6.1.4. Расчет параметров процесса рж

Для обеспечения рабочего режима РЖ необходимо установить параметры процесса, которые могут быть определены по экспериментальной зависимости или по эмпирическим формулам.

На рис. 6.6 представлены графики экспериментальных зависимостей для определения оптимальной длины разрядного промежутка от напряжения на электродах . Кривая 1 соответствует камере малой вместимости, кривые 2 и 3 – большой вместимости. При обработке в воде оптимальную длину межэлектродного промежутка можно определить по соотношению:

, (6.20)

где – заданное напряжение на конденсаторах, В. Здесь выражается в генри (Гн); С – в фарадах (Ф).

Рис. 6.6. Зависимость разрядного промежутка от напряжения на электродах

На рис. 6.7 приведены опытные кривые для определения расхода рабочей жидкости на один разряд в зависимости от длины разрядного промежутка .

6.1.5. Поверхностная очистка деталей

Образование при электрическом разряде ударной волны вызывает резкое импульсное воздействие на детали, их местную вибрацию. За счет сил, возникающих в месте соударения волны с деталью, загрязнения удаляются с поверхности. Кроме того, возникают

Рис. 6.7. Расход рабочей жидкости в зависимости от длины разрядного промежутка

кавитационные явления, образуются воздушные пузырьки (аналог кипения жидкости), которые разделяют загрязнения и поверхность детали, создают высокие давления на границах сред, способствующие очистке детали от прочно связанных с ней инородных частиц.

Очистка изготовленных деталей – одна из самых распространен­ных операций в технологии машиностроения. Использование элект­рогидравлической очистки значительно повышает производитель­ность этой операции для многих видов изделий.

В известных способах очистки, например литья, – гидропеско­струйной, дробеструйной, дробеметной и др. – очень трудно до­биться полной автоматизации процесса. С этой точки зрения при очистке литых деталей сложного профиля из высокопрочных мате­риалов преимущества электрогидравлической очистки проявляют­ся в полной мере.

Принцип электрогидравлической очистки изделий поясняется рис. 6.8. На основании 5 установлена ванна 4, в которой размещена решетка 6 с заготовка­ми 7. Над ними по траверсе 3 перемещается тележка 2 с электродом 1. В нижней части ванны 4 размещен транспортер 8. На нем осаждаются частицы 9, удален­ные с поверхности заготовок в результате разрядов, а затем извлекаются из ванны 4. Корпус ванны заземлен, и разряды возникают между заготовками 7 и электродом 1. Как и при штамповке, в данном случае можно использовать как один электрод, перемещаемый по заданному пути над ванной, так и несколько электродов, расположенных над заготовками 7.

Рис. 6.8. Схема электрогидравлической очистки: 1 – электрод, 2 – тележка, 3 – траверса, 4 – ванна, 5 – основание, 6 – решетка, 7 – заготовка, 8 – транспортер, 9 – осаждаемые частицы

При использовании одного электрода необходимо поддерживать постоянную высоту его расположения над заготовками, так как от нее зависят параметры разряда, а следовательно, и качество очист­ки изделий. Обычно для этого применяют механические копиры, с помощью которых электроды перемещаются в зависимости от изменения положения обрабатываемых поверхностей заготовок. Пло­щадь поверхности заготовки, надежно очищаемая одним разрядом, обычно ограничена окружностью диаметром 150...400 мм. Поэтому необходимо согласовывать время между разрядами с расстоянием, пройденным электродом. Если очистку проводят несколькими элект­родами, то их устанавлива­ют на расстоянии 300...400 мм друг от друга.

Как показывает опыт, электрогидравлическую очи­стку лучше всего выполнять сразу после литья. Заготов­ки в опоках поступают в ус­тановку для очистки. Под действием разрядов формо­вочная земля отделяется от опок и литья и вместе со стержневыми составами вы­падает через решетку 6 на транспортер 8 (рис. 6.8). Эти отходы после соответст­вующей обработки снова используются в литейном производстве.

Применяют также элек­трогидравлическую очистку непрерывно движущейся ленты. Через уплотнения лента входит в ванну, в кото­рой установлены электроды с загрязненной стороны лен­ты. Скорость ленты или чис­ло электродов выбирают из вышеприведенных условий.

Мелкие заготовки очищают в устройствах барабанного типа. В барабан с заготовками наливают рабочую жидкость. На электро­ды (или на один электрод и заготовки) подают импульсы напря­жения. Так как барабан вращается, то действие разрядов постепен­но испытывают все заготовки. Для стабилизации процесса необхо­дима определенная по объему загрузка барабана заготовками. При этом следует предотвратить замыкания между электродами. Про­качкой рабочей жидкости из барабана удаляют продукты очистки.

Крупные заготовки, которые трудно обрабатывать в камерах или барабанах, очищают по схеме «швабры» (рис. 6.9).

Рис. 6.9. Очистка крупных заготовок по схеме «швабры»: 1 – прокладка, 2 – патрубки, 3 – колпак, 4 – элемент манипулятора, 5 – электрод, 6 – заготовка

Под шарообразный колпак 3 вводят один или несколько электродов 5 Ра­бочую жидкость подают через патрубки 2. Полость герметизируют резиновой прокладкой 1. Все устройство перемещают по заготовке 6, например, с помощью манипулятора, механически связанного с элементом 4. Если в заготовке есть технологические отверстия, через которые может вытекать рабочая жидкость, то на время очистки их необходимо заглушить пробками из любого материала.

Достоинства данной схемы: простота устройства, малый расход рабочей жидкости, отпадает необходимость в сложном оборудова­нии. Этим способом очищают, например, корпуса судов «на плаву» (без постановки в док).

Электрогидравлическую очистку осуществляют и по схеме, когда в результате разряда в полости из нее через узкое сопло выбрасывается струя абразивной суспензии. Очистка заготовок производится этой струей, обладающей очень высокой скоростью, направ­ляемой на обрабатываемую поверхность. Абразивный материал можно добавлять в рабочую жидкость непосредственно перед вы­ходом ее из сопла. Для повышения эффективности очистки в каче­стве рабочей среды используют электролит, а на заготовку или ра­бочую среду подают потенциал. Таким способом можно произво­дить и разрезание заготовок толщиной до 6 мм.

6.2. Электрический взрыв (ЭВ)

6.2.1. Описание процесса

При электричес­ком взрыве конден­сатор разряжается на проводник в виде тонкой проволоки (рис. 6.10), нескольких проволок, фольги или сет­ки. Проводник распола­гают в диэлектрической жидкости. Начальное на­пряжение разряда в дан­ном случае несколько ки­ловольт. При протекании тока большой силы проводник нагревается и про­исходит его взрывное испарение. Возникает газопаровой пузырь, давление в котором достигает 10¹⁰ Па. В качестве материала про­водников применяют медь, константан, нихром и др. Длина прямой проволоки – до нескольких десятков сантиметров, диаметр 0,1...0,3 мм.

Рис. 6.10. Схема электрического взрыва