×
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 121-130 из 259.
20.08.2015
№216.013.7290

Установка для обработки нанокомпозитов в водородной плазме

Изобретение относится к вакуумно-плазменной обработке нанокомпозитов. Установка для обработки нанокомпозитов в водородной плазме содержит СВЧ-печь, установленный внутри СВЧ-печи кварцевый реактор для размещения в нем нанокомпозитов, состоящий из корпуса в виде полого цилиндра из кварцевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560898
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.72b0

Ротор торцевого электродвигателя

Изобретение относится к области электромашиностроения, а точнее к торцевым электродвигателям синхронного или асинхронного типа, а точнее к их роторам. Изобретение направлено на совершенствование технологии изготовления роторов, в частности на сокращение расходов на обмоточные работы с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560930
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.72b2

Стартер с планетарным редуктором

Изобретение относится к автомобилестроению, а именно к конструкциям стартеров с планетарным редуктором. Стартер с планетарным редуктором содержит переднюю и среднюю части корпуса и крышку, тяговое реле, тяговый электромотор и обгонную муфту, тяговый электромотор выполнен в виде водила с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560932
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.7307

Способ определения типа матрицы композитов металл-диэлектрик

Изобретение относится к области материаловедения, в частности к способам определения критической концентрации одной из фаз в многофазной системе. Способ определения типа матрицы композитов металл-диэлектрик основан на том, что для определения типа матрицы предварительно измеряют электрическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561017
Дата охранного документа: 20.08.2015
27.08.2015
№216.013.73c0

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. Устройство ориентации гелиоустановки дополнительно снабжено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561207
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.08.2015
№216.013.73cf

Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций

Изобретение относится к области теплоэнергетики, а именно к теплообменным аппаратам, и может быть использовано при создании охлаждаемых конструкций с большими удельными тепловыми потоками. Тракт охлаждения теплонапряженных конструкций содержит внутреннюю профилированную оболочку, на внешней...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561222
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.08.2015
№216.013.73d0

Испаритель криогенной жидкости

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в криогенной технике для испарения газообразных сред, находящихся в жидком состоянии. Испаритель криогенной жидкости содержит корпус, в котором расположены теплообменные элементы и нагреватель. Корпус выполнен в виде, как...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561223
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.08.2015
№216.013.73d3

Роторный вертикальный ветродвигатель

Изобретение относится к области ветроэнергетики. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции ветродвигателя и повышение его надежности. Роторный вертикальный ветродвигатель содержит вращающиеся основания, траверсы, приемники энергии, центральную стойку с поворотным основанием. Каждая пара...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561226
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.08.2015
№216.013.73d4

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. Устройство ориентации гелиоустановки дополнительно снабжено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561227
Дата охранного документа: 27.08.2015
27.08.2015
№216.013.74de

Муфта кривошипно-шатунного пресса

Изобретение относится к машиностроению, в частности к приводу фрикционных муфт кривошипно-шатунных прессов, преимущественно с дисковой рабочей поверхностью. Муфта кривошипно-шатунного пресса содержит опорный и ведомый диски, привод перемещения нажимного диска, который выполнен в виде модулей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561493
Дата охранного документа: 27.08.2015
Показаны записи 121-130 из 309.
27.02.2015
№216.013.2daa

Способ электрохимической обработки металлических деталей в рабочей среде с переменной проводимостью и устройство для его осуществления

Изобретение относится к электрохимической размерной обработке металлических деталей в рабочей среде с переменной проводимостью. Вначале межэлектродный зазор заполняют рабочей средой и на электрод-инструмент и деталь подают импульсы тока до достижения рабочей средой температуры порога...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543158
Дата охранного документа: 27.02.2015
10.03.2015
№216.013.2f48

Способ электрохимической обработки отверстий форсунки

Изобретение относится к электрохимической обработке и может быть использовано при электрохимической доводке форсунок из токопроводящих материалов, преимущественно форсунок для жидкостных ракетных двигателей. Способ включает подачу токопроводящей жидкости через полый инструмент-катод и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543572
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.03.2015
№216.013.311f

Способ изготовления сотовой конструкции

Изобретение относится к области изготовления многослойных панелей и может быть использовано в производстве конструкции противотурбулентного устройства (ПТУ) и касается способа изготовления сотовой конструкции. Состоит из сотопакетов, соединенных с ребрами жесткости каркаса и между собой....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544043
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.04.2015
№216.013.3b1d

Аналого-цифровой преобразователь в системе остаточных классов

Изобретение относится к области измерительной и вычислительной техники и может быть использовано для быстрого преобразования аналоговых электрических сигналов в цифровой код в системах, функционирующих в системе остаточных классов (СОК). Технический результат - упрощение конструкции....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546621
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3c58

Способ обработки сопрягаемых поверхностей запорного устройства и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении запорных устройств, например, для нефтегазовых магистралей. Способ обработки сопрягаемых поверхностей запорного устройства, выполненного в виде расположенного между щеками шибера, включает обработку шибера...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546936
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3c96

Способ сравнительных испытаний по надежности партий интегральных схем

Изобретение относится к микроэлектронике, а именно к способам обеспечения качества и надежности полупроводниковых интегральных схем (ИС). Сущность: из партий ИС методом случайной выборки отбирают одинаковое количество изделий (не менее 10 от каждой партии) и измеряют значение информативного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546998
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3cf0

Способ обработки нанокомпозитов в водородной плазме

Изобретение относится к вакуумно-плазменной обработке композитов. При обработке нанокомпозитов в водородной плазме используют установку, содержащую СВЧ-печь, установленный внутри печи кварцевый реактор для размещения в нем нанокомпозитов, состоящий из корпуса в виде полого цилиндра из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547088
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3d80

Устройство для контроля эвм

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных структурах, функционирующих в модулярной системе счисления. Техническим результатом является уменьшение количества используемого оборудования за счет использования блоков сложения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547232
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.4331

Вертикальный ротор

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в ветроэлектрогенераторах с вертикальной осью вращения. Вертикальный ротор содержит вертикальный вал, активные лопасти, соединенные гибкими связями с валом. Места крепления лопастей соединяются между собой дополнительными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548699
Дата охранного документа: 20.04.2015
27.04.2015
№216.013.45f5

Установка для очистки воздуха

Изобретение относится к очистке воздуха и может быть использовано в газовой, нефтяной, нефтехимической и других отраслях промышленности. Установка для очистки воздуха содержит трубчатый корпус, имеющий входной канал для входа запыленного и/или задымленного воздушного потока, несколько...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549413
Дата охранного документа: 27.04.2015
+ добавить свой РИД