Спосіб керування електричними розрядами при електроерозійному диспергуванні металів

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Спосіб керування електричними розрядами при електроерозійному диспергуванні металів, що включає подачу на електроди реактора і на металеві гранули робочих імпульсів напруги, вимірювання струму між електродами, перемішування металевих гранул за допомогою циркуляції робочої рідини в міжелектродному просторі і зміну енергії робочих імпульсів залежно від струму між електродами, який відрізняється тим, що заміряють середній імпульсний струм між електродами шляхом усереднювання, принаймні по декількох послідовних робочих імпульсах і у міру зменшення середнього струму збільшують енергію електричних розрядів в реакторі шляхом збільшення амплітуди напруги робочих імпульсів при збереженні тривалості імпульсів.

Текст

Спосіб керування електричними розрядами при електроерозійному диспергуванні металів, що включає подачу на електроди реактора і на металеві гранули робочих імпульсів напруги, вимірю 3 20648 порошків необхідно не допускати зміни дисперсності отриманого порошку у бік збільшення розмірів частинок. В основу запропонованого способу поставлена задача підвищення продуктивності електроерозійного диспергування металів і отримання високодисперсних порошків. Поставлена задача вирішується за рахунок збільшення енергії електричних розрядів в реакторі в залежності від зменшення при диспергуванні розмірів металевих гранул шля хом збільшення амплітуди напруги робочих імпульсів при збереженні тривалості імпульсів. Це дозволяє збільшити продуктивність диспергування металів при збереженні гранулометричного складу порошку. Запропонований, як і відомий спосіб включає подачу на електроди реактора і на металеві гранули робочих імпульсів напруги, вимір струму між електродами, перемішування металевих гранул за допомогою циркуляції робочої рідини в міжелектродному просторі, зміну енергії робочих імпульсів в залежності від струму між електродами, а, відповідно до пропозиції заміряють середній імпульсний струм між електродами шляхом усереднювання, принаймні, по декількох послідовних робочих імпульсах і у міру зменшення середнього струму збільшують енергію електричних розрядів в реакторі шляхом збільшення амплітуди напруги робочих імпульсів при збереженні тривалості імпульсів. В запропонованому способі заміряють середній імпульсний струм між електродами шляхом усереднювання, принаймні, по декількох послідовних робочих імпульсах. Це дозволяє відстежува ти стан гранул в реакторі, оскільки в процесі диспергування розміри гранул постійно зменшуються. Зменшення гранул призводить до того, що струмопровідні ланцюжки і електроерозійні проміжки між гранулами подовжуються, кількість розрядних проміжків між гранулами зростає і, відповідно, збільшується опір струмопровідних ланцюжків. В результаті зменшується струм через реактор. Зміна середнього імпульсного струму між електродами є інтегральною характеристикою працюючого реактора і відповідає зміні розмірів гранул в процесі диспергування. Усереднювання струму робочих імпульсів необхідне із тієї причини, що опір струмопровідних ланцюжків змінюється хаотично і коливається біля деякого середнього значення. В процесі диспергування середній струм через реактор має тенденцію до зменшення. Швидкість зміни струму визначається продуктивністю процесу диспергування. Збільшення енергії електричних розрядів в реакторі в залежності від зменшення середнього струму шляхом збільшення амплітуди напруги робочих імпульсів при збереженні їх тривалості дозволяє зберегти протягом всього процесу диспергування однакові умови електроерозії металу. Це дозволяє підвищити продуктивність електроерозійного диспергування і забезпечити необхідний гранулометричний склад порошку. Спосіб керування електричними розрядами при електроерозійному диспергуванні металів здійснюють таким чином. 4 Електроерозійне диспергування гранул металу здійснюють в реакторі електричними імпульсами, які формують за допомогою генератора імпульсів. Металеві гранули, що підлягають диспергуванню, поміщають в реактор між електродами і перемішують потоком рідини. Під час надходження на електроди робочих імпульсів напруги в точках контакту металевих гранул один з одним і з електродами виникають іскрові розряди, що утворюють електроерозійні проміжки, під час яких відбувається диспергування металу. При цьому за рахунок випадкового характеру появи електроерозійних проміжків між металевими частинками опір струмопровідних ланцюжків хаотично змінюється і коливається біля деякого середнього значення. Для запобігання коротких замикань в реакторі створюють псевдозріджений "киплячий шар" за рахунок перемішування металевих гранул за допомогою циркуляції робочої рідини в міжелектродному просторі реактора. Це призводить до того, що шматочки металу при проходженні робочої рідини через шар металевих гранул рухаються вгору, після чого вони під дією сили ваги рухаються вниз. В результаті створюється псевдозріджений киплячий шар, що нагадує "кипіння" металевих гранул в холодній рідині. Робоча рідина, що рухається від низу до верху крізь шар шматочків металу, виносить з реактора готовий продукт - ультрадисперсний порошок, що утворився при диспергуванні. Рух металевих гранул в псевдозрідженому шарі приводить до їх хаотичних торкань один з одним і з електродами. При цих торканнях виникають і зникають струмопровідні ланцюжки з шматочків металу. В процесі диспергування розміри металевих гранул зменшуються. Утворені дрібними металевими гранулами струмопровідні ланцюжки мають значно більшу кількість контактів усередині струмопровідного ланцюжка і значно більшу кількість електроерозійних проміжків. Це приводить до збільшення опору струмопровідних ланцюжків і, як наслідок, до зменшення струму через електроерозійні проміжки. В запропонованому способі заміряють імпульсний струм між електродами в декількох послідовних робочих імпульсах і визначають середнє значення струму. Середнє значення струму відповідає ступеню переробки металевих гранул, несе інформацію про розміри гранул і про продуктивність диспергування. В процесі диспергування середній струм через реактор має тенденцію до зменшення. Залежно від величини середнього струму встановлюють амплітуду напруги робочих імпульсів за допомогою зміни умов генерації імпульсів генератором імпульсів. При зменшенні середнього струму через реактор амплітуду імпульсів робочого струму збільшують, що приводить до відновлення початкової величини струму через реактор. Це, в свою чергу, приводить до збільшення енергії електричних розрядів в реакторі при збереженні тривалості імпульсів, що дозволяє зберегти протягом всього процесу диспергування однакові умови електроерозії металу. Такий спосіб дозволяє підвищити продуктивність електроерозійного диспергування і забезпечити необхідний гранулометричний склад одержуваного порошку. 5 20648 На кресленні представлена схема пристрою для здійснення пропонованого способу. Пристрій для реалізації пропонованого способу містить реактор 1 з перфорованим днищем 2, патрубком 7 для прокачування робочої рідини і електродами 3 і 4, один з яких з'єднаний з першим виходом керованого генератора імпульсів 6, а інший підключений через датчик струму 8 до другого виходу керованого генератора імпульсів 6 і виходом пов'язаний з блоком 9 усереднювання струму, вихід якого з'єднаний з управляючим входом керованого генератора імпульсів 6. Пристрій для керування електричними розрядами при електроерозійному диспергуванні металів за пропонованим способом працює таким чином. В судину 1, яка виготовлена з діелектричного матеріалу і має перфороване днище 2 і електроди 3 і 4, завантажують металеві гранули 5 для диспергування, які розміщують рівномірним шаром на перфорованому днищі 2. Електроерозійне диспергування гранул 5 металу здійснюють електричними імпульсами, які формують за допомогою керованого генератора імпульсів 6. Імпульси напруги поступають на електроди 3 і 4. В судину 1 через патрубок 7 і через отвори в перфорованому днищі 2 поступає робоча рідина. В зонах контакту металевих гранул 5 один з одним і з електродами 3 і 4 виникають іскрові розряди, завдяки яким відбувається диспергування металу. В каналах розряду температура досягає 10тис. градусів. При цьому за рахунок електричної ерозії відбувається утворення металевого порошку. Під дією електричних розрядів в рідкому середовищі розвиваються значні гідродинамічні сили і виникають ультразвукові хвилі, які приводять до кавітації. При кавітації виникають кавітаційні пузирі, які при схлопуванні виділяють велику енергію. Надзвукові хвилі в рідині і висока температура забезпечують інтенсивне диспергування металевих гранул 5. Під час проходження імпульсів струм у по ланцюжках, утворених металевими гранулами 5, на гранули 5 впливає робоча рідина, яка створює псевдозріджений киплячий шар, що нагадує "кипіння" металевих гранул в холодній рідині. Рух металевих гранул 5 в псевдозрідженому шарі приводить до їх хаотичних торкань один з одним і з електродами З і 4, під час яких виникають і зникають струмопровідні ланцюжки з шматочків металу і електроерозійні проміжки, в період яких і відбувається диспергування металу. Псевдозрідження зменшує вірогідність виникнення коротких замикань між шматочками металу 5 і електродами 3 і 4, що підвищує продуктивність електроерозійного диспергування металу. За рахунок випадкового характеру появи електроерозійних проміжків між металевими гранулами 6 5 опір струмопровідних ланцюжків змінюється і коливається біля деякого середнього значення. В процесі диспергування розміри металевих гранул 5 мають тенденцію до зменшення. Утворені дрібними металевими гранулами 5 струмопровідні ланцюжки мають значно більшу кількість контактів усередині струмопровідного ланцюжка і значно більшу кількість електроерозійних проміжків. Це приводить до збільшення опору струмопровідних ланцюжків і, як наслідок, до зменшення струму через електроерозійні проміжки. Імпульсний струм між електродами вимірюється датчиком струму 8. Блок 9 проводить усереднювання струму по декількох послідовних робочих імпульсах і визначає середнє значення струму. Залежно від величини середнього струму по сигналу з блоку 9 керований генератор імпульсів 6 змінює амплітуду напруги робочих імпульсів. При зменшенні середнього струму через реактор 1 амплітуда імпульсів робочого струму збільшується. Це приводить до відновлення початкової величини струму через реактор 1 і до збільшення енергії електричних розрядів при збереженні тривалості імпульсів, що дозволяє зберегти протягом всього процесу диспергування однакові умови електроерозії металу і забезпечити високу продуктивність електроерозійного диспергування і необхідний гранулометричний склад одержуваного порошку. Приклад Гранули відходів твердого сплаву марки ВН8 (WC+8% мас. Ni) завантажували в реактор для електроерозійного диспергування, які під дією сили ваги рівномірно розміщувалися на перфорованому днищі судини. Потім в судину насосом через патрубок подавали робочу рідину, поступово збільшуючи її витрату, і добивалися, щоб рідина ворушила шар гранул, що знаходяться між електродами в судині. На електроди подавали імпульси напруги. В результаті в судині відбувалися електричні розряди між електродами по ланцюжках контактуючи х між собою гранул. При цьому відбувалося електроерозійне диспергування металевих гранул в псевдозрідженому шарі. В процесі диспергування розміри гранул постійно зменшувалися. Зменшення гранул призводило до того, що струмопровідні ланцюжки і електроерозійні проміжки між гранулами подовжувалися, кількість розрядних проміжків між гранулами зростала, що приводило до збільшення опору струмопровідних ланцюжків. При диспергуванні вимірювалася величина струму в імпульсах і визначалося середнє значення струму. При зменшенні величини середнього струму збільшували амплітуду напруги робочих імпульсів до відновлення початкової величини струму через реактор. Це приводило до збільшення енергії електричних розрядів в реакторі. 7 Комп’ютерна в ерстка А. Рябко 20648 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Method of control of electrical discharges during electro-erosion dispersion of metals

Автори англійською

Kosinov Mykola Vasyliovych, Kaplunenko Volodymyr Heorhiovych, Kaplunenko Volodymyr Heorhiiovych

Назва патенту російською

Способ управления электрическими разрядами при электроэрозионном диспергировании металлов

Автори російською

Косинов Николай Васильевич, Каплуненко Владимир Геориевич, Каплуненко Владимир Георгиевич

МПК / Мітки

МПК: B22F 9/14

Мітки: керування, розрядами, електроерозійному, диспергуванні, електричними, металів, спосіб

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-20648-sposib-keruvannya-elektrichnimi-rozryadami-pri-elektroerozijjnomu-disperguvanni-metaliv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб керування електричними розрядами при електроерозійному диспергуванні металів</a>

Подібні патенти