Устройство для возбуждения механических колебаний

 

О5О2

О П И С А

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.06.75 (21) 2146101/25-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.78. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 14.03.78 (51) М, Кл,2 F 15В 21/12

F 28G 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений и откры чй (53) УДК 621.541.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. А. Потапенко и Б. Б. Казанович (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для получения импульсных механических колебаний, в частности для предупреждения образования отложений в теплообменной аппаратуре.

Известно устройство для возбуждения механических колебаний, содержащее воздуховод в виде вертикального цилиндра с патрубком сжатого воздуха, в котором генератором колебаний является шарик, перемещающийся по окружности цилиндра с постоянной скоростью и взаимодействующий с волноводом, жестко связанным с объектом возбуждения (11.

Недостатком этого устройства является получение только колебаний узкополосного спектра частот.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства путем обеспечения возможности получения колебаний широкополосного спектра частот.

Поставленная цель достигается тем, что волновод установлен в нижней торцовой части воздуховода, выполненного с диаметром, соизмеримым с диаметром ударного элемента, и снабженного патрубком отвода сжатого воздуха, в котором выполнены отверстия для отвода воздуха и установлен запорный элемент для нх перекрытия.

На чертеже изображено описываемое устройство.

Устройство включает воздуховод 1, выполненный в виде вертикального цилиндра, Внутри воздуховода расположен ударный элемент

2. В нижней части воздуховода 1 врезан па5 трубок 3 для подвода сжатого воздуха, а в верхней части сечение воздуховода перекрыто крышкой 4. В торцовой нижней части 5 воздуховода соосно последнему установлен волновод 6, с одной стороны введенный внутрь воз10 духовода, а с другой — жестко связанный с объектом возбуждения 7, например с металлоконструкцией теплообменного аппарата.

Устройство снабжено патрубком 8 отвода воздуха, врезанным в нижнюю часть воздухово15 да 1. Внутри патрубка 8, имеющего отверстия

9 и 10, для отвода воздуха, размещен поршень

11 из ферромагнитного материала и кольцевые постоянные магниты 12, а также штуцер

13 для подвода сжатого воздуха. В крышке 4

20 выполнено дополнительное отверстие 14 для отвода воздуха.

Устройство работает следующим образом, Сжатый воздух поступает в нижнюю часть воздуховода 1 и поднимает ударный элемент 2

25 в верхнюю часть воздуховода 1. При этом часть воздуха проходит между стенкой воздуховода и ударным элементом 2 и выходит через отверстие 14 крышки 4. Поршень 11 патрубка 8 при этом удерживается постоянным

30 магнитом 12 н сжатым воздухом, подводнмым

590502 через штуцер 13. Величина усилия удер кания отрегулирована так, что при достижении ударным элементом верхнего положения давление в воздуховоде 1 достигает величины достаточной, чтобы поршень 11 переместился в сторону штуцера 13, в результате этого открываются отверстия для отвода воздуха 9, через которые сбрасывается давление в воздуховоде 1 и закрывается отверстие 10. Резкое снижение давления в воздуховоде 1 приводит к тому, что ударный элемент 2, находящийся в верхней части воздуховода, свободно падает вниз и ударно воздействует на торец волновода б, возбуждая в нем импульсные возмущающие колебания. Через волновод б упругие колебания передаются объекту возбуждения

7 теплообменного аппарата или другому объекту возбуждения механических колебаний.

При закрытии отверстия 10 в части патрубка 8, ограниченной штуцером 13 и поршнем

11, происходит постепенное наращивание давления воздуха, поступающего через штуцер

13, что приводит к постепенному перемещению поршня 11. Усилием постоянного магнита

12 поршень 11 притягивается и удерживается в закрытом положении. Воздух, который продолжает поступать через штуцер 13, выходит через отверстие 10. Далее цикл повторяется.

Во избежание излишнего расхода воздуха диаметры ударного элемента 2 и воздуховода

1 выбираются такими, чтобы зазор в сечении между ними не превышал 0,1 — 0,5 мм.

Амплитуда и частота колебаний определяется массой ударного элемента 2 и высотой воздуховода 1. Периодичность ударов зависит от величины давления воздуха, поступающего через патрубок 3 и штуцер 13, Давление сжатого воздуха, используемого в устройстве, составляет 0,1 — 0,5 ати. Предложенное устройство экономично и надежно в работе.

Формула изобретения

Устройство для возбуждения механических колебаний преимущественно металлоконструкций теплообменного аппарата, содержащее воздуховод в виде вертикального цилинд15 ра с патрубком подвода сжатого воздуха и отверстиями для его отвода, волновод, жестко связанный с объектом возбуждения и взаимодействующий с ударным элементом, расположенным в воздуховоде, о т л и ч а ю щ е е с я

20 тем, что, с целью повышения эффективности устройства путем обеспечения возможности получения колебаний широкополосного спектра частот, волновод установлен в нижней торцовой части цилиндра, выполненного с диа25 метром, соизмеримым с диаметром ударного элемента, и снабженного патрубком отвода сжатого воздуха, в котором выполнены отверстия для отвода и установлен запорный элемент для их перекрытия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 480098, кл. F 28G 7/00, 1973.

Редактор В. Левятов

Составитель Л. Абросимов

Техред И. Михайлова

Корректоры: В. Петрова и Л. Орлова

Заказ 184/3 Изд. № 295 Тираж 918

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Подписное