Спосіб електрогідравлічної очистки виробів та пристрій для його здійснення

ОПУБЛИКОВАНО [ 1 * СОЮЗ СОЗЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК 0С0066 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР (21) Ш5878/02 1 лей электронно-оптических систем от неметаллических частей, например стек ла. Цель изобретения - повышение эффективности и качества о ч и с т к и . Способ включает укладку деталей в контей нер, погружение е г о в рабочую жидк о с т ь , очистку деталей в режиме обращенного разряда при напряжении между тоководами 1 0 . . . 15 кВ с частотой р а з рядов 2 . . . 1 0 Гц. Устройство содержит бак с рабочей жидкостью, контейнер, тоководы с механизмом перемещения. Тоководы выполнены в виде коаксиального кабеля со срезом на торце, р а с положенным под углом 3 5 . . •^5° к плоскости дна контейнера. 2 с . п . ф-лы, 3 табл., 4 ил. (22) T1.0if.89 (71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР (72) В.И. Гуйтур, Ю.Г. Голубенко, Ю.Г. Бойченко, Н.В. Свистунов, В.А. Будак и В.И. Щекин (53) 621 -7*17.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 1*53732, к л . В 22 D 29/00, 1987. Ы ) СПОСОБ ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧНСКОЙ ОЧИСТКИ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к электро гидравлической обработке и может быть использовано для очистки дета Изобретение относится к электрогидравлической обработке изделий и может быть использовано в электронной промышленности для очистки металлических деталей электровакуумных или электронно-оптических систем от н е металлических частей, например с т е к ла. Цель изобретения - повышение эффективности и качества о ч и с т к и . На фиг.1 показана зависимость сопротивления разрядного промежутка от времени; на фиг.2 - вольт-амперная .характеристика разряда; на фиг.З принципиальная электросхема у с т а н о в ки для осуществления способа; на фиг.'* - устройство для электрогидравлической о ч и с т к и . Способ заключается в следующем. Электронно-оптическую систему (внутреннюю часть электронно-лучевой трубки) укладывают в контейнер, к о т о рый опускают в камеру с конденсированной -средой (например, водой). Размещают тоководы над электронно-оптической системой, создают обращенный р а з ряд на выводах токовода. Как п о к а з а ли эксперименты применяемый при очистке обычный высоковольтный р а з ряд в конденсированной среде не п р и годен для деталей малой толщины, так как в процессе обработки повреждается их поверхность. Для качественной очистки высоковольтный разряд должен быть "мягким" и с широким спектром ч а с т о т , а сила его удара должна быть направлена на дробление неметаллической части. Установлено, что "мяг7'' і", сд t702590 кии 11 разряд реализуется при малом сопротивлении канала разряда R-»0. Этот режим может быть осуществлен в следующем случае. , В общем случае разрядный ток описывается формулой где С* - приведенная емкость генератор-нагрузка. Формула (3) соответствует балансу зарядов в системе генератор (ГИТ)нагрузка. Из (3) следует UC* = I * t і = I o exp(-p6t) sinCflt, 10 где где 1 б " - амплитуда тока; exp(-e£t) - экспоненциальная заг д е что электрический заряд Ч^ висимость; I * - приведенный ток системы. t -#текущее время; Если выполняется соотношение по & - коэффициент затухания 15 балансу зарядов, то экспоненты; & - круговая частота. I * - UCOC* = U2t f C * = U2it l~ = 2t Пусть, имеЪм, критический разряд сопротивление разрядного промежутка U2URC* R равно его волновому сопротивлению 20 (5) (R«p), тогда где \ - постоянная времени системы, равная RC* Учитывая, что потокосцепление в к; что соответствует переходу дуги в 25 нале разряда t = (p*= LI, где 9* f искру, на фиг.1 точка I , где Rr*0. приведенный магнитный поток системы В этом случае можно полагать, что получаем напряжение пробоя эквивалентно магнитному напряжению: (6) I*L - U2uRC* • 0 30 Urn Если Т^-*Т С , a R-»0, то переход ду'маг і га-искра обеспечивается соотношением т . е . вся магнитная энергия переходит „О в тепло: і - I exp(-oit), L:u = 35 - е f где іл, - приведенное значение крутизны тока; L - индуктивность контура; Z - эквивалентное сопротивление контура. Из этой формулы можно определить индуктивность Таким образом, решающую роль играет соотношение магнитных потоков системы при включении дополнительной емкости токоподвода (коаксиального 40 кабеля). Кроме того, условие коммутации взаимосвязано с частотой следования разрядов. Лабораторные исследования воздействия обращенного разряда показали, что наиболее эффективное воздействие у на неметаллические части электроваС другой стороны формула запасенкуумных и электронно-оптических сисной магнитной энергии запишется как тем осуществляется при напряжениях, 50 не выходящих за пределы 10...15 кВ и . м 2WM (2) частоте следования разрядов в пределах 2...10 Гц. При меньшем напряжеПриравнивая (1) и (2), получим, что нии, чем 10 кВ, создается недостаточразрядное напряжение в точке I ная разрушающая неметаллические час(фиг.2) равно 55 ти сила, а при напряжении большем 15 кВ повреждаются металлические деi тали систем. При очистке частотами — ———*— \J / разрядов меньше 2 Гц снижается про1 = —-г.—- с\) 45 1702590 в контейнер для сушки или последую- ': изводительность о ч и с т к и , при .частощей обработки. Изменение расстояния тах больших Ю Гц снижается эффективот кабельного среза до объекта о ч и с т ность ббработки^ так как нарушается условие ( 7 ) . ки в пределах используемого бака не В табл.1 представлены результаты влияет на качество о ч и с т к и , поэтому экспериментов по определению о п т и выбирается 3»•-5 см. мальных значений напряжений, в В табл.1-3 представлены результаты табл.2 - результаты экспериментов экспериментов по выбору оптимальных по определению оптимальных ч а с т о т . 10 режимных параметров способа. Устройство для очистки состоит Использование изобретения позволит из высоковольтного оборудования эффективно и качественно очищать изде(ГИТ - генератора импульсных токов) лия-детали электронно-оптических сис1 , низковольтного оборудования 2, тем при сохранении их размеров и формы технологической ч а с т и , состоящей из и з о б р е т е н и я 15 Ф о р м у л а бака 3, шламосборника k, блока 5 з а щиты, системы 6 вентиляции разрядни1 . Способ электрогидравлической к а , высоковольтной блокировки 7 для очистки изделий, преимущественно защиты от остаточного напряжения электровакуумных и электронно-оптина емкостном накопителе, контейнера ческих систем от неметаллических 8, коаксиального кабеля 9, у с т р о й с т частей, включающий укладку систем в ва 10 перемещения кабеля вдоль объекконтейнер, размещение тоководов у та 11 о ч и с т к и . Устройство перемещеих поверхности, погружение контейнения кабеля содержит винт 12 креплера в рабочую жидкость и очистку в о з ния кабеля 9 к устройству и напра'вля действием электрогидравличе'ских р а з -25 ющую планку 13 для ориентации кабеля рядов с одновременным перемещением относительно контейнера 8. токоподводов вдоль систем, о т л и ч а ю щ и й с я т е м , ч т о , с целью Устройство работает следующим о б повышения эффективности и качества разом. В контейнер укладывают объект о ч и с т к и , очистку ведут в режиме обра11 очистки - электронно-оптическую щенного разряда, при этом напряжение систему, контейнер 8 опускают в бак между тоководами составляет 1 0 . . . 3 с конденсированной средой (напри15 к В , а частота следования разрямер, в о д о й ) . Коаксиальный кабель 9 дов 2 . . . 1 0 Гц. закрепляют к устройству перемещения с помощью винта и планки под углом 2. Устройство для электрогидрав35 ^ 5 - - . 3 5 ° к плоскости планки 1 3 , что лической очистки изделий, преимусоответствует углам 3 5 . . . ^ 5 ° между щественно электровакуумных и э л е к т кабелем и плоскостью дна контейнера. ронно-оптических систем, от неметалУстанавливают устройство перемещения лических частей, содержащее бак с рана стенки бака 13. Включают н и з к о бочей жидкостью, контейнер, тоководы, 40 вольтное оборудование 2. При этом узел перемещения тоководов и генеразамыкаются контакты высоковольтной тор импульсного т о к а , о т л и ч а ю блокировки 7 , блока 5 защиты и сисщ е е с я тем, ч т о , с целыо повышетемы 6 вентиляции разрядника. Включания эффективности и качества о ч и с т к и , ют высоковольтное оборудование 1 тоководы выполнены в виде коаксиаль45 (ГИТ), устанавливают напряжение ного кабеля со срезом по торцу, рас1 р . . . 1 5 к В , на блоке управления (на положенным под углом 35. • Д 5 ° к плосчертеже не показан) разрядника кости дна контейнера. частоту следования разрядов 2 . . . 1 0 Гц Т а б л и ц а 1 и подают импульсы управления на р а з Эксперименты по выбору оптималь50 рядник. Перемещают устройство переного диапазона напряжений мещения вдоль очищаемого объекта 1 1 , наблюдая качество о ч и с т к и . Частота 5 Гц*, 1 3 = 0,03 и После очистки отключают высоковольтный 1 и низковольтный 2 блоки. Результаты экспериСоответствие Снимают устройство перемещения коаксимента требованиям ального кабеля 9, извлекают контейНе с о о т в е т Разрушение стекла нер 8 из блока 3 и перекладывают металлические части объекта очистки ствует неполное 7 1702590 8 Продолжение табл.1 Продолжение табл.2 Частота 5 Гц*, 1 5 » 0,03 м и Результаты эксперимента Соответствие 5 требованиям / Мелкие детали не очищены от стекла То же 8 Наличие овальных частиц из стекла на металлических деталях 9 10 Частота, 'ч = 12 кВ, 1 3 « 0.03 м » Результаты эксперимента число им- время пульсов полной до полной очисточистки ки Соответствие требованиям 3*й0 360 0 760 -" 600 -" 4800 бос _|' 10 6000 600 _и_ Соответст- 20" 11 вует 9900 900 Не соответ ствует 12 Наличие бусинок стекла на мелких металлических деталях Очистка качественная 3 15 6 " 8 ЙООО 1200 12 15 16 0 і Наличие незначительных емятин а металлических деталях 17 ібпп пптимліІЬНПГО VI•ля между коаксиальным кабелем и плоскостью дна контейнера Наличие деформированных деталей U Q = 12 кВ, частота 5 Гц, 1 3 = 0,03 м 30 Угол Результаты эксперимента Соответствие требованиям 30 Не соответствует 3k Наличие стеклянных деталей Наличие бусинок стекла на мелких металлических деталях Соответст- 45 35 вие требо Очистка качественная Соответ • ствует Наличие бусинок стекла на мелких металлических деталях Наличие стеклянных деталей Не соответствует П р и м е ч а н и е ; 1 ^ - расстояние кабельного среза от объекта очистки. * - частота следования разрядов. 35 Т а б л и ц а 2 Результаты выбора оптимального диапазона частот в процессе очистки 40 = 12 кВ, 1 Э « 0,03 м Частота, Гц Т а б л иц а3 Не соответ- 25 ствует Наличие вмятин 18 -'• Результаты эксперимента ko число им- время пульсов полной до полной очисточистки ки 50 2200 2200 Не соответствует 1800 900 Соответствует 55 50 _| I, 702590 \ \ \ I \\ \\ s \ 1 t Фа$.2 Фиг.1 Фигз 170259» редактор Л. Народная Составитель Е. Хлудов Техред А.Кравчук Корректор С. Шекмар Заказ 4578/ДСП Тираж / Подписное 9 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж~35, Раушская наб., д. hf$ Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101