Сопло для пескоструйного аппарата. Как отыскать самое долговечное?

Сопло для пескоструйного аппарата
Сопло для пескоструйного аппаратаХорошая находящаяся на поверхности очистка поверхностей металла концентрированной струёй песка невозможна, если ошибочно установлены параметры сопла – выходной части устройства. Сопло для пескоструйного аппарата – самая быстроизнашивающийся его деталь, долговечность которой, в зависимости от материала и расхода воздушно-песчаной смеси, не будет больше 800…1000 часов, если взять во внимание что оно правильно выбрано. Про выбор, сегодня, и поговорим в нашей публикации.

Конструкция стандартного сопла

Самое простое сопло для пескоструйного аппарата собой представляет пустотелую трубку с резьбовой частью на одном из кончиков, которая необходима для присоединения детали к соплодержателю.
Важные геометрические характеристики сменяемых сопел товарного производства:

  1. Диаметр присоединительной резьбы (зависит от технической специфики пескоструйного аппарата, но в большинстве случаев применяется трубная цилиндрическая резьба 2” или 1?”). Возможен также вариант соединения сопла с соплодержателем с помощью накидной гайки и герметизирующей шайбы. Сопла, сделанные собственными руками, присоединяют к шлангу рабочей установки с помощью обыкновенных хомутов.
  2. Длина детали, которая меняется в диапазоне 7…23 мм (намного короткие применяются для очистки менее загрязнённых поверхностей).
  3. Диаметр внутреннего отверстия в его минимальном поперечном сечении. Выпускаются сменяемые наконечники с диаметрами 6, 8, 10 и 12 мм.
  4. Заходный диаметр сопла, определяемый диаметром присоединительного шланга (он может быть 25 или 32 мм).

Сопло для пескоструйного аппарата
Основным параметром рассматриваемой детали считается профиль внутреннего отверстия, определяющий потери расхода воздушно-песчаной смеси, скорость её при входе и выходе из сопла, а еще величину суммарного сопротивления в плане гидравлики, которое в конце концов и определяет долговечность сопла.
Самыми простым вариантом (пригодным для производства собственными руками) считается сопло с цилиндрическим внутренним отверстием постоянного диаметра. Но с целью улучшения аэродинамических характеристик на таких деталях иногда делают два конусообразных участка:

  • Входной конфузор, наличие которого дает возможность повысить энергию потока смеси, входящей в сопло;
  • Выходной диффузор, наличие которого способствует увеличению поверхностной площади, обрабатывающейся одновременно. Энергия потока при этом падает, благодаря этому если необходимо очень качественной чистки, диффузорный профиль завершения сопла предполагают не всегда.

Самым лучшим профилем внутреннего отверстия для обеспечения очень маленьких потерь потока считается сопло для пескоструйного аппарата с профилем Вентури.
Сопло для пескоструйного аппарата
В данном случае отверстие состоит из трёх смежных участков, любой из них делает конкретные функции:

  1. При входе сопла с профилем Вентури есть конфузорное увеличение, угол которого, впрочем, меньше, чем у конфузора простого сопла (не больше 20…22?). Конфузорная часть занимает до 30% от всей длины детали.
  2. Цилиндрическая часть, длиной не больше 15%.
  3. Диффузорная часть с довольно малым углом увеличения (7…15?), длина которого определяется размером самого сопла в плане.

С целью снижения гидродинамического сопротивления рабочей смеси, которая двигается в канале сопла, все переходы от одной части к следующей делаются с радиусными закруглениями, величина которых принимается в границах r = (0,02…0,03) d, где d — диаметр средней, цилиндрической части сопла.

Как подбирать сопло для пескоструйного аппарата?

Сопло с профилем Вентури дает возможность повысить скорость перемещения песчано-воздушной смеси в 2,5…3 раза в сравнении с соплами иной комбинации внутреннего отверстия. Современное сопло для пескоструйного аппарата с профилем Вентури может обеспечить движение частиц на выходе до 700…720 километров в час. При этом продуктивность чистки при тех же расходах смеси и давлениях возрастает ориентировочно в несколько раз.
Сопло для пескоструйного аппарата
Примерно выбор показателей сопла можно делать по следующим показателям:

  • По продуктивности. При необходимой продуктивности установки до 10…12 м 3 /ч диаметр внутри сопла не будет больше 8 мм, при 12…22 м 3 /ч – 10 мм, при очень больших значениях продуктивности диаметр внутреннего канала должен быть 12 мм;
  • По самому большому давлению воздуха. Если оно не будет больше 5 ат, то диаметр канала может браться 6…8 мм, при давлениях до 7 ат – 8…10 мм, при очень больших давлениях – 12 мм;
  • В зависимости от удельного расхода абразивного материала. Если этот показатель не будет больше 200…250 кг/ч, то пригодно сопло диаметром 6 мм, при 350…400 кг/ч – 8 мм, при 600…900 кг/ч — 10 мм, в других вариантах – 12 мм.

Данные советы затрагивают сопел с цилиндрическими внутренними отверстиями. Для пересчёта приведённых данных на сопло для пескоструйного аппарата с профилем Вентури данные по продуктивности обработки следует повысить на 35…50%, по расходу – на 60…75%, а по давлению – на 15…20%.
Сопло для пескоструйного аппарата
Центральным элементом выбора считают материал сопла. Традиционные высокоуглеродистые стали с очень высокой устойчивостью к абразивам (к примеру, стали типа 75 или 65Г) для этого подойдут мало, так как при состоянии закалки на самую большую твёрдость выделяются очень высокой чувствительностью к ударным нагрузкам, которые непременно появляются в начальный момент подачи в сопло абразивной смеси.
Ещё меньшую устойчивость имеют керамические композиции. К примеру, во время изготовления сопла собственными руками часто применяют в качестве исходной заготовки отработанную свечу от двигателя автомобиля, удаляя из неё корпус из металла. При этом не берут во внимание, что керамика в конструкции свечки рассчитана на работу с газовым потоком, в котором отсутствуют твёрдые абразивные частицы. Благодаря этому устойчивость подобных керамических сопел, изготовленных собственными руками, не будет больше пары часов.
Сопло для пескоструйного аппарата
Более работоспособным считается вариант с твердосплавными соплами, которые делаются из карбида вольфрама. Находящаяся на поверхности твёрдость подобных изделий может достигать 85…90 HRA, при верхней прочности по изгибу до 1400…1600 МПа. Минус подобных решений – большая чувствительность карбидов вольфрама к температуре. Во время температурного повышения до 80…100?С (что абсолютно возможно при долгой пескоструйной отделке) на поверхности сопла появляются температурные трещины. Устойчивость сопел из твёрдых сплавов может достигать 750…800 ч.
Самый лучший вариант – сделать сопло из карбида бора. При ориентировочно аналогичный твёрдости и прочности, карбиды бора выгодно выделяются собственной большой стойкостью от перепадов температуры, благодаря этому хранят собственную трудоспособность при температуре 600…750?С.
Небезынтересно сопоставить и стоимости на сопла пескоструйных установок. Промышленные изделия из карбида бора в зависимости от длины, профиля и диаметра внутреннего отверстия можно выбрать за 1200…1600 руб., а твердосплавные сопла – за 2500…7000 руб.