RU2465064C2 - Wear proof nozzle to produce cutting abrasive fluid jet - Google Patents
Wear proof nozzle to produce cutting abrasive fluid jet Download PDFInfo
- Publication number
- RU2465064C2 RU2465064C2 RU2010154319/05A RU2010154319A RU2465064C2 RU 2465064 C2 RU2465064 C2 RU 2465064C2 RU 2010154319/05 A RU2010154319/05 A RU 2010154319/05A RU 2010154319 A RU2010154319 A RU 2010154319A RU 2465064 C2 RU2465064 C2 RU 2465064C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- nozzle
- diameters
- focusing tube
- abrasive fluid
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для получения высоконапорной режущей струи абразивно-жидкостной смеси.The invention relates to a device for producing a high-pressure cutting jet of an abrasive-liquid mixture.
В качестве ближайшего аналога выбрана конструкция разборного сопла для получения режущей струи абразивно-жидкостной смеси [патент СССР 1837991, МПК B05B 1/00, опубл. 30.08.1993, бюл. №32]. Сопло для истечения рабочей жидкости содержит ряд элементов, охваченных обоймой и стянутых винтом с образованием продольного осевого канала для прохождения рабочей жидкости с абразивом. Каждый элемент выполнен в виде призмы, на ребрах которой выполнены продольные фаски, а осевой канал для подачи жидкости образован последними. Данное выполнение сопла позволяет повысить срок его службы за счет многократного использования поворачиваемых призм, на ребрах которых образованы фаски.As the closest analogue, the design of a collapsible nozzle was selected to obtain a cutting jet of an abrasive-liquid mixture [USSR patent 1837991, IPC B05B 1/00, publ. 08/30/1993, bull. No. 32]. The nozzle for the expiration of the working fluid contains a number of elements covered by a clip and tightened by a screw with the formation of a longitudinal axial channel for the passage of the working fluid with an abrasive. Each element is made in the form of a prism, on the edges of which longitudinal chamfers are made, and the axial channel for supplying liquid is formed last. This embodiment of the nozzle allows to increase its service life due to the multiple use of rotatable prisms, on the edges of which chamfers are formed.
Недостатком данного изобретения является необходимость снимать и разбирать сопло для изменения положения призм после достаточного износа канала сопла, образованного фасками призм. Недостатком также является то, что совершенно не учтено влияние волновых свойств канала сопла на его приработку и износ.The disadvantage of this invention is the need to remove and disassemble the nozzle to change the position of the prisms after sufficient wear of the nozzle channel formed by the chamfers of the prisms. The disadvantage is that the influence of the wave properties of the nozzle channel on its running-in and wear is not taken into account at all.
Задачей данного изобретения является повышение срока службы безразборного сопла (повышение износостойкости канала сопла) путем учета волновых свойств канала.The objective of the invention is to increase the service life of a CIP nozzle (increasing the wear resistance of the nozzle channel) by taking into account the wave properties of the channel.
Задача решается при помощи одной или нескольких волногасящих насадок с кольцевыми выступами игольчатой формы, наиболее эффективно рассеивающими волны упругой деформации, образующиеся при прохождении по каналу сопла абразивно-жидкостной суспензии. Эти насадки посажены с натягом и встык на внешнюю поверхность фокусирующей трубки продольного осевого канала сопла. Причем вдоль оси канала диаметры кольцевых выступов пропорционально коррелируют с диаметрами характерного (приработанного от волн упругой деформации или имитирующего эту приработанность) канала сопла. Для имитации приработанности канала фокусирующая трубка с каналом может быть, например, изготовлена спеканием из композиционного материала на основе мелкодисперсного карбида вольфрама и кобальтовой связки или из конструкционной керамики с копированием характерного профиля ранее приработанного канала базового образца сопла.The problem is solved with the help of one or more wave-extinguishing nozzles with annular protrusions of a needle shape, most efficiently scattering waves of elastic deformation generated when an abrasive-liquid suspension passes through the nozzle channel. These nozzles fit tightly and end-to-end on the outer surface of the focusing tube of the longitudinal axial channel of the nozzle. Moreover, along the channel axis, the diameters of the annular protrusions are proportionally correlated with the diameters of the characteristic nozzle channel (which was worked on from waves of elastic deformation or simulates this aging). To simulate the running-in of the channel, the focusing tube with the channel can, for example, be made by sintering from a composite material based on finely dispersed tungsten carbide and cobalt binder or from structural ceramics with copying the characteristic profile of the previously run-in channel of the base nozzle sample.
На фиг.1 изображены два вида (разрез сбоку и вид сзади) сопла с характерным профилем приработанного канала и с волногасящими насадками.Figure 1 shows two types (side view and rear view) of the nozzle with a characteristic profile of the run-in channel and with wave-extinguishing nozzles.
На фиг.2 - фотография осевого сечения канала экспериментального базового образца сопла с характерным приработанным профилем и с приложенной миллиметровой линейкой.Figure 2 is a photograph of the axial section of the channel of the experimental base sample of the nozzle with a characteristic run-in profile and with an attached millimeter scale.
Позиции: 1 - фокусирующая трубка; 2 - канал сопла, 3 - волногасящие насадки; 4 -кольцевые выступы игольчатой формы.Positions: 1 - focusing tube; 2 - nozzle channel, 3 - wave extinguishing nozzles; 4-ring protrusions of a needle shape.
На фокусирующей трубке 1 с каналом, копирующем характерный приработанный профиль базового образца (фиг.2), посажены с натягом три волногасящие насадки с кольцевыми выступами игольчатой формы. Ширина каждой из насадок соответствует длине характерного участка периодического профиля внутреннего канала L фокусирующей трубки. Ширина насадок - 12 мм, 18 мм и 24 мм. Вершины выступов расположены на воображаемой дуге, кривизна которой определяется эмпирически и зависит от длины характерного участка внутреннего канала приработанной фокусирующей трубки. Толщина (h=8 мм) выбрана равной толщине стенки неприработанной трубки. Диапазон высоты кольцевых игольчатых выступов - 1,5…10 мм, ширина выступов - 1,5…2 мм.On the focusing tube 1 with a channel copying the characteristic run-in profile of the base sample (Fig. 2), three interference-suppression nozzles with ring-shaped protrusions of a needle-shaped shape are fitted with an interference fit. The width of each nozzle corresponds to the length of a characteristic portion of the periodic profile of the inner channel L of the focusing tube. The nozzle width is 12 mm, 18 mm and 24 mm. The vertices of the protrusions are located on an imaginary arc, the curvature of which is determined empirically and depends on the length of the characteristic section of the inner channel of the run-in focusing tube. The thickness (h = 8 mm) is chosen equal to the wall thickness of the untreated tube. The height range of the annular needle protrusions is 1.5 ... 10 mm, the width of the protrusions is 1.5 ... 2 mm.
Механизм действия. В результате прохождения абразивно-жидкостной суспензии по каналу фокусирующей трубки генерируются поверхностные акустические волны упругой деформации (волны типа Рэлея) [Барзов А.А., Галиновский А.Л. Технологии ультраструйной обработки и диагностики материалов. - М.: МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2009. - 246 с.], которые, взаимодействуя между собой и дополнительно усиленные волнами, вызванными ударами частиц абразива жидкости о стенки канала, создают интенсивную волновую картину, способствующую ускоренной эрозии канала фокусирующей трубки.Mechanism of action. As a result of the passage of the abrasive-liquid suspension through the channel of the focusing tube, surface acoustic waves of elastic deformation (Rayleigh type waves) are generated [Barzov A.A., Galinovsky A.L. Technologies of ultra-jet processing and diagnostics of materials. - M.: MSTU. N.E. Bauman, 2009. - 246 pp.], Which, interacting with each other and additionally amplified by waves caused by impacts of particles of liquid abrasive on the channel walls, create an intense wave pattern that contributes to accelerated erosion of the channel of the focusing tube.
Были проведены эксперименты, доказывающие влияние волновых процессов (волн упругой деформации) на процесс гидроразрушения материалов, аналогичные волновые процессы происходят в канале сопла высоконапорной струи абразивно-жидкостной смеси. Сгенерированные волны упругой деформации проходят через внешнюю поверхность фокусирующей трубки в виде поверхностных акустических волн.Experiments were carried out proving the influence of wave processes (waves of elastic deformation) on the process of hydraulic fracture of materials, similar wave processes occur in the nozzle channel of a high-pressure jet of an abrasive-liquid mixture. The generated waves of elastic deformation pass through the outer surface of the focusing tube in the form of surface acoustic waves.
Волногасящие насадки, посаженные с натягом на фокусирующую трубку для уменьшения волнового сопротивления между внешней поверхностью фокусирующей трубки и волногасящей насадкой, рассеивают поверхностные акустические волны на своих кольцевых выступах игольчатой формы. Посадка с натягом делается для того, чтобы волна не отражалась от границы раздела «фокусирующая трубка-насадка», а как можно с меньшими потерями переходила в насадку и там рассеивалась.The extinguishing nozzles, fitted with an interference fit on the focusing tube to reduce the wave resistance between the outer surface of the focusing tube and the wave extinguishing nozzle, scatter surface acoustic waves on their ring-shaped protrusions of a needle shape. An interference fit is made so that the wave does not reflect from the “focusing tube-nozzle” interface, but as little as possible passes into the nozzle and disperses there.
А для стабилизации волновой картины во времени внутренний канал фокусирующей трубки копирует характерный приработанный профиль аналогичной ранее работавшей фокусирующей трубки гидрорезной установки.And to stabilize the wave pattern in time, the internal channel of the focusing tube copies the characteristic run-in profile of a previously similar focusing tube of the hydraulic cutting machine.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010154319/05A RU2465064C2 (en) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Wear proof nozzle to produce cutting abrasive fluid jet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010154319/05A RU2465064C2 (en) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Wear proof nozzle to produce cutting abrasive fluid jet |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010154319A RU2010154319A (en) | 2012-07-10 |
| RU2465064C2 true RU2465064C2 (en) | 2012-10-27 |
Family
ID=46848202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010154319/05A RU2465064C2 (en) | 2010-12-30 | 2010-12-30 | Wear proof nozzle to produce cutting abrasive fluid jet |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2465064C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3997111A (en) * | 1975-07-21 | 1976-12-14 | Flow Research, Inc. | Liquid jet cutting apparatus and method |
| US4150794A (en) * | 1977-07-26 | 1979-04-24 | Camsco, Inc. | Liquid jet cutting nozzle and housing |
| GB2085759A (en) * | 1980-09-29 | 1982-05-06 | Nordson Corp | Spray nozzle |
| EP0386112B1 (en) * | 1987-10-13 | 1994-04-20 | Forgesharp Limited | High pressure water/abrasive jet cutting nozzle |
| RU2267361C2 (en) * | 2004-01-08 | 2006-01-10 | Воронежский государственный технический университет | Nozzle for cutting liquid jet forming |
-
2010
- 2010-12-30 RU RU2010154319/05A patent/RU2465064C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3997111A (en) * | 1975-07-21 | 1976-12-14 | Flow Research, Inc. | Liquid jet cutting apparatus and method |
| US4150794A (en) * | 1977-07-26 | 1979-04-24 | Camsco, Inc. | Liquid jet cutting nozzle and housing |
| GB2085759A (en) * | 1980-09-29 | 1982-05-06 | Nordson Corp | Spray nozzle |
| EP0386112B1 (en) * | 1987-10-13 | 1994-04-20 | Forgesharp Limited | High pressure water/abrasive jet cutting nozzle |
| RU2267361C2 (en) * | 2004-01-08 | 2006-01-10 | Воронежский государственный технический университет | Nozzle for cutting liquid jet forming |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010154319A (en) | 2012-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101573123B1 (en) | Nozzle for blasting liquid detergents with dispersed abrasive particles | |
| CN103711984B (en) | Simplified modal attenuator | |
| JP6099295B2 (en) | Laser spark plug | |
| CN208619734U (en) | Ball valve with the mode muffler for reducing noise | |
| RU2465064C2 (en) | Wear proof nozzle to produce cutting abrasive fluid jet | |
| RU2376193C1 (en) | Method of hydrodynamic underwater cleaning of surfaces and related device | |
| JP5257456B2 (en) | Fuel injection valve for internal combustion engine and method for manufacturing the same | |
| RU2324112C1 (en) | Acoustic burner | |
| EP2915621A2 (en) | Method of laser drilling a component | |
| CN109234665B (en) | Selective surface texturing for cylinder liners | |
| EP2905453A1 (en) | Cylinder liner with striking-off edge | |
| JP2007301509A (en) | Atomizing device | |
| JP2014234466A (en) | Furnace cover-washing equipment of coke oven | |
| Achtsnick et al. | Advances in high performance micro abrasive blasting | |
| Dobrowolski et al. | Evaluation of numerical models for prediction of areas subjected to erosion wear | |
| RU2468123C2 (en) | Method for gas dynamic sputtering of powder materials and device for gas dynamic sputtering of powder materials (versions) | |
| KR101342266B1 (en) | Structure and method for coating of boiler tube | |
| CN115283376B (en) | Slurry valve special for shield machine | |
| EP3999713A1 (en) | A vortex device and a method for hydroacoustic treatment of a fluid | |
| RU2639699C1 (en) | Acoustical head for atomizers for spraying liquids | |
| RU2201864C2 (en) | Device for abrasive heat treatment of part surfaces | |
| Blair | Development of a plasma spray process monitoring system through aeroacoustic signal analysis | |
| Androw et al. | Resistance of HVOF-Sprayed Cr3C2-25NiCr and WC-10CO-4Cr coatings to cavitation and erosion by mud jetting | |
| JP2005249317A (en) | Torch burner | |
| EP2463019A1 (en) | Hydrodynamic disperser |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151231 |