Сопло для образования плоской жидкостной струи

/041 ВО ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТОРСНОМУ ЛЬСТВ.ц.сосковец" свидетельство С5 В 1/04, 1975.ции В 2353335,опублик. 1977,Ф 1. Авторско 8236, кл. ВПатент Фра В 05 В 1/04, тотип). кл 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(71) центральный ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно исследовательский институт черной металлургии им. И.П.Бардина(54)(57) 1, СОПЛО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ПЛОСКОЙ ЖИДКОСТНОЙ СТРУИ; содержащее корпус с сопловым каналом, причем корпус выполнен разъемным относительно продольной оси соплового канала, о т л и ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью повышения стойкости сопла за счет уменьшения его износа, оно снабжено размещенным в месте разъема корпуса вкладышем, в котором выполнен сопловой канал в виде расширяющегося к выходному концу сопла трапециевидного паза с углом при большем основании трапеции 69-752. Сопло по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что вкладыш выполнен с эаплечикамн, размещенными на торцовой поверхности корпуса.Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствамдля соэдания плоских струй жидкостивысокого давления, используемых,например, для резки материала илиочистки поверхности изделий.Известно сопло для образованияплоской жидкостной струи, содержащее полый корпус с сопловым каналоми щелью истечения, причем на концахщели истечения выполнены расширения ( 1,Однако данное сопло сложно в из, готовлении, поскольку сопловой канал выполнен в цельном корпусе.Наиболее близким к предлагаемому 15по технической сущности и достигаемому результату является сопдо дляобразования плоской жидкостной струи,содержащее корпус с сопловым каналом. причем корпус выполнен разъем"ным относительно продольной осисопяового канала. Такое соплц прощев изготовлении, так как сопловойканал образован выемками в деталяхразъетого корпуса, что болре технологично 2 .Недостаток. сопла состоит в низкойего стойкости, поскольку увеличениедавления жидкости до 10 атм и вышечто необходимо при резке материалови очистке поверхности изделий) сопровождается повъааенным износом внешней кромки щели соплового канала засчет режущей способности струи и наличия твердых частиц в жидкости, по,явлением на ней зазубрин, что приво- З 5.дит к продольным разрывам плоскойструи, образованию струи в видеметелки, к необходимости частых замен сопла.Цель изобретенияповьааение стой кости сопла за счет уменьшения егоизноса.Поставленная цель достигается тем,что сопло для образования плоскойжидкостной струи; содержащее корпус 45с сопловьва каналом, причем корпус выголнеи разъемным относительно продольной оси соплового канала, снаб"жено размещенным в месте разъемакорпуса вкладышем, в котором выпол Оиеы сопловой канал в виде расширяющегося к выходному концу сопла трапециевидного паза с углом при большем основании трапеции 69-750Кроме того, вкладыш выполнен сзаплечикаии, размещенными на торцовой поверхности корпуса.На фиг. 1 показано сопло в сборе,вид спереди; на фиг. 2 - то же, видсверху; на фиг, 3 - сечение А-А нафиг. 2; иа фиг. 4 - сечение Б-Б на а 0на фиг. 2; иа фиг. 5 - показан корйус в аксонометрии на фиг. 6 - вкладьаа в аксонометрии,Сопло содержит разъемный корпусв видв правой 1 и левой 2 частей. : 65 Внешняя поверхность разъемного корпуса в сборе имеет форму усеченногоконуса. На большем торце правой 1 и левой 2 частей корпуса напротив друг друга выполнены выемки 3 н 4, образующие. входной участок соплового канала. По месту разъема корпуса (вдоль продольной оси соплового канала) между правой 1 и левой 2 частями помещен плоский вкладыш 5, на котором выполнен трапециевидный паэ 6 с углом ф при большем основании трапеции в пределах 69-75 О. Паз б,образует продолжение соплового канала, расширяющегося в направлении выходного конца сопла, т,е. в направлении движения жидкости. Вкладыш 5 может иметь заплечики 7 (в данном случае один), которые оперты на торцовую (верхнюю левую на чертежах) поверхность разъемного корпуса, имеющего поверхности 8 и 9, ограничивающие сопловой канал, который также ограничен поверхностями 10 и 11 вкладыша 5.Для изготовления сопла заготовку в форме усеченного конуса из нержавеющей хромистой стали распиливают по плоскости, проходящей через ось вращения. На образовавшихся частях фрезеруют выемки 3 и 4. Иэ пластины . толщиной, равной ширине пропила, вырубают плоскую заготовку и иэгибают под прямым углом .(фиг. ) . На этом изготовлениеоспла заканчивает- ся.Сопло работает следующим образом,Сопло в сборе помещается в держатель (не показан), внутренняя по верхность которого выполнена конической и сопряжена с внешней поверхностью разъемного корпуса. К торцу сопла, на котором расположены выемки 3 и 4, подается вода под давлением, От действия давления воды разъемный корпус сопла заклинивается внутри держателя,и его правая 1 и левая 2 части оказываются взаимно прижатыми через плоский вКпадьаа 5, зафиксированный от перемеще-. ния заплечиком 7. Вода под давлением проходит в зазор между выемка." ми 3 и 4 и попадает в паэ б, где плоские параллельные поверхности 8 и 9 формируют плоскую струю, а поверхности 10 и 11 вкладьааа создают расширяющуюся веерообразную форму плоской струи. Плоская струя форииру ется всем участком соплового канала протяженностью Ь, поэтому части 1 и 2 разъемного корпуса имеют высокую износостойкость по сравнению с конструкциями сопел, у которых плоская струя создается только кромкой щели истечения,.7 При износе поверхностей 10 и 11 вкладыша 5 плоский вкладыш 5 легко заменяется на новый.ПроьМшленные испытания предлагаемого сопла в устройстве для гидросбива окалины с поверхности раэогре 5 того металла показывают, что для значений угла ф при. большем основании трапеции 69-75 ц износ вкладыша 5 минимальный, что подтверядено испытаниями. При установке вклады" шей 5 с угломболее 750 во-пер" вых, внутреннйе поверхности 10 и 11 быстро нзнашива 1 отся на участках, прилегакщих к выемкам 3 и 4, пока величина угла ( не становйтся15 равной 69-75 ф, после чего износ резко замедляется, а во-вторых, не достигается требущий угОл раскрытия плоской струи. При:установке вкладЫ- шей 5 с углом ф менее 69 ф внутрен ние поверхности 10 и 11 изнашиваютсяна участках, прилегающих к плоскости истечения струи. В результатеуголувеличивается до значения 69 и более. 25д. За базовый объект при расчете технико-экономической эффективности принята контрукциясопла для гидросбива окалины, применяемая в цехе горячей прокатки Новолипецкого металлургического завода. Технико-экономические преимущест. ва изобретения заключаются в том, что выполнение корпуса разъемным вдоль соплового канала с помещенным по месту разъема плоским вкладьыем существенно упрощает изготовление . сбпла, в особенности самого соплового канала, повышает стойкость сопла как за счет использования быстро- сменных вкладыцей с оптимальными по износу геометрическими параметрами, так.и эа счет . выполнения участков формирования плоской струи значительной протяженности.с Экономический эффект от использования предлагаемой конструкции сопла в установках гидросбива окалины составляет 8 тыс. руб. в год.9митета Со.т крытыйушская наб аказ 8871/7ВНИИПИ Г Тираж осударственного елам изобретений Москва, Ж, Р