WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 22 | 23 || 25 | 26 |   ...   | 29 |

Таким образом, использование данного изобретения позволяет упростить конструкцию; уменьшить количество соединений каналов высокого давления и площадь соприкосновения по диаметру уплотняемых поверхностей, что повышает надёжность герметизации; улучшить гидродинамические характеристики струи; повысить производительность процесса гидрорезания;

упростить технологию изготовления наружной поверхности сопла за счёт замены конической формы на двухступенчатую цилиндрическую; упростить сборку и разборку устройства с уменьшением времени выполнения этих операций, что улучшает эксплуатационные данные.

По описанию можно судить, что в данное время рассматриваемая сопловая головка является наиболее рациональной конструкцией, обеспечивающей требуемую подготовку потока жидкости перед выбросом из рабочего отверстия сопла. В других рассмотренных конструкциях этому вопросу должного внимания не уделено.

Вторая группа струйных головок, представленных на рисунке 6.6, имеет конструктивные элементы, позволяющие улучшать динамические характеристики режущей струи.

На рисунке 6.6 а показана конструкция струйной головки, в которой (в отличие от головок, показанных на рисунке 6.5) рабочая жидкость получает закрутку с одновременным увеличением напора. Описание её конструкции и принципа работ приведено ниже.

Целью изобретения является повышение режущих свойств струи и снижения энергозатрат.

На рисунке 6.6 а изображено сопло для получения режущей струи жидкости.

Сопло для получения режущей струи жидкости содержит штуцер 1 со сферическим торцом 2 и осевым каналом 3 подачи жидкости. На штуцере закреплён держатель 4. В держателе 4 установлены заподлицо вкладыш 5 с наружной конической поверхностью и выпускным каналом 6 цилиндрической формы с конической входной частью и охватывающая вкладыш 5 втулка 7 из мягкого материала, например латуни. Втулка 7 контактирует торцом 8 со сферическим торцом 2 штуцера 1, расположенного с зазором относительно обращённого к нему торца 9 вкладыша 5.

В выходной части канала 3, выполненной в виде сужающегося конуса 10, штуцера 1 установлен завихритель в виде конической сужающейся по ходу движения жидкости пружины 11.

Меньшее основание пружины 11 расположено за пределами канала штуцера 1 на торце 9 вкладыша 5, а внутренний диаметр меньшего основания пружины 11 выбран равным диаметру отверстия поперечного сечения входной части канала 6 вкладыша 5 на входном торце.

Сопло для получения режущей струи жидкости работает следующим образом.

Вкладыш 5, изготавливаемый из износостойкого материала, например алмаза, эльбора, сапфира, рубина, кварца или твёрдого сплава, и выполненный с конусной наружной поверхностью с углом 400, вставляется в латунную втулку 7. Латунная втулка 7 с вкладышем 5 устанавливается в держатель конусной поверхностью, также равной 400. В канал штуцера 1 устанавливается завихритель, выполненный в виде конической пружины 11, после этого держатель 4 навинчивается на штуцер 1. При этом верхний торец латунной втулки 7 прижимается к сферическому торцу 2 штуцера 1, меньшее основание завихрителя – к обращённому к нему торцу вкладыша 5, а втулка 7 плотно прилегает к конусной поверхности держателя 4.

При прохождении высоконапорной струи жидкости через канал 3 штуцера 1 она воздействует завихритель, герметично и надёжно уплотняет вкладыш 5 ко втулке 7. А нижние осаженные витки завихрителя препятствуют попаданию струи в кольцевое пространство между сферическим торцом штуцера 1 и обращённого к нему торца вкладыша 5. Так как при постоянном шаге витков завихрителя проекция осевой линии витков на плоскость, перпендикулярную оси завихрителя, представляет собой Архимедову спираль, то жидкость получает закрутку с одновременным увеличением напора, который влияет на динамические характеристики струи, при этом коническая форма завихрителя создаёт условие получения струи с наибольшей скоростью по оси потока в момент прохождения отверстия вкладыша 5, что также улучшает динамические характеристики режущей струи.

Предлагаемое сопло для получения режущей струи жидкости позволяет повысить режущие свойства струи при работе на более низких давлениях жидкости, что снижает энергоёмкость применяемого для создания высоконапорной струи оборудования.

Показанная на рисунке 6.6 б струйная головка позволяет получать подобные результаты, что и первая конструкция, но техническое решение иное.

Целью изобретения является повышение режущих свойств струи жидкости.

На фиг. 1 изображено сопло для получения режущей струи жидкости, на фиг. 2 – калибр, на фиг. 3 – разрез А-А фиг. 2.

Сопло для получения режущей струи жидкости содержит цилиндрический корпус 1 с осевым каналом 2 подачи жидкости. На торце корпуса установлен калибродержатель 3 с крепёжными винтами 4.

В канале 2 корпуса 1 последовательно установлены штуцер 5, втулка и калибр 7.

Калибр 7 имеет выпускной канал 8 с конусообразной входной 9 и цилиндрической выходной 10 частями. Конусообразная часть 9 канала 8 выполнена под углом не более половины угла конуса входной части 9 канала 8, а цилиндрическая часть 10 канала 8 смещена относительно плоскости наклона конусообразной входной части 9 канала 8 на величину не более половины его диаметра. Способ для получения режущей струи жидкости работает следующим образом.

Жидкость под высоким давлением подаётся по каналу 2 корпуса 1, проходит через канал штуцера 5, втулку 6 и поступает во входную конусообразную часть 9 канала 8, закручивается против часовой стрелки и выходит через цилиндрическую часть 10 канала 8 в виде винтообразно закрученной струи.

Закрутка струи жидкости повышает её кинетическую энергию и режущие свойства струи.

Использование предлагаемого изобретения позволяет ускорить процесс разрезания материалов.

Следующая конструкция струйной головки (см. рисунок 6.6 в) также предназначена для повышения режущих свойств струи рабочей жидкости на основе другого технического решения: втулка 3, имеющая отверстие с определённым соотношением между диаметром и длиной, позволяет увеличить плотность энергии на обрабатываемой поверхности.

На фиг. 1 изображено предлагаемое сопло, общий вид, на фиг. 2 – узел 1 на фиг. 1.

Сопло для получения режущей струи жидкости содержит штуцер 1 со сферическим торцом, на котором закреплён держатель 2, соосно размещённую на нём втулку 3 и установленные в последней эластичный элемент 4 и вкладыш 5. Во втулке 3 выполнено отверстие 6 соосно входному отверстию вкладыша 5. Диаметр отверстия 6 во втулке 3 равен dвт=(8—10)dвкл, а длина этого отверстия равна l =(40—50)dвкл, где dвкл – диаметр выходного отверсвт тия вкладыша (мм).

При диаметрах и длинах отверстия 6 во втулке 3, меньших или больших указанного оптимального интервала размеров периферийная зона струи жидкости из сопла получается распылённой, что резко снижает режущие свойства струи.

Сопло для получения режущей струи жидкости работает следующим образом.

Вкладыш 5, изготовленный из сапфира, рубина или алмаза, вставляют в уплотняющий полиуретановый элемент 4 и устанавливают его во втулке 3 с предварительным натягом.

Металлическая втулка 3 с вкладышем 5 устанавливается в держатель и навинчивается на штуцер 1.

Жидкость под сверхвысоким давлением проходит через отверстие штуцера 1 внутрь втулки 3, а затем через отверстие 7 вкладыша 5 и отверстие 6 во втулке 3 формируется в высоконапорную режущую струю. Изобретение повышает качество герметизации между вкладышем и втулкой за счёт применения эластичного уплотняющего элемента, который плотно обхватывает вкладыш. А выполнение отверстия во втулке соосно выходному отверстию, равному 8—10 диаметрам выходного отверстия вкладыша и длиной 40—диаметров выходного отверстия вкладыша позволило получить эффект “успокоения” струи, т.е. увеличивается энергия высоконапорной струи, приходящаяся на единицу площади за счёт уменьшения факела и соответственно возрастают её режущие свойства.

Ниже рассматриваемая конструкция, показанная на рисунке 6.6 г, даёт возможность проводить работы по очистке поверхностей технологического оборудования за счёт повышения эффективности работы сопловой головки.

Целью изобретения является повышение эффективности работы сопловой головки за счёт увеличения дальнобойности свободной струи жидкости.

На фигуре 1 изображена сопловая головка в разрезе; на фигуре 2 – график зависимости длины струи с постоянным динамическим напором от относительной длины цилиндрической части канала.

Сопловая головка содержит корпус 1 цилиндрической формы с буртиком 2 и конической уплотняющей поверхностью 3. В корпусе 1 сопловой головки выполнен канал, состоящий из входного сужающегося в направлении потока жидкости участка 4 с углом конуса 13024’ и выходного цилиндрического участка 5, длина которого выбрана в интервале от пяти до десяти его диаметров.

Сопловая головка выполнена из неметаллического материала. Корпус сопловой головки конической поверхностью 3 устанавливается в гнездо 6 и прижимается к нему гайкой 7.

Сопловая головка работает следующим образом.

Моющая жидкость по трубопроводу 8 подаётся в конический сужающийся входной участок 4 канала корпуса 1 сопловой головки, где образуется неустановившийся турбулентный поток, в котором поперечные скорости частиц жидкости нарастают по мере уменьшения диаметра участка 4. На цилиндрическом участке 5 канала турбулентный поток успокаивается, поперечные скорости его снижаются и достигают минимальных величин на определённой длине участка 5, соответствующей согласно графику (см. фиг. 2) относительной длине, равной шести диаметрам канала. При этом, длина струи с тем же динамическим напором увеличивается на 70 % по сравнению со струёй, вытекающей из насадка, не имеющего цилиндрической части канала, и на 50 % по сравнению со струёй, вытекающей из насадка, имеющего относительную длину цилиндрической части, равную двум диаметрам канала. Если же найти на кривой точки, соответствующие 5 и 9 диаметрам канала, то окажется, что они лежат примерно на одной линии, где дальнобойность струи отличается от максимальной лишь на 10 %, поэтому в этих пределах может быть выбрана длина цилиндрического участка 5 канала.

Струя моющей жидкости, вытекающая из цилиндрического участка сопловой головки, обладает большой дальнобойностью, вследствие чего она эффективно очищает поверхность технологического оборудования и, в частности, поверхность коптильных камер от затвердевших смолистых веществ.

На рисунке 6.7 представлена группа абразивно-жидкостных струйных головок, позволяющих интенсифицировать процесс резки материалов.

На рисунке 6.7 а показана струйная головка, в которой абразивножидкостная струя окончательно формируется в отверстии 8 сопла 7, что естественно вызывает его ускоренный износ.

Устройство для резки струёй жидкости содержит корпус 1, имеющий осевой канал 2 и смесительную камеру 3, в которой выполнены окна 4, являющиеся обрезом каналов 5, служащих для подвода в камеру абразива. В корпусе 1 с помощью гайки 6 закреплено сопло 7, отверстие 8 которого является продолжением камеры 3.

Устройство работает следующим образом.

Жидкость сверхвысокого давления через осевой канал 2 корпуса 1 попадает в смесительную камеру 3, в которую по каналам 5, выполненным по касательной к поверхности камеры 3 и под острым углом к ней, через окна поступают абразивные частицы из средства подвода абразива. Струя жидкости, смешавшись с абразивом, через сопло 7 попадает на разрезаемое изделие и режет его. Такое расположение каналов 5 создаёт момент вращения струи вокруг оси сопла, что повышает скорость резания и обеспечивает равномерный износ поверхности выходного отверстия сопла 7.

На рисунке 6.7 б, в, г, д показаны конструкции абразивно-жидкостных струйных головок, у которых предусмотрен свободный ввод абразива в рабочую струю жидкости сверхзвуковой скорости с возможно наименьшими нарушениями их гидродинамических характеристик. Ниже приведены описания упомянутых головок.

На рис 6.7 “б” показан разрез гидрорезака и дано его описание. Цель изобретения – уменьшение габаритов устройства.

Корпус 5 гидрорезака 4 имеет цилиндрическую наружную поверхность 6. Коническая смесительная камера 7 сообщается осевым каналом 8 с осевой магистралью 9 воды высокого давления, закреплённой к торцу 10 корпуса 5.

Кроме того, наклонные каналы 11 и пересекающиеся с ними каналы 12, параллельные каналу 8, сообщают смесительную камеру 7 с магистралью абразивного песка, также закреплённой к торцу 10 и параллельной магистрали 9. Каналы 11 имеют выходы 14 на наружную цилиндрическую поверхность 6 корпуса 5. Выходы 14 снабжены съёмными заглушками 15, установленными со стороны цилиндрической поверхности 6 заподлицо с ней. В канал 8 встроено струеформирующее сопло 16, из которого истекает высокоскоростная струя 17 воды высокого давления, а в нижней части 18 корпуса встроено абразивное сопло 19, из которого истекает высокоэнергетическая гидроабразивная струя 20.

Устройство работает следующим образом.

К гидрорезаку 4 по магистрали 9 подаётся вода высокого давления, истекающая из сопла 16 в канале 8 в виде струи 17, которая проходит через смесительную камеру, затем через сопло 19 в нижней части 18 корпуса 5 и соударяется с раскраиваемым материалом.

Проходя через камеру 7 со сверхзвуковой скоростью, струя 17 завихряет воздух, находящийся здесь, и уносит его с собой, создавая в камере 7 разрежение. Ближайшие выходы 14 из каналов 11 на наружную поверхность 6 корпуса 5 закрыты заглушками 15, поэтому подсос воздуха в камеру 7 производится через каналы 12, выходящие на торец 10 и магистраль 13. Именно за счёт этого потока воздуха и происходит подача абразивного песка в смесительную камеру 7, где песчинки захватываются струёй 17 и разгоняются ею до высокой скорости, приобретая большую кинетическую энергию и становясь инструментом большой разрушающей (режущей) способности. Высокоэнергетическая гидроабразивная (смешанная) струя 20, истекающая из сопла 19 способна резать даже твёрдые материалы. Заглушки 15 могут сниматься для прочистки засорившихся каналов 11 и смесительной камеры 7.

На рисунке 6.7 в показана жидкостно-абразивная эжекторная головка.

Изобретение относится к абразивно-жидкостной обработке и может быть использовано для резки материалов высоконапорными абразивножидкостными струями.

Цель изобретения – повышение производительности резки высоконапорной абразивно-жидкостной струёй за счёт снижения износа насадка.

На фиг. 1 изображена струйно-абразивная эжекторная головка, разрез;

на фиг. 2 – узел 1 на фиг. 1.

Pages:     | 1 |   ...   | 22 | 23 || 25 | 26 |   ...   | 29 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.