|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Техническое применение пескоструйных устройств. Аппарат пескоструйный рефератРеферат Пескоструйная обработкаскачатьРеферат на тему: План:
ВведениеПескоструйная очистка/обработка каменной стены Абразивоструйный аппарат (сверху крышка-сито для фракционирования абразива) Передвижной дизельный компрессор используется при абразивоструйной очистке для получения движущей силы — воздуха Абразивоструйная очистка металлических конструкций Пескоструйная очистка Пескостру́йная обрабо́тка — холодная абразивная обработка поверхности камня, стекла, металлических изделий или зубов[1] путём повреждения её поверхности песком или иным абразивным порошком, распыляемым потоком воздуха, а при гидроабразивной обработке — струёй воды или иной жидкости. Впервые запатентован американцем Бенджамином Чу Тилгманом (1821—1901) в 1870 году (патент США 104408)[2]. 1. ТехнологияПри абразивоструйной обработке абразивные частицы ускоряются из абразивоструйного аппарата при помощи энергии сжатого воздуха. Для того чтобы посредством абразивных частиц и сжатого воздуха обеспечить эффективную очистку, требуется профессиональное мастерство, высококлассное оборудование и контроль качества. Каждый элемент влияет на результат работы всей системы. При очистке ненужные материалы удаляются, поверхность материала упрочняется и становится подготовленной для нанесения покрытий. При помощи абразивоструйной очистки с металлических конструкций удаляют старую краску, ржавчину и другие загрязнения. Кроме того, при струйной очистке удаляется вторичная окалина, которая образуется на новой стали. Угловатые частицы абразива придают шероховатость поверхности и создают профиль, или насечку. Большинство производителей красок указывают, каким должен быть профиль, чтобы обеспечить эффективное нанесение их продукции. Строители очищают кирпичную кладку перед нанесением шпатлёвки или краски. Абразивоструйная очистка наружной штукатурки и кирпича позволяет удалять старую краску, плесень, копоть, красящие вещества и даже граффити, создавая при этом идеальную поверхность для нанесения покрытия. Строители очищают преднапряженные железобетонные панели, монолитные бетонные стены, колонны и другие конструкции из бетона для того, чтобы удалить остаточный цемент, следы строительной опалубки, выцветшие участки и обнажить бетон. Кроме обработки стали и каменной кладки, при помощи абразивоструйной очистки можно снять верхние слои краски с деревянных домов и лодок. Со стекловолокна с помощью данной очистки обычно удаляют верхний слой гелевого покрытия для того, чтобы сделать видимыми пузырьки воздуха. При абразивоструйной очистке алюминия, титана, магния и других металлов удаляют результаты коррозии и, в зависимости от выбранного абразива и давления, наносят профиль. Новые, более мягкие виды абразива (включая пластик и пшеничный крахмал), а также специальное абразивоструйное оборудование с низким давлением используются для сухого способа удаления покрытий с современных композиционных материалов. Это позволяет очищать самолеты, вертолеты, автомобили, грузовики и лодки без использования абразивоструйной обработки, которая может нарушить структуру поверхности. Кроме того, переход на сухой способ очистки верхних слоев исключает возможность воздействия на рабочих токсических химических веществ, используемых при очистке, и исключает расходы, связанные с утилизацией опасных отходов. Возможности абразивоструйной очистки разнообразны. Поскольку в промышленности регулярно изобретаются новые материалы и возникает потребность в обработке новых поверхностей, производителям абразивоструйной техники и материалов приходится непрерывно совершенствовать свои технологии и оборудование. 2. Степени очисткиТребования к качеству подготовки металлической поверхности перед операциями окрашивания, нанесения металлизационных покрытий устанавливает ГОСТ 9.402-2004[3] «Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию». В ГОСТе выделяются четыре степени очистки поверхности черных металлов от прокатной окалины и продуктов коррозии:
Этим степеням подготовки поверхности в основном соответствуют степени Sa3, Sa 2 1/2, Sa 2, Sa l, устанавливаемые международным стандартом ISO 8501-1:2007: «Подготовка стальной основы перед нанесением красок и подобных покрытий. Визуальная оценка чистоты поверхности. Степени коррозии и степени подготовки непокрытой стальной основы после полного удаления прежних покрытий». При определении точной степени удаления ржавчины и очистки стальной поверхности перед покраской использует Международный стандарт ISO 8501-01-1988 и ISO 8504-1992. ISO 8501-01 употребляется по окалине. Это означает следующие уровни заражения ржавчиной:
Степени предварительной подготовки поверхности Стандарт ISO определяет семь степеней подготовки поверхности. В спецификациях часто употребляются следующие стандарты: Подготовка поверхности вручную и с помощью электроинструментов: скобление, зачистка проволочными щётками, механическими щётками и шлифовка — обозначается буквами «St».
Прежде, чем начать очистку вручную или электроинструментами, толстые слои ржавчины должны быть удалены способом обрубки. Видимые загрязнения от масла, жира и грязи тоже должны быть удалены. После очистки вручную и электроинструментами, поверхность должна быть очищена от отслаивающейся краски и пыли.
При поверхностном рассмотрении невооружённым взглядом, подложка должна выглядеть очищенной от видимых следов масла, жира и грязи и от плохо прилегающей окалины, ржавчины, краски и посторонних веществ.
То же самое, что и для St2, но подложка должна быть очищена намного более тщательно, до появления металлического блеска.
Подготовка поверхности способом пескоструйной обработки обозначается буквами "Sa". Прежде, чем приступить к пескоструйной очистке, толстые слои ржавчины должны быть удалены методом обрубки. Видимые масляные, жировые загрязнения и грязь тоже должны быть устранены. После пескоструйной обработки подложка должна быть очищена от пыли и мусора.
При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от окалины с плохим прилеганием, ржавчины, краски и других посторонних веществ.
При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Каждое остаточное загрязнение должно иметь плотное прилегание.
При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Все остаточные следы заражения должны проявляться только в форме едва заметных пятен и полос.
При проверке невооружённым взглядом поверхность должна выглядеть зачищенной от видимых масляных, жировых пятен и грязи и от большей части окалины, ржавчины, краски и других посторонних веществ. Поверхность должна иметь однородный металлический блеск. 3. Основные области применения
В последнее время пескоструйная обработка часто используется для создания шероховатости поверхностей. При очистке и ремонте старых кирпичных кладок сохраняется декоративный вид, а новые деревянные поверхности при помощи воздуха и песка могут приобрести в качестве эффекта "старый", "изношенный" вид. Исторически в пескоструйной обработке использовался обыкновенный песок, промытый и просеянный до однородной фракции. Силикатная пыль, образующаяся при дроблении песчинок об обрабатываемую поверхность, — причина профессионального заболевания — силикоза. Поэтому при пескоструйной обработке в стационарных условиях обязательна эффективная вытяжка и вентиляция, в условиях строительства — ношение респираторов. Помимо песка, в качестве абразива может использоваться стальная дробь, cтеклянные шарики, корундовый порошок и другие синтетические абразивы. Современные технологии пескоструйной обработки используют следующие технологии:
Все современные лакокрасочные материалы требуют обязательной пескоструйной обработки поверхности для придания ей шероховатости и снятия загрязнений. Пескоструйная обработка продлевает срок службы покрытий до шести раз, что позволяет значительно сэкономить на капитальном и текущем ремонтах металлоконструкций. Примечания
wreferat.baza-referat.ru Техническое применение пескоструйных устройств — курсовая работа
Министерство образования и науки Российской Федерации федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Алтайская государственная педагогическая академия» ФГБОУ ВПО «АлтГПА»
Кафедра физики и методики обучения физике
Выпускная квалификационная работа Техническое применение пескоструйных устройств
Выполнил студент 582 группы Можайский Роман Сергеевич _________ (подпись) Научный руководитель к.ф.-м.н.,профессор Голубь П.Д. _________ (подпись) Выпускная работа защищена «___» __________ 2013 г. Оценка __________________ Председатель ГАК _________ (подпись)
Барнаул - 2013
Содержание Введение…………………………………………………………………….…3 Глава 1. Основные сведения о пескоструйной обработке…………..…..…4 § 1. Пескоструйная обработка………………………………………………....4 § 2. Виды пескоструйной обработки……………………………………..…...7 § 3.История пескоструйной обработки……………………………………….12 § 4.Физические основы………………………………………………………...14 § 5. Общее описание пескоструйного процесса……………………………...17 Глава 2. Использование пескоструйного аппарата………………………..…24 § 1. Принцип работы…………………………………………………………...24 § 2. Предлагаемые способы сборки устройства……………………………...26 § 3. Испытание и результаты………………………………………………..…33 Заключение………………………………………………………………….….34 Библиографический список……………………………………………….…..35 Приложения………………………………………………………………..…...37 Техника безопасности…………………………………………………..……...37
Введение Актуальность. В настоящее время для обеспечения долговечности эксплуатации различных поверхностей используются современные покрытия, основанные на новейших инновационных технологиях. Однако ни одно покрытие не сможет выполнить предназначенную ему функцию сохранения качества поверхности, если перед его нанесением предварительно не была проведена его очистка. Одной из наиболее эффективных технологий очистки поверхностей различного типа является пескоструйная обработка. Она применяется для очистки поверхностей, выполненных из металла, камня, бетона, древесины и даже кожи. Пескоструйная обработка очень удобна и мало затратная. Конечно, можно обработать нужное изделие наждачной бумагой или скажем болгаркой, но если это объемное изделие потребуется большое количество времени, а если к тому же изделие не ровное, то ни каждая болгарка сможет справиться с этой задачей. С такими задачами легко справляется пескоструйный аппарат. Цель - перед нами стояла задача собрать пескоструйный аппарат своими руками с помощью деталей купленных в любом сантехническом магазине и с минимальными затратами, но не уступающему заводскому аппарату. Объект исследования – пескоструйный аппарат и пескоструйная обработка. Предмет – возможность сбора пескоструйного аппарата своими руками. Практическая значимость работы заключается в сборке пескоструйного аппарата т.к. этот аппарат очень нужен в быту и промышленности, данный аппарат лучше всего справляется с задачей по очистке поверхности он прост в обращении и ребята из школ и в высших учебных заведений смогут его собрать и использовать под присмотром руководителя. Глава 1. Основные сведения о пескоструйной обработке
§ 1. Пескоструйная обработка
Пескоструйная обработка - холодная абразивная обработка поверхности камня, стекла, металлических изделий путем повреждения её поверхности песком или иным абразивным порошком, распыляемым потоком воздуха, а при гидроабразивной обработке - струёй воды или иной жидкости. Тип пескоструйных аппаратов по типу подачи абразивного материала делится на два типа: напорное или инжекторное. При напорном типе воздух подается как в саму установку, так и на дозирующий узел абразива. При этом абразив и сжатый воздух подаются по одному рукаву, на конце которого крепится абразивное сопло для придания формы и направления струи. Скорость и энергия при воздушноабразивной струи при напорном типе высока, что позволяет выполнять большие объемы работ и производить глубокую очистку поверхности. При инжекторном типе воздух и абразив подаются по двум разным рукавам. Воздух по рукаву подается непосредственно в соплодержатель, в котором установлены два сопла: абразивоструйное и воздушное. Между соплами создается разряжение, за счет которого происходит подсос абразива. Скорость и энергия воздушно-абразивной струи при инжекторном типе значительно ниже, что удовлетворяет при небольших объемах работ. Из преимущества можно отметить как не высокую стоимость самой установки, так и необходимого для работы компрессора т.к. инжекторное оборудование потребляет значительно меньше сжатого воздуха. При абразивоструйной обработке абразивные частицы ускоряются из абразивоструйного аппарата при помощи энергии сжатого воздуха. Для того чтобы посредством абразивных частиц и сжатого воздуха обеспечить эффективную очистку, требуется профессиональное мастерство, высококлассное оборудование и контроль качества. Каждый элемент влияет на результат работы всей системы. При очистке ненужные материалы удаляются, поверхность материала упрочняется и становится подготовленной для нанесения покрытий. При помощи абразивоструйной очистки с металлических конструкций удаляют старую краску, ржавчину и другие загрязнения. Кроме того, при струйной очистке удаляется вторичная окалина, которая образуется на новой стали. Угловатые частицы абразива придают шероховатость поверхности и создают профиль, или насечку. Большинство производителей красок указывают, каким должен быть профиль, чтобы обеспечить эффективное нанесение их продукции. Строители очищают кирпичную кладку перед нанесением шпатлёвки или краски. Абразивоструйная очистка наружной штукатурки и кирпича позволяет удалять старую краску, плесень, копоть, красящие вещества и даже граффити, создавая при этом идеальную поверхность для нанесения покрытия. Строители очищают железобетонные панели, монолитные бетонные стены, колонны и другие конструкции из бетона для того, чтобы удалить остаточный цемент, следы строительной опалубки, выцветшие участки и обнажить бетон. Кроме обработки стали и каменной кладки, при помощи абразивоструйной очистки можно снять верхние слои краски с деревянных домов и лодок. Со стекловолокна с помощью данной очистки обычно удаляют верхний слой гелиевого покрытия для того, чтобы сделать видимыми пузырьки воздуха. При абразивоструйной очистке алюминия, титана, магния и других металлов удаляют результаты коррозии и, в зависимости от выбранного абразива и давления, наносят профиль. Новые, более мягкие виды абразива (включая пластик и пшеничный крахмал), а также специальное абразивоструйное оборудование с низким давлением используются для сухого способа удаления покрытий с современных композиционных материалов. Это позволяет очищать самолеты, вертолеты, автомобили, грузовики и лодки без использования абразивоструйной обработки, которая может нарушить структуру поверхности. Кроме того, переход на сухой способ очистки верхних слоев исключает возможность воздействия на рабочих токсических химических веществ, используемых при очистке, и исключает расходы, связанные с утилизацией опасных отходов. Возможности абразивоструйной очистки разнообразны. Поскольку в промышленности регулярно изобретаются новые материалы и возникает потребность в обработке новых поверхностей, производителям абразивоструйной техники и материалов приходится непрерывно совершенствовать свои технологии и оборудование.
§ 2. Виды пескоструйной обработки На самом деле название процесса - пескоструйный - уже устарело, но в обиходе достаточно популярно. Дело в том, что песок, применяемый в процессе обработки, постепенно стали заменять другими материалами. Это связанно с опасностью получить заболевание Силикоз, которой человек заболевает вдыхая пыль (двуокись кремния SiO2), побочный продукт при процессе пескоструйной обработки. Сначала этим материалом стала дробь, и процесс обработки с применением дроби стали называть дробеструйным. В дальнейшем стали применять и другие материалы - Купершлак, Карбид кремния, Электрокорунд, Пластиковые материалы, Органические материалы (фруктовая косточка) и другие. Поэтому все эти материалы объединили одним названием - Абразив и процесс стал называться Абразивоструйным. Существует много видов абразивоструйной обработки поверхностей. Вот лишь основная часть: Классический способ под давлением. Этот способ очень распространен вследствие его простоты, понятности и небольших затрат на приобретение оборудования. Процесс абразивоструйной обработки в классическом варианте можно описать следующим образом. Сухой абразив загружается в емкость, которая в дальнейшем герметизируется (способы герметизации различны). Внутрь емкости подается избыточное давление, которое способствует продавливанию абразива через регулирующую запорную арматуру (так называемый пескоструйный затвор). Одновременно с этим по обводному каналу (так называемой воздушной магистрали) также подается сжатый воздух. Далее, абразивный материал, пройдя песчаный затвор, попадает в камеру смешивания, где происходит смешивание абразивного материала со сжатым воздухом. Это необходимо для того, чтобы абразив находился во взвешенном состоянии, т.к. сам по себе он не текуч и не может проходить по шлангам, образуя пробки и заторы. Уже во взвешенном состоянии абразив подается по шлангу к абразивоструйному соплу, где происходит разгон частиц абразива в сужающейся части пескоструйного сопла и выброс на очищаемую поверхность. Классический способ с разряжением или инжекторный. Отличие этого способа абразивоструйной обработки от классического способа под давлением в том, что абразивный материал не подается по шлангам при помощи сжатого воздуха, а засасывается из емкости, которая в свою очередь не находится под давлением, а открыта для постоянного пополнения абразивным материалом. Данный способ часто применяется для пескоструйной обработки тонколистовых металлов, матирования стекла, локальной пескоструйной очистки автомобилей, при подготовке их к покраске. Скорость вылета частиц абразивного материала ниже, чем в установках абразивоструйных, работающих под давлением, поэтому данный способ пескоструйной очистки применяют для легких струйных работ. Еще одним из преимуществ данного процесса это относительно небольшой расход сжатого воздуха (около 1 м3/мин), что делает процесс пескоструйной обработки достаточно популярным в ремонтных мастерских автомобилей, которые, как правило, имеют компрессор с достаточным количеством сжатого воздуха. «Мокрый пескоструй». Различаются на два вида. Первый это ввод воды непосредственно в струю абразива, либо в сопле абразивоструйном, либо за соплом. Второй это подача абразивного материала по шлангам непосредственно с жидкостью. Первый вариант предполагает наличия стандартного классического пескоструйного аппарата и дополнительной навески устройства подачи и ввода жидкости в струю. Второй вариант предполагает наличие специализированного оборудования, которое очень сложно в работе, обслуживании и соответственно значительной его стоимости. Плюсы «Мокрого пескоструя» очевидны. Это отсутствие пыли в обоих вариантах и возможность использовать мокрый (не высушенный) абразивный материал в работе. Минусом (значительным) является присутствие влаги на очищенной поверхности, что очень плохо сказывается при обработке металла, т.к. очищенная поверхность начинает на глазах коррозировать. Бороться с этим можно лишь вводом дополнительных ингибиторов (присадок) в жидкость, которая задерживает процесс коррозирования металла. В случае применения данного оборудования при обработке неметаллических (не поддающихся коррозии) материалов, минусов практически нет, кроме одного - значительных затрат на приобретение данного оборудования. Термопескоструйная обработка. Другие названия - гидродинамическая обработка, «Огненный» пескоструй (народное название). Этот процесс - совмещение классического пескоструйного аппарата под давлением и реактивной струи, получаемой при помощи сгораемого топлива (как правило, керосин).Суть процесса состоит в том, что струю абразива разгоняет не сжатый воздух, а реактивная струя. Плюсы оборудования - высокая производительность процесса очистки (в несколько раз), по сравнению с классическим пескоструйным процессом. Минусы - высокий уровень звука, создаваемый реактивной струей; необходимость постоянного контроля соединителей и топливопроводов, во избежание возгорания при утечке топлива; удорожание оборудования в несколько раз, по сравнению с классическим пескоструем. Очистка льдом. Последнее ноу-хау в процессе абразивоструйной обработки поверхностей. Суть в том, что вместо твердых частиц абразивного материала в данном случае используется либо искусственный лед, либо натуральный, полученный ледогенератором. Несомненным плюсом является отсутствие таких побочных факторов, таких как пыль и отходы процесса очистки, т.к. абразивный материал попросту тает после осуществления очистки. Минусом также является попадание жидкости на очищенную поверхность и введение ингибиторов коррозии, дороговизна оборудования (стоимость данного комплекта оборудования иногда доходит до нескольких десятков тысяч долларов). Плюс ко всему, если оборудование не укомплектовано ледогенератором, то появляется необходимость покупать искусственный лед, а также сложность его хранения. freepapers.ru Техническое применение пескоструйных устройств — курсовая работа
Специалисты давно уже для себя разделяют: есть отдельный режим пескоструйной очистки и удаления старых покрытий с поверхности, и есть отдельный режим подготовки поверхности перед нанесением новых покрытий. Толщина удаляемого покрытия разная, и может иметь незначительную толщину в пределах 0,5 мм. Анализируя работу нескольких предприятий, которые достаточно давно работают в области антикоррозионных технологий, мы обратили внимание, что рабочие собирают вторичную пылевидную фракцию абразива (где это возможно) и повторно засыпают её в пескоструйный аппарат. Операторы в один голос заявляли, что используя пыль, количество абразива на единицу площади идет значительно меньше, чем при использовании ГОСТовского фракционного состава, особенно при удалении тонких покрытий. Мы проверили эти рекомендации. Действительно, используя пылевидную фракцию абразива, расход на единицу площади на 30-35% меньше, причём, это относится и к покрытиям, имеющим толщину больше, чем 0,5 мм. Вывод: из всех испытанных абразивов при пескоструйной очистке поверхности металла, лучше всего себя зарекомендовали шлаки металлургических производств, они имеют самую высокую удельную плотность, по сравнению с другими абразивами (высокое содержание железа). Для эффективной пескоструйной очистки поверхности должна быть смесь 50 на 50 (пылевидная фракция + гостовская фракция)[15].
Глава 2. Использование пескоструйного аппарата
§ 1. Принцип работы Пескоструйное оборудование (или правильнее его назвать абразивоструйное, дробеструйное оборудование) представлено сегодня множеством видов различных технических средств: пескоструйная камера, пескоструйная установка, пескоструйный аппарат. Сегодня мы остановимся более подробно на последнем. Принцип работы пескоструйного аппарата заключается в следующем: используемый в работе абразив под воздействием воздушного потока подается в магистраль аппарата и с высокой скоростью выбрасывается на поверхность обрабатываемого предмета. При этом происходит удаления с нее всех возможных загрязнений. Наиболее часто аппарат используется для пескоструйной обработки металла. Производительность пескоструйного аппарата напрямую связана с его мощностью. Максимальным показателем в данном случае является 37 м2/ч. Пескоструйный аппарат использует в своей работе любые сухие абразивы, фракции которых не превышают 3,5 мм. Существует четыре основных вида пескоструйных аппаратов: маломощные, среднемощные, высокопроизводительные и аппараты большого насыпного объема. Маломощный пескоструйный аппарат имеет емкость от 15 до 30 литров. Данный пескоструйный аппарат обычно применяется в тех случаях, когда требуется очистка объектов, доставить которые в мастерские невозможно или затруднительно. Следует осознавать, что давление воздуха во всех аппаратах примерно одинаковая, маломощность в данном случае подразумевает ограниченные возможности по объему работы. Трубки данного аппарата имеют малый диаметр и короткий рукав. Основным преимуществом маломощного пескоструйного аппарата является его легкий вес, что позволяет использовать его практически в любых условиях и для любых объектов. Чего не скажешь о среднемощных пескоструйных аппаратах, которые транспортируются к месту обработки на небольших грузовых машинах. Зато данный вид пескоструйного оборудования обладают довольно высокой производительностью. В том числе и за счет вместительной емкости для абразива (от 100 до 140 литров). Рекомендуемое время работы с таким пескоструйным оборудованием составляет один-два часа. Однако самым популярным у потребителей считается высокопроизводительная пескоструйная установка (назвать это аппаратом уже довольно сложно). Она имеет емкость в 200 и более литров. Портативные модели данного вида пескоструйного оборудования снабжены двумя колесами, что облегчает его использование. Стационарная пескоструйная установка требует оборудования специального помещения под нее. Пескоструйный аппарат большого насыпного объема вмещает от 1 800 до 24 000 литров абразивного материала. Высокая производительность здесь достигается также за счет наличия нескольких (от 2 до 4) рабочих выходов. Стоит отметить, что как это ни парадоксально, пескоструйное оборудование/аппараты могут легко называться дробеструйным оборудованием/аппаратами. Специалисты поймут в чём дело (принцип работы и результат один и тот же), а вот обыватель, неспециалист может всерьёз встать в тупик из-за разницы названий. Перед нами стояла задача собрать пескоструйный аппарат своими руками с помощью деталей купленных в любом сантехническом магазине и с минимальными затратами, но не уступающему заводскому аппарату[6].
§ 4. Предлагаемые способы сборки устройства
Как сделать пескоструйный аппарат и что для этого нужно? Первое что нужно найти это емкость, в которую засыпают песок и создают давление. Для этого сгодится баллон литров на 50. Я сделал из ресивера (рис.3), преимущество в том что он легкий, а недостаток только в том что варить его нужно осторожно чтобы не прожечь т.к. метал стенок тонковат. рис.3 Еще потребуются краны шаровые 3шт (рис.4), штуцеры (рис.5), переходники (рис.6), цанговый зажим (рис.7), 2 метра шланга внутренним диаметром 14мм., а наружным 22мм. (рис. 8),кусок трубы 2 дюйма с резьбой и резьбовая заглушка в которую вырезается круглая прокладка из резины толщиной 2-3 мм., это получится засыпная горловина. рис.4 рис.5 рис.6 рис.7 рис.8
Все тройники, краны, штуцеры, переходники, кусочки труб с резьбами и заглушками и цанговый зажим куплены в сантехническом магазине, на все потрачено небольшое количество денег по сравнению со стоимостью нового заводского аппарата. И так все нужно нам приобретено. С чего начать? Начинаем с баллона. В баллоне нужно сделать два отверстия, одно нужно сделать по центру дна диаметром 12 мм, а другое в его верхней части, отверстие должно быть как внутренний диаметр трубы 2 дюйма. Берем сварку и привариваем кусок трубы к верхней части баллона совместив отверстия трубы и баллона. Шов должен быть герметичным. Вот мы получили засыпную горловину (рис.9). рис.9
Теперь снизу привариваем кусочек трубы ДУ 15 с резьбой, также шов должен быть герметичным. Это мы получили сток для песка. Необходимо что бы резервуар с песком стоял вертикально, для этого сооружаем подставку, с боку которой привариваем колесики для удобства перемещения. Затем в верхней части резервуара делаем вход для воздуха, для создания внутри резервуара давления, он делается аналогично выходу снизу из кусочки трубы ДУ 15 с резьбой. И так основная часть сделана. Начинаем собирать все в единое целое. Берем кран и накручиваем с применением ленты фум для уплотнения его с низу на выход, в кран вкручиваем бочонок, а на бочонок тройник (рис.10-11).
рис.11 рис.12 Всю сборку ведем с уплотнением по резьбе с фторопластовой лентой фум. В один свободный конец вкручиваем для шланга с внутренним диаметром 14мм., а вот второй штуцер нужно сначала подготовить для этого берем штуцер под 9 мм. Шланг и в его проходное отверстие нужно вставить медную трубку или любую другую с внешним диаметром 6 мм., а внутренним 4 мм., так чтоб конец трубки был примерно в середине тройника, когда штуцер будет закручен в тройник. Конец трубочки со стороны куда одевается шланг немного развальцовывается. Вот теперь этот штуцер вкручиваем в свободный конец тройника. На штуцер 14 мм. Одеваем шланг и затягиваем хомутом на другой конец шланга собираем систему через которую будет вылетать струя абразива. Для этого берем кран и вкручиваем второй штуцер на 14 мм, с другой стороны крана вкручиваем бочонок, а на бочонок накручиваем цанговый зажим. В зажим нужно зажать сопло. Сопло представляет собой металлический стержень длиной 30 мм. и диаметром 10 мм, в котором просверлено отверстие 2,5 мм. по всей длине, а потом сверлом на 9 мм. с одной стороны делаем зентовку на глубину острия сверла, а с другой стороны расширяем отверстие 2,5 мм. до 3 мм. на глубину 20 мм. и еще раз сверлим 3,5 мм. на глубину 15 мм. Таким образом получаем сопло (рис.13-15).
рис.13 рис.14 рис.15 После того как изготовили сопло хорошо бы его закалить. А еще бы лучший вариант сопла получился из керамики. В верхней части резервуара куда вварен вход для воздуха вкручиваем кран, а в кран вкручиваем бочонок, а на бочонок накручиваем тройник. В тройник в свободные концы вкручиваем штуцеры по шланг 9 мм. На один штуцер одеваем шланг, который подключаем к компрессору, а ко второму штуцеру подключаем кусочек шланга который вторым концом одевается на штуцер снизу резервуара 9 мм. Вот и получается пескоструйный аппарат (рис.16) . рис.16 § 5. Испытание и результаты Теперь испытания. Хорошо просеянный песок при помощи сита с песчинками размером 0,5-0,8 мм. Засыпаем в резервуар и закрываем его герметично заглушкой. Открываем на половину нижний кран и полностью кран на верху, подаем давление примерно 4-6 атм. с компрессора и открываем кран на шланге и, О чудо! Песок вылетает и сдирает краску и ржавчину. На рис.17 мы видим обработку железного изделия покрытого ржавчиной, края железной пластины мы оставили не обработанными, в центре пластины результат обработки. На рис.18 железное изделие покрытое краской, а по центру мы так же видим результат обработки. рис. 17
рис. 18 Заключение На сегодняшний день есть большая потребность использования пескоструйного аппарата в быту и промышленности. Он широко используется, так как количество металлических изделий растет, а как мы знаем со временем металл подвергается коррозии, покрываются ржавчиной, следовательно, он нуждаются в ремонте и реставрации. Мы поближе познакомили вас с принципом работы пескоструйного аппарата, показали его работу с физической стороны, плюсы и минусы различных видов обработки. А так же если вы не располагаете средствами на покупку заводского аппарата, то эту проблему можно решить, собрав его своими руками и с наименьшими затратами и с довольно не плохим результатом. Поставленная передо мной задача по сборке пескоструйного аппарата выполнена. Испытания устройства прошли успешно, по результатам можно сказать, что самодельный аппарат может не уступать заводскому аналогу.
Библиографический список:
freepapers.ru Как пользоваться пескоструйным аппаратом? | ООО «ТД СИЛОВЫЕ МАШИНЫ»24 Сентябрь 2016 Кратко о пескоструйном аппарате:Как очистить старое крыло автомобиля от налета ржавчины? Конечно, можно сделать это вручную с помощью наждачной бумаги или шлифовальной машины. Однако скорость обработки, особенно при большой площади, оставит желать лучшего. Вспомните про пескоструйный аппарат. Как им пользоваться? Узнаете далее. Аппарат имеет довольно сложную конструкцию, основными деталями которой являются корпус с емкостью для песка, абразивный рукав, держатель сопла и само сопло. Стоит сразу заметить, что рукав нужен, чтобы рабочий мог приближать/отдалять частицы от шлифуемой детали. Материал, из которого он изготавливается, должен выдерживать высокое давление, поэтому рукав выполняется из качественного каучука с полимерными примесями. Песок под высоким давлением – около 12 атм через абразивный рукав подается на обрабатываемую деталь. Песчинки вылетают со скоростью около 720 м/с и, ударяясь о поверхность, отщепляют частицы ржавчины, старого лакокрасочного покрытия, окалины и пр.
Несколько важных правилПонятно, что работа с пескоструйным аппаратом требует специальных навыков и прохождения обучения, ведь в случае неосторожности или небрежности оператор может получить травмы. Для этого приводим советы, которые рекомендуется соблюдать во избежание несчастных случаев. Как обращаться с соплами?
Главным свойством сопла является высокая прочность – оно изготавливается из стали, керамики или некоторых видов карбида, например, карбида бора. Лучше, если оно будет иметь форму цилиндра с внутренним сечением, которое часто заменяется специальным сечением Вентури – тогда вылетающие частицы песка распределяются по поверхности равномерно. Для повышения эффективности работы на рабочем месте лучше держать сразу несколько типов сопел: коротких для обработки поверхности на близком расстоянии, и длинных – для удаленной работы. Всегда следует помнить, что это хрупкие детали. Если вам нужно открутить или ослабить посадку сопла, то используйте только гаечный ключ, ни в коем случае не газовый. Ежедневно выкладывайте новое уплотнительное кольцо позади сопла, чтобы защищать его оболочку от повреждений, наносимых песком. Вставлять сопло в держатель нужно так, чтобы кольцо очень плотно располагалось, но не было расплющено. Как регулировать клапан дозировки шлифовального материала?
Это необходимо, чтобы через сопло подавался строго определенный объем абразивного материала. Следует полностью открыть клапан, потом переместить рукоять. Двигать ее нужно, пока не получится смесь с нужной интенсивностью подачи, а расход материала будет минимальным при высокой мощности струи. Если клапан дозировки настроен неправильно, вы это легко увидите: песок будет подаваться неравномерно, толчками. Еще одной причиной неравномерности может стать влага в шлангах и емкостях. Решается эта проблема установкой масловлагоотделителя. Также учтите, что клапан дозировки ни в коем случае нельзя закрывать, однако он всегда должен оставаться в конечном положении. Как правильно соединять шланги?
Первым делом надо убедиться, что диаметр отверстия шланга соответствует диаметру сопла. Правильное соотношение 3:1. Если это не соблюдать, то постепенно песок забьет шланги. Как работать с кранами?Следите за положением рычагов кранов: воздушный кран обязательно следует закрывать перед включением оборудования. Всегда контролируйте клапан дозировки песка: в любой момент времени он должен быть открыт. Также вам не следует упускать из виду воздушный и впускной краны: ими нужно управлять одновременно. Под каким углом распылять абразивный материал на поверхность детали?
Если с помощью струи песка вы хотите удалить ржавчину или окалину, то на угол нужно обращать внимание в первую очередь. Он должен быть около 80 – 90°. Это не только обеспечит высокую эффективность, но и улучшит угол обзора для оператора: воздушная отдача от струи удалит песчинки со шлема рабочего. Если же лакокрасочное покрытие, которое нужно удалить, не столь прочное, тогда нужно направить сопло под углом больше 90°. Воздух будет попадать под краску и приподнимать слои, отрывая целыми пластами. Соблюдаем правила техники безопасности
Защитный шлем – гарантия безопасности рабочего, именно поэтому с ним следует обращаться особенно бережно. Если стекло теряет прозрачность и мутнеет, его следует заменить. Невыполнение этого правила приводит к снижению эффективности обработки, так как оператор нечетко видит, куда направлять струю песка. На рабочем месте обязательно следует держать несколько запасных стекол. Обязательно заземлите пескоструйный аппарат – это поможет избежать случайного удара током. Если работы выполняются пескоструйным оборудованием на дистанционном управлении, то следует проявлять к нему повышенное внимание: очищать фильтры для песка каждый день, а смазку проводить согласно рекомендациям производителя. Аккуратное обращение со шлангами также является залогом безопасной и успешной работы. После смены следует их сматывать в бухты, не затягивая, и связывать. Тогда перенести их в другое место в случае необходимости будет легко. Правильно подирайте длину шланга: если нужно работать на расстоянии 15 м, не следует использовать 30-метровую бухту. На рабочем месте следует иметь запас расходных деталей (колец для сопла, резиновых уплотнителей для шлангов, стекла для шлема и пр.). Если что-то выходит из строя, вы всегда сможете быстро найти замену, не теряя при этом рабочего времени Если у вас остались вопросы о правилах использования пескоструйного аппарата или вам нужно выбрать конкретную модель, то просто позвоните по телефону +7 499 350 27 08. Наши специалисты имеют большой опыт в подборе оборудования, они с удовольствием вам помогут. Читайте также полезную статью про пескоструйную систему. Вернуться contracor-rus.ru Что из себя представляет пескоструйное оборудование?Пескоструйное оборудование – это современное устройство, предназначенное для обработки различных поверхностей – стекла, металла, камня и проч. Данное приспособление идеально справляется с такими загрязнениями, как следы окалины или ржавчины, маслянистыми пятнами, а также с остатками старого защитного покрытия, эффективно очищая поверхность. Принцип работы пескоструйных инструментовКонструкция пескоструйных инструментов предполагает обязательное наличие компрессора, емкости для абразивного состава, распылителя (пистолета), комплекта шлангов, обеспечивающих транспортировку воздуха, а затем и абразивно-воздушной смеси. Практически все пескоструйные аппараты работают следующим образом:
Пескоструйное оборудование – это современное устройство, предназначенное для обработки различных поверхностей – стекла, металла, камня Аксессуары для пескоструйных аппаратовДля качественной обработки поверхностей необходимо наличие таких элементов:
Разновидности пескоструйных устройствПескоструйное оборудование различается по следующим критериям: МощностьВ зависимости от мощности, оборудование для пескоструйной обработки металла и других поверхностей может быть:
Пескоструйное оборудование разной мощности Способ подачиВ зависимости от способа подачи абразивного вещества:
Используемое веществоВ зависимости от используемого материала:
Аппарат для обработки при помощи сухого льда Плюсы применения пескоструйных аппаратовПо сравнению с другим оборудованием для подготовки поверхностей к дальнейшим работам, пескоструйный инструмент имеет ряд преимуществ:
Как выбрать пескоструйный аппарат?Выбирая пескоструйное оборудование, следует учитывать его основные характеристики:
Все показатели должны соответствовать цели, с которой осуществляется приобретение пескоструя. Особый акцент необходимо сделать на месте приобретения. В попытках сэкономить не стоит покупать столь серьезное оборудование на рынке или у сомнительного производителя. Лучше заплатить чуть больше, но быть уверенным в том, что приобретение действительно является качественным и сможет полноценно и долго выполнять необходимые функции. www.avtokrasim.ru Абразивоструйный аппарат. Пескоструйная техникаВыполнение обдирочных, очистных и шлифовальных операций все чаще связывается с функцией абразивоструйной техники. Традиционные приспособления и инструменты отходят на второй план, уступая место производительным агрегатам. На отечественном рынке доступны машины такого типа от разных изготовителей, но лидерские позиции занимает фирма Contracor. Даже в средних модификациях абразивоструйный аппарат этого производителя способен качественно выполнять обработку различных поверхностей. Впрочем, и этой продукцией спектр предложений на рынке не ограничивается. Разновидности техникиНа данном этапе развития этого направления производители предлагают три варианта установок – пневматические, инжекторные и вакуумные. Наиболее привлекательным в плане мощности и эффективности является пневматический агрегат. Такие машины обычно используют в промышленности, когда требуется обслуживать большой участок. Инжекторные модели можно назвать противоположностью вышеназванного типа. Эти версии работают по типу всасывания абразива из специального резервуара, после чего крошка подается воздухом на рабочую поверхность. Инжекторный абразивоструйный аппарат отличается небольшой мощностью, поэтому и применяется в решении несложных задач зачистки и шлифования. Что касается вакуумных моделей, то они также не используются в масштабных мероприятиях, но имеют одно преимущество. Модели этого типа позволяют несколько раз использовать уже выброшенный абразив, обеспечивая и экономию денежных средств. Основные характеристикиВ оценке рабочего потенциала пескоструйных установок берут во внимание две характеристики – производительность и объем резервуара, который предварительно наполняется абразивной смесью. Показатель производительности выражается объемом частиц, выброшенных аппаратом вместе с воздухом за час. Модели агрегатов начального уровня обеспечивают порядка 3-5 м2/ч. В мастерских и на стройплощадках чаще применяют технику, выпускающую порядка 10-15 м2/ч. Самые же производительные модификации способны выпускать до 30 м2/ч. При этом объем резервуара в среднем составляет 20-40 л. Правда, на крупных производствах можно встретить абразивоструйный аппарат, к которому подводится емкость на несколько сотен литров. Это массивные конструкции, которые нередко входят в состав производственных линий. Модель «Сорокин 10.3»Отечественная версия небольшого по размерам, но функционального пескоструя. Объем резервуара составляет лишь 34 л, но его достаточно для выполнения очистных операций в автомастерских, и тем более в частном хозяйстве. Если не считать разницы с более объемными аналогами в литраже загрузочного бака, то абразивоструйный аппарат фирмы «Сорокин» выиграет за счет универсальности применения. Дело в том, что мощности данного агрегата достаточно для обслуживания металлических конструкций. Например, с его помощью такие поверхности избавляются от ржавчины, окалины и устаревшего лакокрасочного покрытия. Но, кроме этого, модель подходит для аккуратного обслуживания неметаллических поверхностей вплоть до толстого стекла. Модели линейки DBS от ContracorВ данном случае речь идет о более производительной технике, представленной в разных исполнениях. В начальном сегменте компания предлагает аппарат абразивоструйный DBS 100, который подходит для использования в сельском хозяйстве, в бытовых нуждах, а также в автомобильных мастерских. Агрегат располагает баком на 100 л, поэтому рабочий процесс можно будет не останавливать до полного завершения операции. Впрочем, это зависит от объемов планируемой работы. Модификация с резервуаром на 200 л уже точно подойдет для решения задач в промышленных масштабах. Конечно, аппарат абразивоструйный DBS 200 и стоит недешево, но его функция оправдает вложения, если необходимо провести быстрое обновление массивных конструкций. При этом обе версии пескоструев из семейства DBS отличаются высокой производительностью, достигающей 37 м2/ч. Способствует эффективному выполнению различных задач и возможность использования песка с фракцией порядка 3,5 мм. Модели DSG «ВМЗ»Выксунский металлургический завод предлагает пескоструйные установки серии DSG, которые, по словам пользователей, отличаются надежностью в работе, функциональностью и качеством обработки. В питании агрегата применяется сжатый воздух, который предварительно фильтруется от масел и влаги. Именно подготовка несущих масс позволяет оборудованию сохранять работоспособность даже в сложных условиях эксплуатации. По характеристикам абразивоструйный аппарат DSG схож с предыдущими версиями, но есть и отличия. Прежде всего это касается возможностей работы с абразивом. В бункер, который в среднем исполнении имеет объем 200 л, можно загружать песок фракции 2 мм. Но нельзя сказать, что мелкая фракция расходного материала в данном случае обуславливает недостаток техники. Ограничение по размеру абразива лишь определяет направленность использования агрегата – преимущественно это более деликатные операции, близкие к процедурам шлифования. ЗаключениеТехника для пескоструйной обработки стоит недешево, поэтому и выбирать ее следует с предельной ответственностью. Опираться в этом мероприятии стоит на первичные характеристики, а также на конструкционные особенности. К примеру, аппарат абразивоструйный DBS и другие названные модификации снабжены ходовой частью с колесами. Но не всегда мобильность является критерием выбора. Так, если агрегат будет эксплуатироваться в одном и том же месте на производственной линии, то в таком дополнении нет потребности. Но зато следует внимательно подходить к выбору комплектующих. Форсунки, муфты и переходники обуславливают возможности сопряжения пескоструя с компрессорами и выпускными пистолетами. Важно учитывать и требования техники в плане энергоснабжения. В последнее время все чаще выходят на рынок автономные модели, обеспеченные стабилизаторами и системами предохранения. fb.ru Техническое применение пескоструйных устройств — курсовая работа
§ 3. История пескоструйной обработки
Впервые запатентован американцем Бенджамином Чу Тилгманом (1821-1901) в 1870 году (рис. 1-2). О принципах работы пескоструйного оборудования говорит его название - «струя песка». С возникновением технологии пескоструйной обработки связана интересная история. Бенджамин Чу Тилгман, американский военный изобретатель служил в пустыне, он обратил внимание на то, что стекло, неприкрытое ставнями, отличалось от защищенного. Под воздействием сильных ветров, песок постоянно царапал оконное стекло, и со временем разница стала видна невооруженным взглядом. Бенджамин был изобретателем, он быстро нашел применение этому эффекту, и уже в 1870 году в США был запатентован пескоструйный аппарат (патент США 104408). рис.1 рис.2 С того времени прошло сто сорок лет, однако принцип работы пескоструйного аппарата, созданного американским изобретателем, практически не поменялся. Изменились, впрочем, применяемые при пескоструйной обработке материалы. От песка со временем отказались, поскольку у работников выполнявших очистку был большой риска заболеть силикозом, болезнью, вызываемой мельчайшей песчаной пылью, которая неизбежно попадает в легкие при работе с пескоструйным аппаратом. Сначала песок заменили чугунной дробью, а после ассортимент абразивных материалов пополнился карбидом кремния, электрокорундом, купершлаком, различными пластиковыми материалами и даже измельченными фруктовыми косточками. Так что в наше время пескоструйный аппарат вернее называть абразивным аппаратом.
§ 4. Физические основы Трение – один из видов взаимодействия тел. Сила трения возникает как сила сопротивления, препятствующая относительному смещению соприкасающихся тел, и направлена по касательной к поверхности соприкасающихся тел в сторону, противоположную относительного смещения. Если соприкасающиеся тела твердые, то трение называют сухим. Если твердое тело движется в жидкости или между твердыми телами имеется слой жидкости (смазка),то трение называют жидким (или вязким). Но не надо думать, что трение всегда препятствует движению - часто оно ему способствует. При прокручивании колёс автомобиля сила трения шин о поверхность земли, препятствуя их проскальзыванию, действует со стороны дороги и направлена вперёд, обеспечивая движение автомобиля. Чем сильнее трение, тем больше соответствующая сила, поэтому его стараются не уменьшать, а увеличивать: покрытие дороги делают шероховатым, наносят на поверхность шины рельефные рисунки (протекторы). Вспомните, как трудно идти по скользкой дороге или как буксует автомобиль, стоящий на льду или в грязи: колёса проскальзывают на месте, хотя мотор исправно вращает их. Что определяет величину силы сухого трения? Повседневный опыт свидетельствует: чем сильнее прижать поверхности тел друг к другу, тем труднее вызвать их взаимное скольжение и затем его поддерживать его. Так, например, лист бумаги, вложенный между страницами лежащей на столе толстой книги, проще вытащить из верхней части фолианта, чем из нижней. Прижимающая сила, действующая со стороны соседнего тела на трущуюся поверхность, перпендикулярна ей и называется силой нормального давления.
В 1781 г. Шарль Кулон, изучая трение деталей и верёвок, которые в то время были существенными частями механизмов, экспериментально установил, что сила трения Fтр прямо пропорциональна прижимающей силе N: Коэффициент пропорциональности µ - коэффициент трения - определяется шероховатостью соприкасающихся поверхностей; для более гладких поверхностей он меньше. Например, после удара хоккейной клюшкой скользящая шайба быстрее останавливается на деревянном полу, чем на льду. Если к лежащей на столе очень тяжёлой книге приложить небольшую горизонтальную силу, то книга не сдвинется. Это значит, что и при отсутствии движения на тело действует сила трения покоя Fотр, компенсирующая действие остальных сил. Чем сильнее внешнее воздействие, направленное вдоль поверхности, тем эта сила больше. Однако она не растёт бесконечно (если тело не приклеили), а достигает предела, зависящего от силы нормального давления: Fотр max = µ оN где µ о - коэффициент трения покоя немного превышает коэффициент трения скольжения µ . Если внешние силы превысят это максимальное значение, тело начнёт двигаться ускоренно. Таким образом, величина силы трения покоя ограничена неравенством Fотр ≥ µ оN
Она меняется в зависимости от действующих сил и может принимать любые значения от нуля до µ оN Когда сила трения покоя достигнет максимального значения, малейшее возмущение приведёт тело в движение. При этом сила трения покоя µ оN сменяется силой трения скольжения µ N, которая также направлена, но имеет несколько меньшую величину. Это видно из рисунка, показывающего Зависимость силы сухого трения от внешней силы, приложенной к телу. Зависимость силы сухого трения от относительной скорости скольжения соприкасающихся поверхностей приведена на следующем рисунке. При небольших скоростях сила трения при скольжении меньше, чем сила трения покоя. Поэтому тяжёлое тело сдвинуть с места труднее, чем потом поддерживать его скольжение[7]. Общее описание пескоструйного процесса
Технологическая цепочка, включающая в себя: компрессор – воздушную линию – пескоструйный аппарат – воздушно-абразивную линию – сопло, проектируются и собираются в одно целое с одной единственной целью – создание стабильных условий для оптимальной работы финишного элемента системы – пескоструйного сопла. Все элементы системы взаимосвязаны и неотделимы друг от друга. Другими словами - цель минимизация потерь давления сжатого воздуха, в процессе прохождения воздушного потока, заданного объёма по системе трубопроводов и его оптимальное насыщение абразивным материалом на определённом этапе, нацеленное на получение максимально возможного чистящего эффекта при помощи оптимально подобранного, под конкретную задачу, струйного сопла. В свою очередь чистящий эффект (кинетическая энергия удара абразивной частицы) существенно зависит ещё и от массы, размера и количества абразивных частиц, проходящих через сопло с определённой скоростью в единицу времени. Для того чтобы разобраться от чего зависит эффективность пескоструйной очистки, и какая роль отведена в ней каждому элементу системы и в частности соплу попытаемся разобраться по порядку: Выделим три ключевых элемента системы: компрессор - система трубопроводов – струйное сопло. Система трубопроводов в свою очередь состоит из двух частей: воздушной и воздушно-абразивной магистралей. Характеристики пескоструйного аппарата на процесс прохождения сжатого воздуха оказывают минимальное влияние. Хотя недооценивать роль дозирующего устройства для всего пескоструйного процесса тоже неправильно, а в остальном, пескоструйный аппарат - это всего лишь накопительный бункер, ценность которого определяется вместимостью и наличием всевозможных дополнительных опций. Компрессор питает воздушную магистраль сжатым воздухом с определёнными характеристиками – объём и давление. При движении по трубопроводам часть давления будет потеряна в результате трения о стенки трубопроводов. Всевозможные выступы, неровности и т.п. создавая турбулентные завихрения, способствуют дополнительным потерям давления. При этом скорость потока будет постепенно возрастать, а давление падать. В воздушной части трубопроводов бороться с потерями давления довольно просто – увеличивая диаметр проходного сечения и применяя материалы с более высокими коэффициентами скольжения, возможно сведение потерь от трения к минимальным значениям. Сложнее дело обстоит с воздушно-абразивной линией, где сжатый воздух начинает выполнять функции пневмотранспорта. И на этом этапе следует понять и принять во внимание, что масса абразивного материала в единицу времени в магистрали есть величина постоянная, т.е. сколько абразива попадает через дозирующий клапан пескоструйного аппарата в магистраль примерно столько же должно быть выброшено через сопло на обрабатываемую поверхность. Это объясняет тот факт, что при увеличении длин воздушно-абразивной линии, приходится уменьшать подачу абразива, (что негативно сказывается на производительности) либо увеличивать давление в магистрали, в противном случае появляется неравномерно насыщенная пульсирующая струя абразива на сопле. Не стоит забывать и о потерях давления в результате трения о стенки трубопровода, из-за уменьшения проходного сечения трубопровода в результате образования пристеночного турбулентного слоя. Объём воздуха, и давление на сопле являются основными параметрами, влияющими на скорость и производительность пескоструйной очистки. Но стоит оговориться пока речь идёт только о максимально–возможных скоростях воздушно-абразивного потока, хоть это и ключевые параметры, но производительность пескоструйной очистки будет так же немало зависеть от характеристик и свойств абразивного материала. В зависимости от имеющегося объёма сжатого воздуха выбирается и проходное сечение сопла, и чем больше объём воздуха в наличии, тем больший диаметр сопла может быть использован. Это подразумевает и больший отпечаток на обрабатываемой поверхности (рабочее пятно), и как следствие уменьшение количества перепроходов (по аналогии с окраской – т.н. эффект переокрашивания), что существенно влияет на производительность пескоструйной очистки и расход абразива. При повышении давления на сопле, увеличиваются скорости разгона абразива и кинетическая энергия удара абразивной частицы, что также способствует увеличению производительности. Основные функции, выполняемые соплом - это сжатие и дополнительный разгон воздушно-абразивного потока, формирование и различное (сфокусированное или равномерное) насыщение рабочего пятна. Про диаметр соплового отверстия написано уже много и с этим параметром все довольно вроде бы ясно. Резюмируя все вышесказанное можно сделать следующие выводы. Диаметр сопла динамично связан с объёмом производимого компрессором сжатого воздуха и давлением в трубопроводной магистрали, т.е. при увеличении давления увеличивается и потребляемый объём сжатого воздуха, при этом производительность пескоструйной очистки возрастает, а потребление абразива падает. Примечание: Производительность пескоструйной очистки зависит от количества соударений абразивных частиц, обладающих определённой энергией в единицу времени, с обрабатываемой поверхностью. В то же время энергия удара частицы зависит напрямую от её скорости и массы в момент соприкосновения с поверхностью. Форма канала. По форме канала на сегодняшний день в основном используются две разновидности пескоструйных сопел:
Прямоточные сопла формируют неравномерно насыщенный рабочий отпечаток. Основная концентрация абразива будет находиться в центре рабочего пятна, с постепенным уменьшением концентрации к краям. Такая неравномерность в распределении абразива связана с физикой прохождения воздушного потока по трубе, где на границе сопло - воздушный поток происходит формирование пристеночного турбулентного слоя, обладающего тормозящим эффектом. Сопла с прямой формой канала могут быть полезны при локальной обработке, при работе на узко профильных конструкциях (решётки, перила, сварные швы и т.п.), т. е везде, где может потребоваться сфокусированное рабочее пятно. Сопла Вентури формируют равномерно насыщенное рабочее пятно и дополнительно создают предпосылки для получения при соблюдении определённых условий, максимально возможных, вплоть до сверхзвуковых, скоростей воздушно-абразивного потока. Это связанно с особой геометрией соплового канала состоящего как бы из трёх частей: конус входной горловины (конффузор), прямой отрезок (разгонная часть) и конус выходного отверстия (диффузор). Примечание: Диаметр сопла – это диаметр прямого канала у прямоточных сопел и диаметр разгонной части сопла у сопел Вентури. В зависимости от изменения соотношения диаметра разгонной части к выходному диаметру диффузора изменяются и параметры рабочего отпечатка. Следует отметить, параметры скорости абразива и рабочего пятна также немало зависят от длины разгонной части и длины самого диффузора. Как известно каждый абразив обладает определёнными характеристиками - тип, твёрдость, плотность, фракционный состав и т.п. Возвращаясь к вопросам пневмотранспорта, определённый объём сжатого воздуха при определённом давлении может транспортировать строго определённое количество абразивного материала по массе. Сравним для примера кварцевый песок и стальную колотую дробь. Плотность кварцевого песка примерно 1,6 кг/дм3, а металла 7,8 кг/дм3. То есть песка будет транспортироваться и подаваться в четыре раза больше, при одинаковых исходных параметрах пескоструйной системы, чем стального абразива. Учитывая то что, производительность пескоструйной очистки зависит от количества и кинетической энергии соударений в единицу времени о поверхность. Можно сделать следующие выводы - количество соударений песчаного абразива, при одинаковом фракционном составе, по сравнению с дробью, будет в 4 раза больше. Но в то же время кинетическая энергия удара у металлического абразива также будет в 4 раза больше, чем у песка. В реальных условиях в зависимости от конкретных задач могут быть востребованы и максимально возможный чистящий эффект и максимальный кинетический удар. Поэтому вопрос выбора абразива находится в прямой зависимости от исходного состояния и требуемой конечной чистоты поверхности и приобретает такое же ключевое значение, как и проектирование оптимальной пескоструйной системы совместно с подбором оптимального струйного сопла[10].
Свойства абразивного материала Специалисты проводили пескоструйную очистку поверхности металла разными абразивами: кварцевый песок, электрокорунд, шлаки металлургических производств и т.д. Основными параметрами при выборе типа абразива являются: удельная плотность, ударная вязкость и фракционный состав. freepapers.ru |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|