Пристрій для газодинамічного нанесення покриттів з осьовою подачею порошкового матеріалу

Реферат: Пристрій для нанесення покриттів з осьовою подачею порошкового матеріалу містить нагрівач стиснутого повітря, надзвукове сопло, порошковий живильник, закритичну частину сопла, сопло, трубопровід, гирло сопла. Надзвукове сопло виконане у вигляді циліндричної трубки постійного перерізу по довжині, сполученої з трубопроводом, що має форму конічного вісесиметричного осердя. Вісесиметричне осердя утворює кільцевий критичний переріз з крайкою отвору циліндричної трубки. Крайка отвору циліндричної трубки, що сполучена з конічним осердям має конічну форму. Конічне осердя встановлено з можливістю регулювання та фіксації площі кільцевого критичного перерізу надзвукового сопла. UA 89904 U (12) UA 89904 U UA 89904 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пристрій належить до газодинамічних пристроїв нанесення металічних або комбінованих покриттів з використанням неорганічного порошку та може бути використаний в різних галузях машинобудування, наприклад для виготовлення або ремонту виробів, що вимагають відновлення або виправлення їх форми, забезпечення антифрикційних властивостей, герметичності, підвищеної корозійної стійкості, та інших спеціальних властивостей, поверхні виробів. Відомий пристрій для газодинамічного нанесення покриттів з порошкових матеріалів (патент 6 РФ № 2100474, МПК С23С 4/00, від 27.12.1997), який містить джерело стиснутого повітря з'єднаного з вузлом його підігріву вихід якого з'єднано з входом надзвукового сопла закритична частина якого з'єднана трубопроводом з порошковим живильником дозатором. Недоліком цього пристрою є складність конструкції, крім того у цього пристрою відсутня можливість регулювання критичного перетину надзвукового сопла, що звужує експлуатаційні та технологічні можливості пристрою для нанесення покриття. 5 Відомий пристрій (патент США № 5302414, Int.СІ B05D 1/12, від 03.04.1996) в якому порошковий матеріал проходить через гирло (критичний переріз) надзвукового сопла Лаваля, що може призводити до швидкого надмірного зношування гирла, крім того відсутня можливість регулювання критичного перетину сопла, що звужує експлуатаційні та технологічні можливості пристрою для нанесення покриття. Найближчим аналогом є спосіб газодинамічного нанесення покриттів та пристрій для його 7 здійснення (патент РФ № 2237746, МПК С23С 24/04, від 10.10.2004). Найближчий аналог містить нагрівник стиснутого газу, надзвукове сопло та порошковий живильник з'єднаний з закритичною частиною сопла яке виконане таким чином що в закритичній частині після ділянки що розширюється воно містить ділянку з практично постійним поперечним перетином. Недоліком найближчого аналога є використання як надзвукове сопло традиційнео сопле Лаваля, яке є досить складним у виготовленні (тому що є потреба виготовляти внутрішні конічні поверхні складної форми маленького діаметру). Крім цього відсутня можливість регулювання гирла (критичного перерізу) надзвукового сопла, що звужує експлуатаційні та технологічні можливості пристрою для нанесення покриття. В основу корисної моделі поставлена задача, яка полягає в створенні пристрою для газодинамічного нанесення покриттів з осьовою подачею порошкового матеріалу, в якому, за рахунок зміни конструкції надзвукового сопла, досягається можливість спрощення конструкції та можливість регулювання критичного перетину надзвукового сопла, що розширює експлуатаційні та технологічні можливості пристрою для нанесення покриття. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для газодинамiчного нанесення покриттів з осьовою подачею порошкового матеріалу, містить нагрівач стиснутого повітря, надзвукове сопло та порошковий живильник, який з'єднано з закритичною частиною сопла за допомогою трубопроводу, що проходить через гирло сопла і відкритого в закритичній частині сопла, при цьому надзвукове сопло виконане у вигляді циліндричної трубки постійного перерізу по довжині, сполученої з трубопроводом, що має форму конічного вісесиметричного осердя, яке утворює кільцевий критичний переріз з крайкою отвору циліндричної трубки, крайка отвору циліндричної трубки, що сполучається з конічним осердям, має конічну форму, конічне осердя встановлено з можливістю регулювання та фіксації площі кільцевого критичного перерізу надзвукового сопла. На фіг. 1 представлено схему газодинамічного нанесення покриттів з осьовою подачею порошкового матеріалу. На фіг. 2 представлено збільшену зону гирла (критичного перерізу) надзвукового сопла. Термодинамічний розпилювальний пристрій з осьовою подачею розпилювального матеріалу (фіг. 1) містить джерело подачі стиснутого повітря 1, нагрівач повітря 2, трубку 3, конічне осердя 4, з осьовим отвором 5, механізм фіксації (наприклад контр гайку) 6 та порошковий живильник. Гирло (кільцевий критичний переріз с) (фіг. 2) утворюється на перерізі докритичної частині сопла, яка утворена конічним вісесиметричним осердям 9 та конічною поверхнею 8 і закритичної частини сопла, утвореної конічним вісесиметричним осердям 9 та циліндричною поверхнею отвору діаметром D. Пристрій працює наступним чином. Повітря 1 під тиском 0,5-1 МПа подається на вхід нагрівача, де нагрівається до температури 200-800 °C і надходить в докритичну частину сопла. Далі повітря через критичний переріз (с) надходить в закритичну частину сопла, де завдяки конічній формі трубопроводу 4 відбувається прискорення нагрітого повітря до надзвукових швидкостей, при цьому на виході отвору 5 відбувається падіння тиску повітря до значень нижче атмосферного (відомій ефект ежекції), що сприяє всмоктуванню порошкових матеріалів для напилення (порошки алюмінію, цинку, міді, олова, та їх суміші між собою та з іншими 1 UA 89904 U 5 матеріалами з розміром частинок 1-100 мкм) з порошкового живильника 7. Порошковий матеріал розганяється та нагрівається в отворі діаметром D трубки 3 до швидкостей та температур достатніх для того, щоб при ударі об напилювану поверхню утворити на ній майже суцільний шар покриття. При цьому на характеристики покриття можуть впливати як температура та тиск повітря, так і величина критичного перерізу (с), яка може регулюватись шляхом пересування трубопроводу 5 вздовж осі отвору діаметром D в межах відстані (s) при цьому величина кільцевого критичного перерізу (с) може змінюватись від нуля до (k) (фіг. 2). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Пристрій для нанесення покриттів з осьовою подачею порошкового матеріалу, містить нагрівам стиснутого повітря, надзвукове сопло та порошковий живильник, який з'єднано з закритичною частиною сопла за допомогою трубопровода, що проходить через гирло сопла і відкритого в закритичній частині сопла, який відрізняється тим, що надзвукове сопло виконане у вигляді циліндричної трубки постійного перерізу по довжині, сполученої з трубопроводом, що має форму конічного вісесиметричного осердя, яке утворює кільцевий критичний переріз з крайкою отвору циліндричної трубки, при цьому крайка отвору циліндричної трубки, що сполучена з конічним осердям має конічну форму, а конічне осердя встановлено з можливістю регулювання та фіксації площі кільцевого критичного перерізу надзвукового сопла. 2 UA 89904 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3