×
20.01.2016
216.013.a35f

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛУБЛЕНИЙ, ОБРАЗУЮЩИХ ТУРБУЛИЗАТОРЫ НА РЕБРАХ И В ДОННОЙ ЧАСТИ ОХЛАЖДАЮЩИХ КАНАЛОВ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННЫХ МАШИН, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к получению турбулизаторов на ребрах и в донной части охлаждающих каналов теплонапряженных машин. Способ включает электрохимическую обработку канала электродом-инструментом, имеющим гибкий шаблон из эластичного материала со сквозными окнами по профилю донной части и ребер обрабатываемого канала, причем электрод-инструмент с шаблоном без зазора вводят до упора в канал, фиксируют его положение, затем к концам шаблона прикладывают растягивающие усилия до образования между шаблоном и каналом заданного зазора, фиксируют положение электрода-инструмента и шаблона, подают в образованный зазор электролит и путем электрохимической обработки в местах, противолежащих окнам шаблона, формируют углубления. Причем обработку ведут до получения в донной части канала заданной величины углублений, после чего электрод-инструмент с шаблоном перемещают до плотного прижатия шаблона к донной части канала без изменения зазора со стороны ребер канала. Изобретение обеспечивает получение углублений, образующих турбулизаторы, на ребрах и в донной части охлаждающих каналов теплонапряженных машин заданной глубины. 2 н.п. ф-лы, 6 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при изготовлении углублений, образующих турбулизаторы на ребрах и в донной части охлаждающих каналов теплонапряженных машин с регулируемой глубиной анодного растворения углублений до 0,6 мм.

Известен способ электрохимического разделения листовых материалов с использованием диэлектрических шаблонов [Патент 2275279 (РФ). Способ электрохимического разделения листовых материалов / М.Г. Смоленцев, Е.В. Смоленцев, С.А. Рябова, И.Т. Коптев) // Бюллетень №12, 2006]. Недостатком способа является отсутствие возможности изготовления углублений между турбулизаторами с различной глубиной.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ электрохимической обработки с использованием диэлектрических трафаретов с эластичным слоем, изменяющих границы зоны обработки неподвижными электродами под действием сжатия слоя внешним усилием [Авторское свидетельство 1839126. Способ электрохимической обработки / З.Б. Садыков, В.П. Смоленцев, Р.А. Алфимов // Бюллетень №48-47, 1993]. Недостатком способа является невозможность регулирования глубины обработки на различных участках заготовки и отсутствие механизма для регулирования толщины эластичного слоя за счет растягивающих усилий.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для электрохимического изготовления локальных отверстий в листовых заготовках по диэлектрическим шаблонам неподвижными электродами [Патент 2275994 (РФ). Способ электрохимической обработки листовой заготовки и устройство для его осуществления / А.Р. Закирова, З.Б. Садыков, Е.В. Смоленцев, К.М. Газизуллин, И.А. Одинцов // Бюллетень №13, 2006], содержащее электрод-инструмент, устанавливаемый с зазором относительно обрабатываемой заготовки, вибратор, датчик давления, источник рабочего напряжения, а также диэлектрический трафарет для установки на заготовку, преобразователь сигнала давления, блок памяти, блок уставок, компаратор, первый вход которого соединен с блоком задания уставок, второй и третий входы - с первым выходом преобразователя и выходом блока памяти, вход которого соединен со вторым выходом преобразователя, связанного с датчиком давления, установленного в канале подачи электролита, выполненного в электроде-инструменте. Кроме того, выход компаратора через блок отключения источника рабочего напряжения подключен к источнику рабочего напряжения. Недостатком устройства является невозможность управления глубиной профиля на различных участках детали для размерного формообразования углублений.

Изобретение направлено на получение турбулизаторов в каналах путем формирования между ними углублений заданной глубины на донной части и на ребрах охлаждающих каналов.

Это достигается тем, что способ электрохимического изготовления углублений, образующих турбулизаторы на ребрах и в донной части охлаждающих каналов теплонапряженных машин, включает электрохимическую обработку канала электродом-инструментом, имеющим гибкий шаблон из эластичного материала со сквозными окнами по профилю донной части и ребер обрабатываемого канала, причем электрод-инструмент с шаблоном без зазора вводят до упора в канал, фиксируют его положение, затем к концам шаблона прикладывают растягивающие усилия до образования между шаблоном и каналом заданного зазора, фиксируют положение электрода-инструмента и шаблона, подают в образованный зазор электролит и путем электрохимической обработки в местах, противолежащих окнам шаблона, формируют углубления, причем обработку ведут до получения в донной части канала заданной величины углублений, после чего электрод-инструмент с шаблоном перемещают до плотного прижатия шаблона к донной части канала без изменения зазора со стороны ребер канала и продолжают вести обработку до получения на ребрах канала заданной величины углублений. Устройство для осуществления способа содержит электрод-инструмент, выполненный с гибким шаблоном из эластичного материала со сквозными окнами по профилю донной части и ребер обрабатываемого канала, механизм натяжения шаблона на электрод-инструмент, датчик изменения толщины шаблона, регулятор продольного перемещения электрода-инструмента, источник рабочего напряжения и блок управления, связанный с упомянутым механизмом натяжения, при этом блок управления связан с датчиком изменения толщины шаблона и через регулятор продольного перемещения электрода-инструмента - с шаблоном, причем оно выполнено с возможностью прижатия шаблона к донной части канала без изменения зазора со стороны ребер канала.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на рис. 1 показана схема устройства для осуществления способа. На рис. 2 показан гибкий шаблон из эластичного материала. На рис. 3 приведено положение электрода-инструмента с гибким шаблоном после установки их в канал.

На рис. 4 приведено положение электрода-инструмента с гибким шаблоном в канале в процессе электрохимической обработки канала.

Устройство для осуществления способа (рис. 1) включает механизм 1 натяжения шаблона 2 на электрод-инструмент 3 с образованием зазоров 4; 5. Механизм 1 связан с блоком управления 6, а последний связан с датчиком 7 изменения толщины шаблона 2; выключателем 8 подачи тока на электрод-инструмент 3 (минус) и стенки 9 канала 10 (плюс); регулятором 11 перемещения электрода-инструмента 3 с шаблоном 2 системой подачи 12 на их сближение с донной частью канала 10; насосом 13 подачи электролита 14 и генератором 15 технологического тока.

После установки электрода-инструмента 3 с шаблоном 2 в канал 10 блок 6 подает сигнал механизму 1 на натяжение шаблона 2 с усилием «Р» до получения зазоров 4; 5, отслеживаемых датчиком 7. По сигналу датчика 7 блок 6 дает команду выключателю 8 механизма 1 на фиксацию достигнутого натяжения шаблона 2 с получением заданных зазоров 4; 5. Блок 6 подает команду на включение насоса 13 для подачи через зазоры 4, 5 электролита 14 и команду подачи тока на генератор 15 технологического тока.

После обработки углублений на ребрах и в донной части канала 10 подается команда блока 6 регулятору 11 на перемещение электрода-инструмента 3 с шаблоном 2 до их плотного прижима к донной части канала 10.

Способ и работа устройства осуществляются следующим образом:

Гибкий шаблон 1 (рис. 2) из эластичного материала со сквозными окнами 2 со стороны донной части 3 и ребер 4 канала 5 (рис. 3) накладывают на плоский электрод-инструмент 6 и плотно вставляют в канал 5. Прикладывают к концам шаблона 1 растягивающее усилие «Р» (рис. 4) до образования между шаблоном 1 и донной частью 3 и ребрами 4 зазоров 7 и 8 величиной, рекомендуемой в [Машиностроение. Энциклопедия. Т. III-3 / Под редакцией А.Г. Суслова. - М: Машиностроение, 200-840 с., стр. 281] для электрохимической размерной обработки неподвижными электродами. В зазоры 7 и 8 подают электролит 9, а на электрод-инструмент 6 и стенки 10 канала 5 подают постоянный ток с приведенной на рис. 4 полярностью. Режимы обработки рекомендованы в [Машиностроение. Энциклопедия. Т. III-3 / Под редакцией А.Г. Суслова. - М: Машиностроение, 200-840 с., стр. 278]. После формирования в донной части 3 и на ребрах 4 в местах, противолежащих окнам 2 шаблона 1, углублений 11, создающих турбулизаторы 12 (рис. 5) с требуемой для донной части 3 глубиной, электрод-инструмент 6 перемещают до плотного контакта шаблона 1 с донной частью 3 (рис. 6). Такое перемещение вдоль оси канала незначительно (в пределах допуска на размер углублений) изменяет положение углублений на ребрах, но не вызывает брака деталей.

При этом электролит 9 перестает поступать в пространство между донной частью 3 и шаблоном 1 и съем материала здесь прекратится. Для формирования турбулизаторов на ребрах 4 требуется дальнейшее углубление под окнами 2 шаблона 1. Сдвиг электрода-инструмента 6 на величину зазора 7 находится в пределах допуска на размеры турбулизатора 12 и не нарушает его геометрию в процессе дальнейшей обработки (рис. 6). При этом зазоры 8 должны сохраняться.

Далее происходит получение более глубоких углублений на ребрах 4, формирующих на них турбулизаторы. После достижения заданной глубины (контролируется по времени обработки) отключают ток, подачу электролита 9 и выводят электрод-инструмент 6 с шаблоном 1 из канала 5.

Пример реализации способа

На камере сгорания ракетного двигателя фрезерованием выполнены продольные каналы шириной 1,5 мм для прокачки охлаждающей среды (в частности жидкого водорода). Толщина донной части канала 1,2 мм, ребер 1,8 мм. Материал детали - бронза. Требуется по длине канала получить турбулизаторы с длиной 3 мм и шагом 6 мм с высотой 0,3 мм в донной части и 0,5 мм на ребрах. В качестве шаблона выбрана лавсановая пленка толщиной 0,12 мм. Электрод-инструмент имеет форму пластины толщиной 1,26 мм.

По [Машиностроение. Энциклопедия. Т. III-3 / Под редакцией А.Г. Суслова. - М: Машиностроение, 200-840 с., стр. 281] выбирают величину межэлектродного зазора 0,12 мм с зазором для прокачки электролита 0,05 мм. Устанавливают электрод-инструмент с шаблоном в канал до упора в донную часть, после чего подают усилие натяжения до утонения шаблона на 0,05 мм (усилие составило около 620Н). В зазор подали электролит (10% водный раствор нитрата натрия) с давлением 0,8 МПа. Подали напряжение (6 В). Через 1,2 минуты все углубления имели размер 0,3 мм, что отвечает требованиям к турбулизаторам на донной части канала. Электрод-инструмент с шаблоном переместили до упора в донную часть канала, после чего продолжили процесс обработки углублений на ребрах канала в течение 1,5 минуты до получения турбулизаторов с высотой 0,5 мм.

Испытания изделий показали увеличение теплоотдачи теплонапряженных каналов за счет турбулизаторов на 10-15%.


СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛУБЛЕНИЙ, ОБРАЗУЮЩИХ ТУРБУЛИЗАТОРЫ НА РЕБРАХ И В ДОННОЙ ЧАСТИ ОХЛАЖДАЮЩИХ КАНАЛОВ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННЫХ МАШИН, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛУБЛЕНИЙ, ОБРАЗУЮЩИХ ТУРБУЛИЗАТОРЫ НА РЕБРАХ И В ДОННОЙ ЧАСТИ ОХЛАЖДАЮЩИХ КАНАЛОВ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННЫХ МАШИН, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛУБЛЕНИЙ, ОБРАЗУЮЩИХ ТУРБУЛИЗАТОРЫ НА РЕБРАХ И В ДОННОЙ ЧАСТИ ОХЛАЖДАЮЩИХ КАНАЛОВ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННЫХ МАШИН, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛУБЛЕНИЙ, ОБРАЗУЮЩИХ ТУРБУЛИЗАТОРЫ НА РЕБРАХ И В ДОННОЙ ЧАСТИ ОХЛАЖДАЮЩИХ КАНАЛОВ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННЫХ МАШИН, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛУБЛЕНИЙ, ОБРАЗУЮЩИХ ТУРБУЛИЗАТОРЫ НА РЕБРАХ И В ДОННОЙ ЧАСТИ ОХЛАЖДАЮЩИХ КАНАЛОВ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННЫХ МАШИН, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ УГЛУБЛЕНИЙ, ОБРАЗУЮЩИХ ТУРБУЛИЗАТОРЫ НА РЕБРАХ И В ДОННОЙ ЧАСТИ ОХЛАЖДАЮЩИХ КАНАЛОВ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННЫХ МАШИН, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 111-120 из 259.
20.07.2015
№216.013.6400

Ротор вертикальный

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в ветроэлектрогенераторах с вертикальной осью вращения. Изобретение направлено на повышение эффективности за счет упрощения конструкции. Сущность изобретения достигается тем, что у ротора вертикального, который содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557147
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.07.2015
№216.013.6426

Способ электрохимической обработки отверстий форсунки

Изобретение относится к электрохимической обработке и может быть использовано для электрохимической доводки форсунок из токопроводящих материалов, преимущественно, для жидкостных ракетных двигателей. Способ включает подачу токопроводящей жидкости через полый инструмент-катод и обрабатываемые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557185
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.07.2015
№216.013.6429

Способ создания композитных покрытий

Изобретение относится к области гальванотехники и может быть использовано для создания композиционных электрохимических покрытий различного назначения. Способ получения композиционного покрытия включает осаждение металлического покрытия из водного электролита-суспензии с ультрадисперсными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557188
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.08.2015
№216.013.724a

Мехатронно-модульный робот и способ многоальтернативной оптимизации модулей автоматизации структурного синтеза для его создания

Изобретение относится к машиностроению, а именно к робототехнике, и может быть использовано при создании мехатронно-модульных роботов. Технический результат заключается в повышении эффективности ориентации в окружающей среде реконфигурируемых мехатронных устройств, преимущественно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560828
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.724b

Мехатронно-модульный робот

Изобретение относится к машиностроению, а именно к робототехнике, и может быть использовано при создании мехатронно-модульных роботов. Технический результат заключается в повышении эффективности ориентации в окружающей среде реконфигурируемых мехатронных устройств, преимущественно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560829
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.724c

Мехатронно-модульный робот и способ многоальтернативной оптимизации моделей автоматизации структурного синтеза для его создания

Изобретение относится к робототехнике. Технический результат заключается в устранении указанных недостатков и создании мехатронно-модульного робота и способа многоальтернативной оптимизации моделей автоматизации структурного синтеза мехатронно-модульных роботов для его создания, применение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560830
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7282

Установка для очистки воздуха

Изобретение относится к установке для очистки воздуха, содержащей увлажнитель всасываемого воздуха, компрессор, увлажнитель сжатого воздуха, подогреватель, разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, соединенные последовательно между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560884
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7283

Способ повышения эффективности очистки воздуха в разнотемпературной конденсационной камере

Изобретение относится к способу повышения эффективности очистки воздуха. Способ заключается в охлаждении и пересыщении очищаемого потока водяными парами при пропускании его через увлажнитель и разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560885
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7284

Способ очистки воздуха

Изобретение относится к способу очистки воздуха, заключающемуся в охлаждении и пересыщении очищаемого потока водяными парами при пропускании его через увлажнитель и разнотемпературную конденсационную камеру с газовым трактом преимущественно прямоугольного сечения, содержащим верхнее и нижнее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560886
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.728a

Способ электрохимической обработки каналов соосно-струйной форсунки для камеры жидкостного ракетного двигателя

Изобретение относится к электрохимической обработке. Способ электрохимической обработки каналов соосно-струйной форсунки для камеры жидкостного ракетного двигателя, содержащей корпус с пилонами и каналами для подачи компонентов топлива, включает доводку геометрических размеров каналов форсунки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560892
Дата охранного документа: 20.08.2015
Показаны записи 111-120 из 309.
10.01.2015
№216.013.18db

Статор

Изобретение относится к электротехнике, ветроэнергетике, а именно к ветроэлектрогенераторам с вертикальной осью вращения. Технический результат состоит в повышении эффективности, которая обусловлена тем, что используются не только радиальные, но и торцевые зазоры. Статор содержит источники...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537791
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1901

Конденсационная камера

Изобретение относится к очистке воздуха и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности. Конденсационная камера для очистки газового потока содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного газового потока,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537829
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.19f0

Способ определения силы резания

Изобретение относится к измерительной технике и касается, в частности, определения силы, необходимой для обработки резанием металлов и сплавов. Сущность: стандартную экспериментальную кривую упрочнения перестраивают в координаты «напряжение (σ) - истинная относительная деформация (ε)»,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538068
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1b74

Устройство для прошивки глубоких отверстий в металлических заготовках и способ с его применением

Изобретение относится к электроэрозионной, электрохимической и эрозионно-химической прошивке глубоких отверстий в металлических заготовках. Устройство содержит подключенные к источнику тока электрод-инструмент и съемную втулку из эрозионностойкого материала, размещенную внутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538456
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1cb0

Индукторная машина

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к бесконтактным синхронным генераторам индукторного типа, работающим преимущественно на выпрямительную нагрузку, применяемым, например, в генераторных установках автотракторной техники. Индукторная машина содержит переднюю, заднюю крышки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538772
Дата охранного документа: 10.01.2015
20.02.2015
№216.013.29d0

Ветроколесо

Изобретение относится к ветроэнергетике, а именно к ветроколесам ветросиловых и ветроэлектроэнергетических установок с горизонтальной осью вращения, преимущественно предназначенным для работы с электрогенераторами сегментного типа. Технический результат, заключающийся в упрощении и удешевлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542161
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2a02

Установка для обработки нанокомпозитов в водородной плазме

Изобретение относится к вакуумно-плазменной обработке композитов. Установка для обработки нанокомпозитов в водородной плазме содержит СВЧ-печь, установленный внутри печи кварцевый реактор для размещения в нем нанокомпозитов, состоящий из корпуса в виде полого цилиндра из кварцевого стекла и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542211
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2a07

Устройство для электрохимического маркирования поверхности металлической детали под упругим диэлектрическим покрытием и способ с его применением

Изобретение предназначено для нанесения информационных знаков на металлические детали, имеющие упругие диэлектрические покрытия. Устройство содержит инъектор для электролита с изолированными друг от друга металлическими соплами, которые индивидуальными проводами подключены к коммутатору,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542216
Дата охранного документа: 20.02.2015
20.02.2015
№216.013.2a64

Способ очистки воздуха

Изобретение относится к очистке воздуха и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности. Способ очистки воздуха заключается в попеременном пропускании очищаемого воздуха через адсорбент, находящийся в двух адсорберах, при этом работу одного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542309
Дата охранного документа: 20.02.2015
27.02.2015
№216.013.2be7

Устройство ориентации гелиоустановки

Изобретение относится к гелиотехнике, а именно к приводным устройствам для ориентации гелиоустановки, и может быть использовано для ориентации любого коллектора лучевой энергии, облучаемого перемещаемым источником тепловой радиации. В устройстве ориентации гелиоустановки, содержащем основание с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002542707
Дата охранного документа: 27.02.2015
+ добавить свой РИД