Сопловой насадок

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Государственный номнтет Совета 1 енннстроо СССР оо делам нзаоретеннй и открытий.78 72) Авторы изобретени Н. Н. Бураго, В. Б. Темкин и Г ин 71) Заявит 54) СОПЛОВОЙ О 1Изобретение относится к технологической оснастке для разделения различныхматериалов (пластмасс, стекла, стали ит, и.) струей жидкости, истекающей сосверхзвуковой скоростью,Известен сопловой насадок для получения жидкостей, истекающих с высокойскоростью, содержащий медный, держатель,запрессованный в корпус, сопло, упругийуплотнительный элемент (резиновое кольцо) и резьбовую втулку 11. Торец втулки, обращенный к соплу, имеет чашеобразную канавку, куда вкладывается резиновоекольцо, При ввинчивании в корпус толстостенной резьбовой втулки резиновое кольцо сжимается в гнезде. Под действиемрабочего давления резиновое кольцо испытывает и радиальное напряжение. Устройство имеет буртик в корпусе, удерживающий медный держатель. Прочность буртикадолжна быть достаточной, чтобы выдержатьвсе передаваемое жидкостью давление.Компактная струя жидкости под давлением,способная выполнять роль режущего инструмента, относительно коротка и сохрвняет форму и постоянную скорость на длине,равной 25-60 диаметрам выходного отверстия сопла, считая от торца сопла невыходе. В тех случаях, когда диаметр выходного отверстия сопла достаточно велики состввляегг величину в несколько десятыхдолей миллиметра (0,3-1 мм), компактный участок струи оказывается значительно больше высоты буртика корпуса, удер 1 О живающего держатель. Однако когда область размеров диаметров сопел для целиразделения и резки материалов лежит впределах 50-150 мкм, что связано стребованиями уменьшения ширины реза,5 сокрашеиия расхода рабочей жидкости иуменьшения габаритов источников высокогогидравлического давления, то реальнаядлина компактной струи, способной резать,чаще всего оказывается короче высоты20 буртика, поддерживающего держатель и сопло. Таким образом, конструкция устройства,описанная в укаэанном выше патенте, имеет следующие существенные недостатки:необходимо наличие буртика, что во Ж многих случаях, когда компактная струякороче высоты буртика, делает квчествен- .ную обрвботку невозможной;не обеспечено условие гидроствтическойподдержки материала сопла, что совершенно необходимо при работе, твк как ростижение сверхзвуковых скоростей истечениярабочей жидкости требует создания гидравлических дввлений, противостоять которыммвтеривлы типа стекла или сапфира не могут; 10отсутствует возможность регулировкипредварительного напряжения материалауплотнительного элемента (резиновое кольцо),. что вызывает необходимость подборатолщины уплотнительных колец (это необ- цходимо для предотвращения проникновениярабочей жидкости зв уплотняющий элементв нвчвльный момент работы сопла и исключения чрезмерной реформации упругогоэлемента уплотнения при механическом 20сжатии во время сборки и крепления устройства);наличие мерного держателя (седла) квкпромежуточного эластичного элемента,препятствующего контакту материала соплв скорпусом, еще более усугубляет недостатки устройства.Известен и другой сопловой насадок,содержащий смонтированный в корпуседержатель в котором установлено сопло с 30наружной конической поверхностью, срезкоторого расположен в одной плоскости сторцвми держателя и корпуса, и уплотни. тельную прокладку с центральным отверстием 121 Данное устройство является З 5наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Недостатком его является отсутствиевозможности регулирования предварительного напряжения в уплотнительной прокладке, что совершенно необходимо, т. к, всилу сопряжения сопла с корпусом поконической поверхности невозможно заранее устанавливать местонахождение торцасопла по осн устройства.45С целью обеспечения равномерного рас- .пределения напряжений в стенках сопла иуплотнительной прокладки и повышения надежности работы устройства предлагаемыйсопловой насадок снабжен двухступенчвтым 0цйлиндрическим вкладышем с коническимвыступом нв конце, расположенным в отверстии уплотнительной прокладки, котораяразмещена,нв сопле, и регулировочнойшайбой, установленной между торцвми дер- божвтеля и вкладыша, причем вкладыш меньшим диаметром расположен в держателе, абольшим - в корпусе.Нв чертеже представлен общий вид уст.60ройствв,Сопловой нвсвдок содержит корпус смонтированный в нем держатель 2, в котором установлено сопло 3, например, иэ сапфира, с наружной конической поверхностью и выходным отверстием 4, и уплотнительнвя прокладка 5 с отверстием 6, Срез сопла 3 расположен в одной плоскости с торцами 7 и 8 держателя 2 и корпусе 1Нвсвдок снабжен двухступенчатым цилиндрическим вкладышем 9 с коническим выступом 10 нв конце, расположенным в отверстии 6 уплотнительной прокладки 5, размещенной нв сопле 3, и регулировочной шайбой 11, установленной между торцами 7 и 8 держателя 2 и вкладыша 9, причем вкладыш 9 меньшим диаметром расположен в держателе 2, в большим - в корпусе 1.Регулировочнвя шайба 11 обеспечиваетвоэможность регулировки степени предвврительного напряжения уплотнительной проклвдки 5 в пределах 7-10% по толщине, т. к, положение торца соплв 3 по высоте устройства в осевом направлении является неопределенным из-зв посадки нв конус" в держатель 2.Деформация возникает при присоединениинасадка к трубопроводу высокого дввления зв счет смещения по оси насадка двухступенчатого вклвдышв 9 в сторону сопла 3, при этом конический выступ 3 0 также деформирует прокладку 5, но в радиальном нвпрввленииУстройство работает следующим образом. При подаче в насадок рабочей жидкости под давлением предварительно сжатая по оси за счет подбора толщины регулировочной шайбы 1 1 уплотнительнвя прокладка, 5 рвдивльно деформируется жидкостью, равномерно нагружая торец сопла 3, т, к. условия деформаций ее аналогичны условию объемно напряженного состояния или трехосному нвгружению материала. Центральный конический выступ 10 нв мвлой ступени двухступенчатого вклвдышв 9 удерживает открытым канал, ведущий в полость соплв 3, Сопло 3, опираясь конической поверхностою нв держатель 2, имеет условия псевдогидрввлической поддержки, т. е. рввномерно нагружено сжимающими его силами и удерживается в держателе 2 реакцией стенок его конической полости.Рабочая жидкость истекает под действием высокого давления через канал в сопле,Изобретение позволяет применять его для разделения различных материалов с помощью сопла с диаметром выходного отверстия 50-150 мкм путем размещения торцв сопла в плоскости торцов держателя597427 Составитель А, Чал-Борю Техред Н. Бабурка Корректор С. Патрушем Редактор П. Новожилом Заказ 1580/4 Тираж 905 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москм, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 и корпуса, при этом обеспечивается возможность регулировки степени предварйтельного сжатия уплотнительной прокладки впределах 7-10% по толщине, достигаетсяравномерное распределение напряжений вматериалах сопла и уплотнительной прокладки от сил, возникающих при высокихгидравлических давлениях рабочей жидкости, а также обеспечивается возможностьполучения технологически простой и надежной в работе регулируемой конструкцииторцового уплотнения сопла при высокихгидравлических давлениях,формула изобре ения Сопловой насадок, содержащий смонтированный в корпусе держатель, в котором установлено сопло с наружной конической поверхностью, срез которого расположен в О одной плоскости с торцами держателя и корпуса, и уплотнительную прокладку с центральным отверстием, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения равномерного распределения напряжений в стенках сопла и уплотнительной прокладки и повышения надежности работы устройства, он снабжен двухступенчатым цилиндрическим вкладышем с коническим выступом на конце, расположенным в отверстии уплотнительной прокладки, которая размещена на сопле, и регулировочной шайбой, установленной между торцами держателя и вкладыша, причем вкладыш меньшим диаметром расположен в держателе, а большим - в корпусе.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент Великобритании % 1376591, кл. В 2 У, 1974.2. Авторское свидетельство СССР Ио 186307, кл. В 24 В 27/06, 1963,