147 / 530
Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3
Инновационные технологии
в машиностроении
____________________________________________________________________
147
позволяет получить износостойкие комбинированные покрытия, устойчивые к различным
видам износа в различных отраслях промышленности, включая машиностроение, в том числе
и оборонное, теплоэнергетику.
Однако процесс наплавки на рынке российских технологий существует всего порядка
10 лет и при всей перспективности является малоизученным.
Целью работы
является модернизация конструкции ранее запатентованного
устройства для сверхзвуковой газопорошковой наплавки многофункциональных защитных
покрытий.
Теория. Методика исследования. Материалы
При проведение конструкторско-технологических исследований были выявлены
основные недостатки существующего оборудования, на основе этого выделены основные
требования, предъявляемые к новому модернизированному устройству:
более интенсивное охлаждение сверхзвуковой горелки;
увеличение скорости и повышение ламинарности газовой струи;
стабилизация и увеличение потока порошковой смеси;
стабилизация сверхзвуковой газопорошковой струи.
В соответствии с сформулированными требованиями были поставлены и решены
следующие задачи:
увеличение диаметра каналов с целью свободного прохождения охлаждающей
жидкости через все горелку;
расчет, проектирование и изготовление сопел с числом Маха М4 и М6;
изготовление внутреннего профиля сопел с более плавной конфигурацией (без
переломов);
изготовление канала подачи порошка не перпендикулярно газовой струе, а под
максимально острым технически реализуемым углом для увеличения степени ламинарности
газопорошкового потока;
увеличение толщины стенки между каналом с охлаждающей жидкостью и каналом
подачи порошка с целью минимизации конденсата в каналах, затрудняющего подачу
наплавляемого материала;
исследование влияния конфигурации насадок на сопла на процесс формирования
газопорошковой струи в условиях её обжатия сжатым воздухом.
Помимо этого, конструкция пистолета должна быть надежной, простой в
изготовлении и обслуживании, а также соответствовать всем современным нормам и
правилам.
На современном этапе развития средств компьютерного моделирования процесс
проектирования любого изделия сложно представить без проведения инженерного анализа, в
том числе прочностного, теплового, электромагнитного и т.д. Инженерные расчеты
призваны сократить время, затрачиваемое специалистом на поиск рациональных
конструктивных решений, позволяют избежать ошибок до начала изготовления изделия,
свести до минимума количество натурных испытаний и в кратчайшие сроки получить
приемлемый результат.
Для проектирования модернизированного пистолета для СГП-наплавки был
использован современный программный комплекс SolidWorks 2016, предназначенный для
автоматизации работ промышленных предприятий на этапах конструкторской и
технологической подготовки производства.