Устройство для очистки поверхностей бункера от налипших веществ

Изобретение относится к очистке поверхностей от налипших веществ. Устройство для очистки от налипших веществ содержит систему обвязки, электромагнитную катушку с якорем. Катушка подключена к импульсному источнику электропитания. Система обвязки с механизмом пружинного поджатия и подавлении ответных реакций непосредственно крепится к очищаемой емкости. Жесткость системы обвязки с демпфированием K=Е_пр./Е_{ист.пит.} должна быть не менее 0.001 и не более 0.01, где Е_{ист.пит.} - запасаемая энергия импульсного источника питания, Дж; Е_пр. - энергия сжатия цилиндрической пружины, Дж. Достигается повышение эффективности очистки и универсальности устройства, позволяя применять его на очищаемых емкостях без нарушения герметичности, соосности и деформации очищаемых поверхностей, возникающих при сварочных работах. 3 ил.

 

Изобретение относится к очистке внутренних поверхностей от налипших веществ в замкнутых объемах емкостей, где необходимо соблюдение соосности очищаемой конструкции и ее полная герметичность, и может быть использована, в частности в дозаторах, скрубберах.

Известно устройство для очистки поверхностей емкости (по а.с. РФ №2347628 С1 от 02.08.2007 г.), содержащее электромагнитную катушку с якорем, подключенную к импульсному источнику питания, в котором для обеспечения подвода электромагнитной катушки с якорем к стенке емкости на станине установлен прижим, перемещаемый посредством передачи винт-гайка со средством его фиксации, расположенным внутри прижима соосно ему и выполненным в виде подпружиненной гири, жестко соединенной посредством шаровой опоры с электромагнитной катушкой. Недостатком известного устройства является излишняя громоздкость, не позволяющая использовать его при очистке малогабаритных емкостей, а импульсная нагрузка воздействует перпендикулярно оси вертикально расположенных бункеров, разрушая те конструктивные элементы, на которых держится бункер, а также узлы загрузки и выгрузки материала.

Ближайшим аналогом изобретения является устройство для очистки поверхности от налипших веществ (а.с. РФ №2355485 С1 от 23.07.2007 г.), содержащее корпус с подводящей плитой, расположенные в корпусе электромагнитную катушку с якорем, подключенную к источнику импульсного электропитания, и подпружиненный шток с ударником. Недостатком известного устройства является наличие ускоряющих элементов с определенной массой, которые очищают поверхность емкости посредством динамического удара, что неизменно приводит к пластическим деформациям и к разрушению самой конструкции устройства.

Задачей устройства является создание надежного в эксплуатации, эффективного, экономичного и простого в эксплуатации устройства.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении эффективности очистки, универсальности устройства, позволяя применять его на очищаемых емкостях без нарушения герметичности, соосности и деформации очищаемых поверхностей, возникающих при сварочных работах.

Указанный результат достигается тем, что в устройстве для очистки поверхностей бункера от налипших веществ, содержащем, по меньшей мере одну электромагнитную катушку с якорем, подключенную к импульсному источнику электропитания, в котором для обеспечения герметичности и соосности очищаемой конструкции, система обвязки с демпфированием непосредственно крепится к фланцевому соединению очищаемой конструкции, при этом жесткость демпфирующей системы К должна быть в пределах от 0.001 до 0.01.

Если жесткость системы обвязки К будет менее 0,001, то при разряде импульсного источника электропитания происходит быстрый отскок и разгон, при которой электромагнитная катушка приобретает такую кинетическую энергию, что в результате разрушается защитный заливочный слой и наступает разрушение самой электромагнитной катушки. Если жесткость системы К будет более 0.01, то при разряде импульсного источника электропитания электромагнитная катушка большая часть энергии сосредоточена внутри системы электромагнитная катушка и якорь и направлена на разрушении межвитковой изоляции, и изоляции между электромагнитной катушкой и якорем, резко снижая ее надежность и целостность.

Этот результат достигается и тем, что система обвязки с демпфированием смонтирована на фланцевом соединении самого бункера, что исключает возможность соосного перемещения при воздействии импульсной нагрузкой на бункер в горизонтальном направлении. При этом также лучше выполняется условия соблюдения герметичности емкости бункера и уменьшается запыленность окружающей среды.

На чертежах (Фиг. 1, Фиг. 2 и Фиг. 3) схематично изображено устройство согласно изобретению. Устройство состоит из, по меньшей мере, одной электромагнитной катушки 1 с якорем 2, подключенной к импульсному источнику 3 электропитания, установленной на опоре 4 системы обвязки с демпфированием, опора 4 с электромагнитной катушки 1 с якорем 2 прижимается к бункеру 5 пружиной 6 и фиксатором 7 за счет хомута 8, который крепится на фланец 9 бункера 5 и жестко закреплены фиксатором 7 с помощью уголков 9. Упор 10 крепится к фланцу 9 и имеет отверстие, в которое свободно вставляется опора 4. При этом исключаются излишние внутренние напряжения в конструкции системы обвязки.

Устройство работает следующим образом.

При срабатывании датчиков, сигнализирующих о переизбытке внутри бункера 5 налипшего материала или образовании свода, дается сигнал на срабатывание импульсного источника 3 электропитания и происходит разряд на электромагнитную катушку 1 с якорем 2. Между электромагнитной катушки 1 и якорем 2 возникает импульс электромагнитной силы. При этом якорь 2 отталкивается от электромагнитной катушки 1 и передает на внешнюю поверхность бункера кумулятивный мгновенный импульс порядка 1÷5 мс механической силы.

При этом разрушаются адгезионные связи налипшего материала внутри бункера 5 и происходит его перемещение в сторону выгрузки. Электромагнитная катушка приобретает ускорение в обратную сторону, При этом пружина 6 как демпфирующий элемент погасит движение электромагнитной катушки 1 к фиксатору 7.

В дальнейшем при необходимости возможно еще срабатывание устройства до тех пор, пока датчики не просигнализируют об отсутствии налипания или отсутствии свода.

В результате экспериментов было установлено, что эффективность очистки резко повышается при жесткости системы обвязки от 0.001 до 0.01, при этом наблюдается надежная и стабильная работа всей системы обвязки.

При жесткости системы обвязки свыше 0,01 наблюдаются сколы заливочного компаунда электромагнитной катушки 1, и деформации якоря. При жесткости системы обвязки менее 0,001 происходит быстрый отскок электромагнитной катушки 1 от якоря 2, что приводит к уменьшению электромагнитного взаимодействия, и, как следствие, ухудшение эффективности очистки. Кроме того, при быстром ускорении электромагнитной катушки 1 происходит ее резкий разгон, который приводит к динамическому удару о якорь, и, как следствие, разрушение электромагнитной катушки 1 и якоря 2.

Устройство для очистки от налипших веществ, содержащее систему обвязки, электромагнитную катушку с якорем, подключенную к импульсному источнику электропитания, система обвязки с механизмом пружинного поджатия и подавления ответных реакций непосредственно крепится к очищаемой емкости, причем жесткость системы обвязки с демпфированием K, равная

K=Е_пр./Е_{ист.пит.}, должна быть не менее 0.001 и не более 0.01, где

где Е_{ист.пит.} - запасаемая энергия импульсного источника питания, Дж;

Е_пр. - энергия сжатия цилиндрической пружины, Дж.