Направленная термогазодинамическая обработка сверхзвуковой струей. Е. П. Боженов
Читать онлайн книгу.
p>Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero
Физические, не механические, способы лишены силовых приводов к механическим орудиям труда и используют для направленного воздействия на объекты различные энергетические потоки в качестве инструментов обработки.
Начиная с Х1х века многочисленные попытки применить струйные энергетические газопламенные способы и устройства для направленной обработки различных горных пород, льда, мерзлого грунта; для нанесения защитных, декоративных покрытий на металлические конструкции и на бетонные и иные строительные и дорожные сооружения; для упрочнения грунтовых поверхностей и массивов и т. п, не дали нужного промышленного результата.
Только применение Сверхзвуковой газовой струи, как инструмента обработки с определенными термогазодинамическими свойствами, пробило эту «стену». [1], [2], [3], [4], [5], [6]. [7]. [29]. Эти технологии. в основе которых лежит применение свойств сверхзвуковых направленных газовых струй, составляют группу Термогазодинамических способов, представленных в Таблице «Физические способы направленной обработки», рис.1., где использованы материалы из выше перечисленных работ.
На рис.1, Таблица раздел 1, -даны первые технологии 50годов, (США, СССР); В разделе-2 даны первые патенты новых технологии Лаб. Ленинградского инж. строительного ин-та (ЛИСИ) «Новые физические методы направленной обработки есественных и искусственных минеральных сред». Особенности «Горного дела», «Металлургии», «Строительства» далеки от струйной «Газодинамики», но они стали внедрятся, «пристегиваться» друг к другу. Для новых технологий из раздела 1, возникли «термины» не соответствующие их физической сути. В US: Blowpipe-паяльная горелка; Method for thermal perching-Способ термопрокола; Thermally working-Термообработка. В СССР: Горелка реактивная; Огнеструйная горелка; Огнебур; Термобурение; Огненож, т. п. В них не упоминается С\з-я струя, а она основа этих технологии.
Известно, «Термин должен иметь точное научное определение. Термин, не отражающий физическую суть обозначаемого явления, термином не считается». Путаница в терминах недопустима в научно-технической и учебной литературе, что однако имеет место в ряде публикаций.
НОВЫЕ ТЕРМОГАЗОДИНАМИЧЕМКИЕ ТЕХНОЛОГИИ. Таблица, рис.1., раздел-2, [1], [4], [5], [7], [29].
1. НАНЕСЕНИЕ РАСПЛАВОВ, ПОКРЫТИЙ (Сверхзвуковое напыление, нанесение покрытий).
При движении газа в диффузоре сопла Лаваля его температура, давление падают, а скорость растет. Патент а. с.299370 «Струйный термоинструмент» (д.т. н. П. И. Боженов, лауреат Ленинской и Гос. премий; д.т. н. А. В. Бричкин, Член. Кор. АН Каз. ССР; Е. П. Боженов инженерп/я 270.) [8]. Авторы, используя этот закон, первыми предложили применить: 1 Сверхзвуковые струи с компонентами (тех. агентами) для нанесения антикоррозионных, декоративных, иных покрытий. (что было принято с недоверием частью научных кругов); 2. С\з-ое нанесение связывающих грунт покрытий; 3. Термогазодинамическая абразивная зачистка; 4. Отверстия в стенках сверхзвуковой зоны сопла для внесения в тело струи тех. агентов (флюсы, порошки, гранулы, абразивы, проволока, жидкость, газ); 5. Двух и многофазные струи для нанесения покрытий и выполнения иных операций направленной С\з-ой обработки.
В патентах а.с.177804; а.с.390252; а.с.457610, (Заяв: Каз. П и-т; ЛИСИ), впервые, эти же тех. агенты внесены в центр тела С\З-ой струи за критическим сечением в сверхзвуковую зону сопла.
Возникла новая технология «Сверхзвукового (С\З-о) порошкового нанесения покрытий», Таблица, рис..1, раздел-2.
Через десяток лет эта технология радиального и наклонного вода порошков в Сверхзвуковую зону сопла была, вторично зафиксирована в патентах РФ: 210044 (1997г.); 2158197 (2000г.); – 2201472 (03г.); 2190695 (02г); 2407700 (06г.); 2334827 (08г.) и прочих; Нанесение расплавов С\з-ой струей, [4], [5], [29], вторично, в начале ХХ1 века, подтверждено работами «НИИ Высоких Технологий» (г. Барнаул), например [9], [10]; Патенты РФ: 2190695 (02г.), 2334827 (08г.), так же в начале ХХ1 века, повторили ввод порошков в центр тела С\з-ой струи, что ранее предложили Каз. П. и-т и ЛИСИ.
Появление повторных патентов, после работ ЛИСИ и факт успешного развития Сверхзвукового нанесения покрытий и других «Термогазодинамических способов обработки», характеризуют уровень ректората Ленинградского инж.-стр. ин-та (ЛИСИ), закрывшего эти НИР как бесперспективные, [11].
Патент СССР а.с.299370 получен на 14 лет раньше патента US, 416421- (1983г.,Д.-Браунинг). Но почему-то считается, что он первым предложил этот «новый способ нанесения покрытий».. Его патент кроме того имеет фатальный дефект, не преодоленный Д. Браунингом. В нем. порошок, проволока введены в дозвуковую часть устройства, и они налипли на стенки форкамеры и конфузора сопла и объем напыления уменьшается; Во-вторых, порошок и расплав проволоки постепенно «затыкают» критическое сечение сопла и ломают устройство Д. Браунинга. Процесс напыления прекращается. В патентах СССР этого дефекта НЕТ.
На рис.2 даны