Способ очистки от обледенения тонкостенных поверхностей

 

Изобретение относится к способам очистки тонкостенных поверхностей от слоя льда, намерзшего на легкие стальные конструкции , преимущественно судовые отсеки, и может быть применено во всех областях техники с целью увеличения производительности процесса очистки поверхностей, обладающих магнитными свойствами. Способ заключается в том, что на очищаемую поверхность воздействуют электромагнитными импульсами, подаваемыми кондуктором, связанным с источником тока При этом индуктор выполняют в форме подковообразного электромагнита. Импульсы формируют в виде нарастающей, постоянной и затухающей составляющих силы тока Время нарастания и затухания импульсов устанавливают не более 30% продолжительности импульса. Постоянную составляющую импульса устанавливают равной около 80% максимальной амплитуды тока. Интервал между импульсами выполняют кратным четырем периодам сзоЬодных колебаний очищаемой поверхности, 1 ил ks f- v™.-.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 08 В 7/02

ГОСУДАР СТВ Е ННЫ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

Г1РИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4674203/12 (22) 20.02.89 (46) 15.09,91, Бюл. ¹ 34 (72) Ф. Х. Габайдулин и С, Ы. Сангович (53) 621.7,024(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1405209, кл, В 63 В 59/00, 1988. (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТ ОБЛЕДЕНЕНИЯ

ТОНКОСТЕННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к способам очистки тонкостенных поверхностей от слоя льда, намерзшего на легкие стальные конструкции, преимущественно судовые отсеки, и может быть применено во всех областях техники с целью увеличения производительности процесса очистки поверхностей, обИзобретение относится к способам очистки тонкостенных поверхностей от слоя льда, намерзшего на легкие стальные конструкции, преимущественно судовые отсеки, и может быть применено во всех областях техники, Цель изобретения — увеличение производительности процесса очистки поверхностей, обладающих магнитными свойствами.

На чертеже изображен схематически ручной инструмент, реализуемый по указанному способу, Инструмент состоит из двухполюсного электромагнита 1, состоящего из катушки 2 с электропроводной обмоткой и подковообразного сердечника 3, размещенного внутри обоймы 4 и удерживаемого там пружиной

5. Обойма 4 жестко скреплена с кронштейнами 6, на концах которых имеются упоры

/, взаимодействующие с очищаемой от об„„Я Ц „„1676685 А1 ладающих магнитными свойствами. Способ заключается в том, что на очищаемую поверхность воздействуют электромагнитн ыми импульсами, подаваемыми кондуктором, связанным с источником тока. При этом индуктор выполняют в форл1е подковообразного электромагнита. Импульсь1 формируют в виде нарастающей, постоянной и затухающей составляющих силы тока.

Время нарастания и затухания импульсов устанавливают не более ЗО I продолжительности импульса. Постоянну1о составляющую импульса устанавливают равной около 807 максимальной амплитуды тока.

Интервал л1ежду импульсами выполня1от кратным четырем периодам свободных колебаний очищаемой поверхности. 1 ил, леденения поверхностью 8. Кронштейны 6с помощью шарнира 9 и зиброизояирующих шайб 10 скреплены с телескопической рукоятью 11. Катушка 2 электромагнита 1 с помощью кабеля 12 подключена к источнику

13 импульсного электропитания, который с О помощью штепсельной вилки 14 подкл1очен СО к судовой сети электропитания. Между по- Щ люсами электромагнита 1 11 очищаемой поаерхностью б имеется зазор тб, размер которого превышает половину амплитуды колебаний очищаемой поверхности 8 при воздействии на нее данного переносного инструмента.

Инструмент используют следующим образом, При подготовке инструмента к работе оператор подключает штепсельную вилку

14 к судовой сети электропитания и подносит электромагнит 1.к очищаемой поверхно1676685,ния и окончания импульса. Такая форма ст импульса достигается, например, уаеличе- 30 сти 8, начиная очистку с участка с тонким слоем льда или с участка, предварительно очищенного от льда. При этом инструмент опирается на очищаемую поверхность 8 своими упорами 7, а при прохождении через катушку 2 импульса электрического тока от источника 13 инструмент с силой притягивается к очищаемой поверхности, которая под действием притяжения электромагнита 1 и реакции упоров 7 получает местный упругий выгиб, После исчезновения импульса тока обшивка 8 под действием своих сил упругости возвращается к первоначальному положению. Поскольку деформация обшивки производится достаточно быстро, то процесс идет в динамическом режиме и очищаемая обшивка 8 получает колебания, в результате которых хрупкий лед, намерзший на обшивку 8, разрушается и осыпается с очищаемой поверхности 8.

Взаимодействие электромагнита 1 с обшивкой 8 определяется двумя факторами— притяжением обшивки 8, изготовленной из намагничивающегося материала, и отгалкивающей силой, создаваемой магнитным nohex вихревых токов, возбуждаемых в обшивке 8 пбд действием изменяющегося по напряженности магнитного поля электромагнита 1. Поэтому в начале возникновения импульса тока и при его окончании преобладают вихревые токи, так как градиент изменения силы тока велик, а абсолютное значение силы тока мало. В средней фазе развития импульса тока сила тока имеет максимум, а градиент уменьшается до наименьшего значения, т. е, сила притяжения электромагнита превышает силу отталкивания, создаваемую вихревыми токами.

Таким образом, импульс силы притяжения электромагнита 1 к обшивке 8 оказывается значительно менее продолжительным во времени, чем импульс тока, а сила притяже-, ния оказывается меньше, чем статическое притяжение электромагнита при постоянной силе тока, равной наибольшей в импульсе силе тока. При этом уменьшение времени действия притяжения электромагнита 1 является положительным фактором, так как усиливает динамичность воздействия на конструкцию, а уменьшение силы притяжения — это отрицательный фактор, так как при этом уменьшается полезный эффект. Для . овышения полезного эффекта целесообразно так отрегулировать источник 13 импульсного,электропитания, чтобы импульсы тока имели среднюю фазу (с относительно неизменной силой тока), значительно превышающую по времени фазы возникнове5

56

55 нием емкости накопительных устройств при одновременном увеличении сопротивления резисторов, ограничивающих разрядную силу тока.

Наличие постоянного зазора между электромагнитом 1 и очищаемой поверхностью 8 создает свободу колебаний поверхности 8 и не вносит нелинейных искажений в колебания, возникающие при односторонних ограничениях колебаний, которые очень резко уменьшают число колебаний и их амплитуды. Оптимальная величина зазора 15 зависит от толщины очищаемой поверхности и регулируется перемещением упоров 7 относительно кронштейнов 6.

В отличие от известных образцов подобной техники, ручной инструмент обладает высокой мобильностью, так как не требует стационарного крепления к очищаемой конструкции, и отличается более высокой эффективностью,. так как непосредственно воздействует на очищаемую поверхность, минуя промежуточные элементы и ледяной покров, а также потому, что рабочее усилие исполнительного органа не распределяется на рабочее и на реактивную отдачу инструмента. В данном случае оба эти усилия имеют одно движение — притягивание инструмента к обшивке. Поэтому инструмент во время очистки упирается в обшивку и нет сил реактивной отдачи, на которые надо затрачивать часть рабочего хода индуктора и которые надо преодолевать оператору, прижимая устройство к очищаемой поверхности. Инструмент требуется переносить к новым очищаемым участкам, а прижатие инструмеп га к обшивке осуществляется тем же электромагнитом, который используется для очистки.

При этом оператор лучше защищен от вибрационной болезни,на его руки практически не передается динамическое реактивное усилие.

Формула изобретения

Способ очистки от обледенения тонкостенных поверхностей, например судовых отсеков, путем воздействия на поверхность электромагнитными импульсами, подаваемыми индуктором, электрически связанным с импульсным источником тока, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения производительности процесса очистки поверхностей, обладающих магнитными свойствами, индуктор выполняют в форме подковообразного электромагнита, электромагнитные импульсы формируют в виде нарастающей, постоянной и затухающей составляющих силы тока, причем время нараания и затухания устанавливают не более от продолжительности импульса, а по1676685 стоя нную составляющую силы тока устанавливают равной около 80 от максимальной амплитуды тока, при этом интервал между импульсами выполняют кратным четырем периодам свободных колебаний очищаемой поверхности, а между полюсами индуктора и очищаемой поверхностью обеспечивают зазор, размер которого превышает половину амплитуды свободных колебаний очища5 емой поверхности.