Устройство для размерного травления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 4 Р 1/08 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ В тся к оборудо работки метал в частности анию для .химическо ческих поверхностей ерного травле- расширениеостей за счетй обработки зЗаготовкй 3зажимами 5,а раму 4 подсации крюками1. Включают гогружают в ванну ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ СРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Авторское свидетельство СССРР 128468, кл. С 23 Р 1/08, 1959,Авторское свидетельство СССР1011727, кл. С 23 Р 1/08, 1982.(54) УСТР 01 С 7 ВО ДЛЯ РАЗМЕРНОГО ТРЛЕНИЯ(57/ Изобретение относи к устроиствам для размния. Цель изобретенияфункциональных возможнобеспечения равномерноготовок сложной формы. акрепляют в раме 4 одсоединяют тросы 19 ешивают на узел 2 фи ЯО 1294882 подачу воды в резервуар 13 через узел14 стабилизации уровня. Циклическиеимпульсы давления воздуха передаютсяпо трубопроводам 11 и 2 к колоколу 7и в чаши 16 с поплавками 18. В чашах16 происходит перемещение воды встояки 17 и обратно в чаши 6, вызывающее циклические вертикальные колебания поплавков 18 и турбулизацию потока, обтекающего заготовки 3 ираскачивающего раму 4. Это исключаетобразование устойчивых течений наповерхностях заготовок 3 и обеспечивает высокую равномерность обработкиих по всей поверхности. Конструктивные особенности устройства обеспечивают возможность наблюдения за основным физическим параметром травящего раствора - удельной массой и определять количество металла, растворенного в процессе обработки партиизаготовок 3, т.е. вести непрерывныйконтроль за процессом. 1 з.п. ф-лы,1 ил,1 1 аяяИзобретение относится к оборудованию для химической обработки металлических поверхностей и может быть использовано в технологии машиностроения, в частности, при обработке заготовок сложной пространственной формы.Целью изобретения является расширение Функциональных воэможностей за счет обеспечения равномерной аб работки заготовок сложной Формы.На чертеже изображена принципиальная схема устройства"Устройство содержит ванну 1 для травящего раствора с узлом 2 Фиксации 15 заготовок 3, к которому свободно подвешена рама 4 с зажимами 5 посредством, например, тросов с крюками б, одетых в чулок из полиэтиленовой пленки, Кроме этого, в ванне 1 установлен напорный колокол 7, сообщающийся с объемом ванны 1 через трубопроводы 8, заканчивающиеся винтовыми отражателями 9. Колокол 7 сединен также с напорным колоколом 10 трубопроводами 11, В напорный колокол 10 введен трубопровод-капельница 12, коммутирующий его с верхним резервуаром 13, который снабжен узлом 14 стабилизации уровня. Напорный колокол 10 снабжен также переливным патрубком 15, выполненным в виде сиФона и имеощим возможность вертикальных наладочных перемещений его верхней точки перегиба. На наружные стен ки ванны 1 навешены карманы, выполненные в виде чашечных манометров и соответственно имеющие чаши 16 и стояки 17, в которых размещены поплавки-приводы 18. Последние кинематически соединены с рамой 4, например, тросами 19, перекинутыми через блоки 20. Поплавки-приводы 18 размещены в стояках 17 свободным подвешиванием на тросы 19 и в нап;,авляющих 21, Чаши 16 соединены трубопроводами 22 и 11 с напорным колоколом 10 через распределительную камеру 23, внутри которой помещены шары-клапаны 24 с разной обтекаемостью, Такие шары мОгут быть выполнены наклеивакием на (например теннисные шарики) полистирольной крошке или ворса иэ лентовидных и крученых, нитей или другим подобным способом, создающим неустойчивый и неопределенный характер их обтекание воздухом. Трубопроводы 22 подсоединены к распределительной 2 2камере 3 через патрубки 25, образующие при сопряжении с донной стенкой камеры 23 гнезда для размещения шаров-клапанов 24. В термастатируемом кармане 26, сообщающемся с ванной 1 трубопроводами 27 с клапанами 28, размещен поплавок-измеритель 29. Этот поплавок-измеритель 29 снабжен узлом считывания показаний изменения уровня раствора, выполненным например, иэ стрелки 30, посрецством которой он подвешен на шарнирную опору 31. Кроме этого, узел считывания показаний имеет шкалу 32 прямого считывания и, например, фотоэлектрический преобразователь информации, обеспечивающий ее телепередачу в систему автоматического управления процессом и содержащий, например, лампу 33 накаливания и Фотареэистор 34.Устройства работает следующим образом.Верхнюю точку перегиба переливного патрубка 15 устанавливают для по-. лучения необходимой амплитуды колебаний давления дН, Величину дН определяют при наладочных рабатах как обеспечивающую необходимую величину амплитуды колебаний поплавков (Н ). Эаготовки 3 закрепляют в раме 4 зажимами 5. К раме 4 подсоединяют тросы 19, а саму раму 4 подвешивают на узел 2 Фиксации крюками б и погружают в раствор ванны 1 так, чтобы она находилась выше винтовых отражателей 9. После этого включают подачу воды в резервуар 13 через узел 14 стабилизации уровня. Далее устройство работает в автоматическом режиме от генератора циклических колебаний давления, аналогично релексационному ВС-генератору. Этот генератор работает от источника энергии (резервуара 13), подключенного через резистор (трубопровоц-капельницу 12) к емкости (напорному колоколу 10), которая разряжается через пороговое разрядное устройства - переливной патрубок 15, выполненный в виде сифона. Модули энергии, выделяемые этим генератором в виде циклических импульсов давления воздуха, передаются по трубопроводам 11 и 22 к исполнительным механизмам - колоколу 7 ч в чаши 16 с поплавками 18, В указанных исполнительных механизмах модули энергии выполняют работу циклических перемещений раствора по трубопроводам 8 в ванну 1 на3 1:9 винтовые отражатели 9 и обратно под колокол 7. В чашах 16 выполняется работа перемещения воды в стояки 7 и обратно в чаши 16. В соответствии с этим возникают циклические вертикальные колебания положения поплавков 18. Распределение энергии, сообщенной раствору, происходит при его турбулизации на винтовых отражателях 9, турбулентном обтекании заго товок 3 и раскачивании рамы 4 с заготовками 3, хаотиэирующем указанное обтекание. Последнее исключает образование устойчивых шнуровидных течений на поверхностях заготовок 3, 5 открытых воздействию турбулентных потоков, образованных винтовыми отражателями, Амплитуда Н колебаний уровня воды в стояках 17 в сумме с амплитудой 1 г колебаний уровня воды 20 в чашах 16 практически равна амплитуде Н ц колебаний уровня воды в напорном колоколе 10, поэтому сжатие воздуха при таких давлениях (менее 1 м вод.ст, ) незначительно, Для кон кретцого кармана-манометраН,=й, Я,П (1,) где Я и Я, -площади горизонтальныхсечений чаши 16 и стакана 17 соответственно.ЗО Н, является также практически амплитудой вертикальных колебаний уровня поплавков в привод 18, передающих энергию импульсов давления на раму 4 З с заготовками 3 через трособлочные кинематические узлы, выполненные из тросов 19 и блоков 20. Каждый карман выполнен со своей величиной Ь,/Я, н, следовательно, Н, т.е. ко-,О эффициент усиления каждого кармана- манометра как передаточного звена, имеет значения в пределах от 0,5 до 1. Применение в тросо-блочцых узлах. подвижных и неподвижных блоков также 45 обеспечивает разные коэффициенты усиления при передаче ими амплитуды колебаний поплавков 18 к раме 4. Так, узел, показанный ца чертеже слева, имеет коэффициент усиления, равный двум, бпагодаря подвижным блокам, закрепленным на штоке поплавка 18, и направляющим 21. При этом если правый трос 19 ослабляется, то левый натягивается и наоборот. Так, благо" 55 даря равным коэффициентам усиления отдельных линейных передаточных эвеньев суммарная передаточная функция 882 количества двггжепия от генератора колебацш давления на раггу 4 становится нелинейной, Поэтому рама 4 с заготовками 3 совершает сложные колебательцые движения с цеповторяемым характером. Такой характер колебаний рамы 4 обусловлен при этом указанным раскачиванием рамы 4 турбулентными потоками, образуемыми винтовыми отражателямц 9, а также наличием трения в блоках 20 и направляющих 21. Распределительная камера 23 усиливает этот характер неповторяемости колебательных движений рамы 4, Это происходит благодаря тому, что при передаче импульса давления от напорного колокола 10 к чашам 16 в патрубках 25 этой камеры воздух циклически изменяет направления движения. Так, при движении воздуха от чаш 16 к напорному колоколу 1 О шары-клапаны 24 поддуваются этим воздухом, поворачиваются ца неопределенный угол или меняют свое местоположение, От этого при движения воздуха обратно к чашам 16 гидродицамическое согротивление щелей, образованных шарами-клапанами 24 с гнездами патрубков 25 вкаждом цикле разное, что обуславливает соответственно разные в каждомцикле скорости движения поплавков- приводов 13. Все это усиливает неповторяемый характер колебаний рамы 4 и обеспечивает высокую равномерность обработки растворением всей поверхности заготовок 3 сложной пространственной формы, закрепленных в этой раме 4. Наблюдение за основ цым физическим параметром травящего раствора - удельной массой - позволяет судить об эксплуатационныхсвойствах раствора, также определяющих равномерность обработки и, крометого, определять количество металла, растворенного эа период обработки одной партии заготовок 3., Последнее позволяет прогнозировать толщину растворившегося слоя металла на заготовках 3 по приращению величиныудельной массы раствора и прекращатьпроцесс обработки по достижении ее расчетной величины, Реализации сказанного осуществляется в следующемпорядке. Колебания давления в колоколе 7 на величггцу,ьН вызывают колебания уровня раствора в ваннеи термостатируемом кармане 26, сообщающемся с ванной 1 трубопроводами1,п 4882 27 на не 1 ичину ли, к т )рарагс пть 1 вается па ФормулелЬ=-лНР Бр/Ргл (2)где р - величина удельной массы воь 3ды, кг/м;Б- площадь зеркала раствора подколоколом, мЯ,величина удельноц массы расРтвора;Б, - площадь зеркала раствора вванне, мВеличины р , Б , Бимеют норкстоянные значения дпя конкретногоустройства и конкретных условий цеха,В связи с этим в формуле (2) замещаем перечисленные величины на постоянную величину К (кг/и ), тогдаКьН, (3)Рр=В начале процесса, т.е, после20опускания рамы 4 с заготовками 3 враствор фиксируют величину Ь Н нашкале 32 или на вторичном регистрирующем устройстве (це показан), работающем от фотоэлектрического преобразователя из лампы 33 и Фоторезистора 34. По формуле (3) рассчитываютначальную величину рр . Исходя изсуммарной площади обрабатываемых заготовокБ, толщины слоя металлаБ,предназначенного для удаления, ивеличины удельной массы этого металлаподсчитывают массу металла М,которую необходимо растворить фиксируемаи с помощью30 со шкалой 22 или Фотоэлектрическимпреобразователем, процесс обработкипрекращают вручную или автоматичес ки извлечением рамы 4 из раствора.Клапаны 28 обеспечивают циркуляциюраствора через карман 26, повышаяточность измерений и обработки заготовок 3,10 Конструктивные особенности устройства позволяют осуществлять обработку заготовок сложной пространственной формы с высокой точностью благодаря превращению циклических импульсов давления в хаотические колебания рамы с заготовками относительно раствора с одновременным получением информации о количестве растворенного металла. Ф о р м у л а изобретения 1. Устройство для размерного трав(4) ь 1 =М/(У+У ) (5)Определяют конечную величину удельной массы раствора .сложением Р и 1 и конечное ожидаемое зна р нач Р ечение величины ЬК оН(6)1 рнач рПри достиаении уменьшения амплитуды колебаний раствора да величины 50Составитель ВРедактор Н. Лазаренко Техред Л.Олей дами.2. Устройства по и, 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что карман снабжен поплавком-измерителем с узлом считывания показаний амплитуды колебаний уровня раствора.Трегубовник Корректор М, Шароши Заказ 566/30 Тираж 613 Подписное ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб , д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Далее подсчитывают ожидаемое приращение величины удельной массы раствора а 1, от растворения в его объеме Ур металла в.количестве М ления, содержащее ванну для травильного раствора, резервуары для воды,расположенные друг над другом с возможностью сообщения посредством трубопровода-капельницы, напорный колокол, переливной патрубок в виде сифо-,на и узел Фиксации заготовок, о ти и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения равномерной обработки заготовок сложнойформы, оно снабжено распределительной камерой, карманами, выполненнымив виде чашечных манометров со стояками и поплавками-приводами, приэтом карманы соединены с напорнымколоколом через распределительнуюкамеру, выполненную с шарами-клапанами, а узел Фиксации заготовок кинематически связан с поплавками-приво