиллярами.

Изделия с плоскими капиллярами имеют широкое распространение в промьпплениости, например, большинство узлов электромеханических устройств, представляющих собой набор пластин электротехнического железа, являются системами с плоскими капилляра02, .4

Э 9! и;1, Экспериментальные исследования, проведенные на плоских капиллярах, которыми служило пространство между двумя прозрачными стеклами, отстоящими друг от друга на калиброванном расстоянии, показали, что при возбуждении в жидкости акустических колебаний, преимущественно при контакте капилляра с излучателем акустических колебаний, жидкость быстро заполняет капилляр, причем внутри капилляра, в области его выхода. обращенного к источнику акустических колебаний, непрерывно образуются газовые пузырьки, Эти пузырьки поднимаются вверх по капилляру, где происходит их коалесценция и образуются более крупные пузырькГГ, занимаюшие значнтельньГе участки простраГГства внутри капилляра.

Одновременно с процессом коалесценции мелких пузырьков происходит диспергирование крупных, от которых преимущественно на периферии, отделяются мелкие пузырьки и перемешаются внутрь капилляра, однако, пузырьки не исчезают, так как непрерывно подпитываются образующимися мелкими газовыми пузырьками. Крупные пузырьки занимают в капилляре довольно устойчивое положение того, что они локализуются у стенок капилляра, зачастую перекрывая все его сечение, при этом граница раздела жидкость — газ становится меньше, чем при свободном плавании пузырьков в жидкости. При этих условиях силы поверхностного натяжения прочно удерживают его в этом положении.

Увеличение времени акустического воздействия не приводит к улучшению качества пропитки.

Целью изобретения является повышение! качества пропитки изделий и интенсификация процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе обработки изделий, содержаших поры и/или капилляры, пропиткой их технологической жидкостью при акустическом воздействии на изделия, пропитку проводят при избыточном давлении технологической жид кости, подавляющем развитие кавитации.

При этом технологическая жидкость становится более прочной, и количество кавитационных пузырьков и их размеры в порах и капиллярах уменьшаются. При этом за счет совместного использования акустического воздействия и избыточного давления в жидкости обеспечивается совместный результат, проявляющийся в интенсификации процесса пропитки и повышении ее качества. Этот результат выше, чем при последовательном (в любой последовательности) использовании в качестве активизирующих процесс пропитки факторов акустического воздействия и избыточно5

Го

t5

Г() давления. ) Го ()6 ьяснясГсн н.11111м1111м влиянием этих факгорон друг на друга. Взаимное влияние проявляется в пода 11нснии развития паразитной кавитации как в жидкости, находяшейся н емкости для пропитки, так и в жидкости, находя1цейся непосредственно в капиллярах. В результате не только исчезают пузырьки в порах и капиллярах, но и большее количество излучаемой акустической энергии затрачивается на создание звукокапиллярного эффекта. Кроме того, под избыточным давлением улучшаются условия распространения акустических волн в жидкости, что особенно важно при пропитке длиномерных ,изделий и изделий, имеющих сложную конфигурацию.

Особенно процесс пропитки интенсифицируется, когда избыточное давление в жидкости выбирают из условия подавления в ней кавитации.

Наличие кавитации в жидкости, степень ее развития и подавления контролируются методом эрозионных тестов, сущность которого заключается в том, что в технологическую жидкость, подвергаемую акустическому воздействию, помещают материал, имеющий низкую кавитационную прочность, например алюминиевую фольгу, и по степени ее разрушения судят о степени развития кавитации.

При использовании избыточного давления, подавляющего кавитацию, кроме интенсификации процесса, повышения его качества и снижения энергоемкости, достигается еще и расширение технологических возможностей способа за счет расширения номенклатуры пропитываемых иэделий. Это расширение номенклатуры связано с возможностью акустической пропитки изделий, имеющих элементы, нестойкие к кавитационному воздействию, например лаковую изоляцию проводов моточных иэделий. Кроме того, открывается возможность пропитывать иэделия с меньшим раскрытием пор и капилляров. В процессах капиллярной дефектоскопии это приводит к повышению чувствительности метода за счет проникновения пенетранта в более мелкие дефекты.

Пример 1. Проводятпропиткусердечников трансформаторов. Сердечники помещают в камеру на акустический излучатель и прижимают к нему усилием, соответствующим давлению 0,4 кгс/см . Избыточное давление в технологической жидкости составляет 3—

4 кгс/см . Частота колебаний излучателя сос2 тавляет 19,6 кГц, амплитуда колебаний излучающей поверхности 4 — 5 мкм. Время акустической обработки составляет 1,5 — 1,8 мин. При повышении давления до 10 кгс/см (при этом в технологической жидкости при данных

9102

Составитель P. Вакар

Техред M.Рейвес Корректор О. Билак

Редактор С. Титова

Заказ 952/5 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 условиях практически полностью подавляется развитие кавитации, отсутствие которой проверяют методом эрозионных тестов) время пропитки сокращается до 0,8 — 1,2 мин. После сушки сердечники были разобраны. Поверхность всех пластин была покрыта ровным слоем лака.

При использовании базового акустического способа пропитку сердечников трансформаторов осуществляют в течение 10 — 15 мин, од- 1О нако на пластинах наблюдаются участки, не покрытые лаком. Аналогичные результаты были получены при пропитке в течение того же времени трансформаторов при давлении в жидкости (10 кгс/см ), но без акустического 1s воздействия.

Попеременная пропитка сердечников трансформаторов по 5 мин под избыточным давлением и под воздействием акустических колебаний в любой последовательности также пе р дала 100%-ной пропитки.

Пример 2. Проводят пропитку дефектов турбинных лопаток в процессе их

О капиллярной дефектоскопии. Турбинные лопатки помещают в камере на акустический излучатель и прижимают к нему усилием, соответствующим давлению порядка 1 кгс/ем .

Частота колебаний излучателя составляет

19,6 кГц, амплитуда колебаний излучающей поверхности 4 — 5 мкм. Время акустической обработки при избыточном давлении 10—

12 кгс/см в пенетранте ЛЖ вЂ” 6А — 10 — 15 с.

После пропитки проводят операции устранения фона и контроля наличия дефектов в ультрафиолетовом свете.

Эту же партию турбинных лопаток при всех прочих равных условиях, за исключением создания избыточного давления в камере, подвергают повторной дефектоскопии.

Эту же партию турбинных лопаток при

40 всех, прочих условиях подвергают повторной дефектоскопии, но акустические колебания в этом случае не возбуждают.

Результаты испытаний показали, что при использовании пропитки под давлением, но

45 без воздействия акустических колебаний.

24 6 выявилось на 45% дефектов меньше, чем при использовании предложенного способа, а при использовании способа пропитки с воздействием акустических колебаний, но беэ избыточного давления, выявилось на 28% меньше дефектов, чем при использовании предложенного способа. Это свидетельствует о повышении чувствительности метода капиллярной дефектоскопии при проведении пропитКи дефектов согласно предложенному способу вследствие дополнительного проявления дефектов с меньшим раскрытием.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известными обеспечит получение следующих преимуществ: а) улучшение качества пропитки; б) повышение производительности акустического оборудования для пропитки эа счет интенсификации процесса; в) снижение энергоемкости процесса за счет более полного использования акустической энергии; г) расширение технологических возможностей процесса пропитки за счет расширения номенклатуры обрабатываемых изделий и возможности пропитки более тонкой капиллярной структуры; д) повышение чувствительности метода капиллярной дефектоскопии при использовании способа на операции пропитки дефектов.

Формула изобретения

Способ обработки изделий, содержащих поры и/или капилляры, пропиткой их технологической жидкостью при акустическом воздействии на изделия, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества пропитки и интенсификации процесса, пропитку проводят при избыточном давлении технологической жидкости, подавляющем развитие кавитации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лубяницкий Г. Д. Ультразвуковая пропитка, — В кн. "Технология и аппаратура для промышленного применения ультразвука", ЛЦНТИ, 1970, с. 49 — 56.

2. Авторское свидетельство СССР N 152477,,сл. В 22 F 3/26, 1961 (прототип).