Устройство для газодинамического напыления покрытий из порошковых материалов

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЗОДИНАМИЧЕСКОГО НАПЫЛЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ(71) Заявители Открытое акционерное общество 558 Авиационный ремонтный завод Государственное научное учреждение Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Юркевич Сергей Николаевич Яснов Виктор Владимирович(73) Патентообладатели Открытое акционерное общество 558 Авиационный ремонтный завод Государственное научное учреждение Институт технической акустики Национальной академии наук Беларуси(57) Устройство для газодинамического напыления покрытий из порошковых материалов,содержащее источник газа носителя, порошковые питатели, блок напыления, включающий электронагреватель газа носителя, расположенный в кожухе и соединенный газопроводом с источником газа носителя, и ускоряющее сопло, а также блок контроля и управления электронагревателем, отличающееся тем, что в кожухе выполнены лабиринтные каналы для газа носителя, охлаждающего наружные стенки кожуха и используемого в дальнейшем для разгона частиц порошкового материала, силовой регулирующий элемент расположен непосредственно в блоке напыления и выполнен с возможностью охлаждения потоком газа носителя, причем управление нагревом газа носителя осуществляется по ПИД закону микропроцессорным блоком, установленным непосредственно на напылительном блоке, имеющем несколько настраиваемых программ и при необходимости связь с ЭВМ. 71642011.04.30 Полезная модель относится к устройствам для газодинамического напыления покрытий из порошковых материалов и может быть использована в машиностроении и других отраслях для получения качественных покрытий при ремонте и изготовлении изделий. Из уровня техники известно устройство для газодинамического напыления покрытий из порошковых материалов 1, содержащее дозатор порошка, нагреватель газа, сверхзвуковое сопло и блок контроля и управления электронагревателем с электронным заданием и поддержанием температуры. Недостатком данного устройства является то, что часть энергии, используемой для нагрева газа носителя, расходуется впустую, нагревая корпус и увеличивая опасность работы с ним персонала. Из уровня техники известно устройство для газодинамического напыления покрытий из порошковых материалов 2, содержащее источник газа носителя, порошковые питатели, блок напыления, включающий электронагреватель газа носителя, расположенный в кожухе и соединенный газопроводом с источником газа носителя, и сверхзвуковое сопло,а также блок контроля и управления электронагревателем. Данный аналог наиболее близкий, т.е. прототип. Недостатком данного устройства является то, что часть газа носителя расходуется впустую, используется только для охлаждения корпуса, а также тепловая энергия, выделяемая блоком контроля и управления электронагревателем, не используется, кроме того, не обеспечивается точность стабилизации и контроля температуры. Техническая задача, на которую направлена данная полезная модель, - создание устройства для газодинамического напыления покрытий из порошковых материалов,имеющего низкое энергопотребление и обеспечивающего высокое качество покрытий за счет стабилизации и контроля температуры. Данная техническая задача решается тем, что устройство для газодинамического напыления покрытий из порошковых материалов содержит источник газа носителя, порошковые питатели, блок напыления, включающий электронагреватель газа носителя,расположенный в кожухе и соединенный газопроводом с источником газа носителя, и ускоряющее сопло, а также блок контроля и управления электронагревателем. Отличием является то, что в кожухе выполнены лабиринтные каналы для газа носителя, охлаждающего наружные стенки кожуха и используемого в дальнейшем для разгона частиц порошкового материала, силовой регулирующий элемент расположен непосредственно в блоке напыления и выполнен с возможностью охлаждения потоком газа носителя, причем управление нагревом газа носителя осуществляется по ПИД закону микропроцессорным блоком, установленным непосредственно на напылительном блоке, имеющем несколько настраиваемых программ и при необходимости связь с ЭВМ. Таким образом, выполнение в кожухе лабиринтных перегородок для газа носителя позволяет охлаждать наружные стенки кожуха и в дальнейшем поток газа носителя не сбрасывать в атмосферу, а полностью использовать для разгона частиц порошкового материала. Кроме того, газ носитель используется также и для охлаждения силового регулирующего элемента, находящегося в напылительном блоке, при этом, охлаждая вышеуказанный элемент, а также и стенки кожуха, он нагревается и этим снижается энергопотребление устройства. Управление нагревом газа носителя по ПИД закону микропроцессорным блоком позволяет стабилизировать температуру и производить ее контроль с достаточно высокой точностью, а расположение микропроцессорного блока в корпусе напылителя позволяет оперативно контролировать и изменять режимы напыления. Данная полезная модель поясняется чертежом, где на фигуре представлена блок-схема устройства для газодинамического напыления покрытий из порошковых материалов. Устройство для газодинамического напыления покрытий из порошковых материалов состоит из источника газа носителя 1, порошковых питателей 2, микропроцессорного бло 2 71642011.04.30 ка 3, силового регулирующего элемента 4, расположенного на распределительной плитерадиаторе 5. В кожухе 6 расположены лабиринтные каналы 7 для газа носителя и нагревательный элемент 8. Кожух 6 выполнен с лабиринтными каналами 7 и имеет сообщение через теплоизолированное отверстие 9 с устройством смешения 10, соединенное с ускоряющим соплом 11. Устройство для газодинамического напыления покрытий из порошковых материалов работает следующим образом. Газ носитель поступает в распределительную плитурадиатор 5, на которой закреплен силовой регулирующий элемент 4. Силовой регулирующий элемент 4 охлаждается газом носителем, который сам при этом нагревается. Далее газ носитель проходит по лабиринтному каналу 7, образованному внутренними перегородками 12 и наружными стенками кожуха 6, охлаждая их, опять при этом нагреваясь. Затем газ носитель проходит далее, пока не попадет в канал, образованный внутренними перегородками 13 и нагревательным элементом 8, где нагревается до температуры, заданной микропроцессорным блоком 3. Далее газ носитель через теплоизолированное отверстие 10 поступает в устройство смешения 11, из которого вместе с напыляемым порошком разгоняется в ускоряющем сопле 12. Управление нагревом газа носителя осуществляется по ПИД закону микропроцессорным блоком 3, установленным непосредственно на напылительном блоке. Такое регулирующее воздействие используется в пропорциональноинтегрально-дифференциальных (ПИД) регуляторах, которые воздействуют на объект пропорционально отклонениюрегулируемой величины, интегралу от этого отклонения и скорости изменения регулируемой величины где- величина регулирующего воздействия- пропорциональный коэффициент- отклонение регулируемой величины 1 - постоянная интегрирования регулятора (время изодрома) 2 - постоянная дифференцирования- период квантования по времени- время,и хорошо подходят для систем регулирования температуры. Таким образом, предложенное устройство для газодинамического напыления покрытий из порошковых материалов использует для охлаждения наружных стенок и силового регулирующего элемента газ носитель, который в дальнейшем полностью поступает для разгона частиц. Охлаждая вышеуказанные устройства, газ носитель при этом частично нагревается, за счет чего и уменьшается энергопотребление устройства. Регулирование температуры по ПИД закону позволяет стабилизировать температуру газа носителя, что позволяет получать высокое качество покрытий. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3