Описание принципа действия установки для газопламенного напыления

Другое » Разработка метода напыления износостойких покрытий на наружную коническую поверхность кольца блокирующего синхронизатора ВАЗ 2123 » Описание принципа действия установки для газопламенного напыления

По выходу газовой струи из сопла, давление в ней, в конце концов, должно сравняться с атмосферным, т. е. повыситься за счет торможения сверхзвукового потока.

Таким образом, давление на срезе данного сверхзвукового сопла не связано с давлением атмосферы, а зависит только от давления в камере и формы сопла.

Поскольку разработанное сопло газопламенной горелки состоит из двух сопл Лаваля: внутреннего и внешнего, причем внутреннее сопло выстраивается как полое сопло, то внешнее представляет собой сверхзвуковое сопло с центральным телом (рис.2.14).

Рис.2.14. Схема сопла с внешним расширением

Оно используется для обжатия рабочей струи высокоскоростным потоком воздуха, фокусируя "пятно нагрева" для локальности тепловложения и предотвращения перегрева основного металла; для ускорения рабочей струи, выравнивая периферийной скорости со скоростью факела по сечению потоков; для охлаждения воздушным высокоскоростным потоком сопла газопламенной горелки. В таком сопле газ течет по кольцевому каналу (между центральным телом и обечайкой). Роль центрального тела в нашем случае играет внутреннее сопло Лаваля. Здесь используется сопло с чисто внешним расширением, в котором критическое сечение и угловая точка течения расположены на срезе обечайки. Расширение газа при этом является односторонним, а критическое сечение наклонено к оси на угол δ, равный углу поворота газового потока около точки, а при разгоне от критической скорости (М=1) до расчетного значения числа Маха. Полная длина выступающей за обечайку (хвостовой) части центрального тела определяется точкой пересечения траектории крайнего положения газового потока с осью. Однако опыты показывают, что хвостовая часть центрального тела может быть без заметного снижения тяги укорочена на 30-50%. В критическом сечении внешнего сопла обечайка должна быть параллельна стенке центрального тела.

На основании данных расчетов было получено сверхзвуковое сопло газопламенной горелки, которое изображено на рис.2.15.

Рис.2.15. Сверхзвуковое сопло газопламенной горелки

В результате применения сопла Лаваля, скорость напыляемого потока превышает 330 м/с, т.е. становится выше скорости звука.

Использование сопла Лаваля позволяет сделать и поток газового пламени, и поток воздуха ламинарными, предотвратить рассеивание и увеличить скорость периферийных частиц. Кроме того, значительно снижается время воздействия расплавленного напыляемого материала с кислородом, что положительно сказывается на качестве покрытия.

Конструкция горелки, используемой для напыления колец блокирующих синхронизатора, приведена на рис.2.16

Рис.2.16. Конструкция сверхзвуковой газопламенной горелки

Другие публикации:

Разработка новой конструкции узлов крепления трубопровода
Чтобы предотвратить разрушение конструкции при работе в поле динамических нагрузок, необходимо осуществить ее демпфирование. Конструкторским бюро уже было предложено решение по демпфированию трубопровода в поперечных направлениях (см. п.2.1), поэтому требуется найти решение на демпфирование констру ...

Классификация поршневых двигателей
Авиационные поршневые двигатели могут быть классифицированы по различным признакам: - по числу цилиндров – на двигатели четырехцилиндровые, пятицилиндровые, двенадцатицилиндровые и т.д.; - в зависимости от рода применяемого топлива – на двигатели легкого или тяжелого топлива; - по способу смесеобра ...

Оценка временных затрат оператора на процесс слежения
Пусть на ГРО отмечена последовательность решений, которые должны приниматься оператором при «одновременном» участии его в некотором процессе слежения (например, пилотирование самолета летчиком (оператором) по директорным сигналам). Пусть каждое решение из выделенной последовательности решений охара ...