Устройство для вибрационной очистки ленты Советский патент 1983 года по МПК B08B3/12 C23G5/04 

Изобретение относится к очистке, я частности к устройствам для очист ки ленты и может быть использовано а различных отраслях народного хозяй стаа. Известно устройство Для вибрацио ной очистки ленты, включаклцее технологическую ванну, систему циркуляции моющего раствора, установленные ,в ванне источник виброколебаний и направляюций ролик, соединенный с систе мой циркуляции моющего раствора и состоящий из перфорированного полого цилиндра и двух торцовых дисков, сое диненных со средством крепления направляюцего ролика 1. Однако данное устройство не обеспечивает достаточно высокого качестг ва очистки ленты, так как в нем допускается проскальзывание ПОЛОСОВОЕО проката относительно ролика, что ведет к повреждению проката. Цель изобретения - повышение качества очистки. . Поставленная цель достигается тем что в устройстве для вибрационной ;очистки, ленты, включающем технологи ческую ванну, систему циркуляции мою щего раствора, установлённые в ванне источник, вйброколебаний, направляюЩ1;й ролик, соединенный с .системой циркуляции моющего раствора и состоящий- .их .перфорированного полого цилиндра и двух торцовых дисков, соединенных со средством крепления .направляющего ролика, источник виброколебаний выполнен в виде гидродинамического вибратора, резонирующая пластина которого закреплена внутри полого цилиндра, а сопло - на торцовом диске, при этом полый цилиндр установлен неподвижно и выполнен с внутренним диаметром, кратным половине длины волны, распространяющейся в резонирующей пластине, а торцовые диски соединены со средством . крепления направляющего ролика через упругие элементы, . . . На.фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на фиг, 2 и 3 - продольное и поперечное сечение направляющего ролика; на фиг, 4 - резинирующая пластина на фиг. 5. - схема . крепления направляющего ролика; на фиг, 6.- эпюра колебаний очищаемой ,ленты. Устройство для вибрационной очист .ки ленты 1 включает транспортирующие ролики 2, технологическую ванну 3, оснащенную крышкой 4, и установленный в полости ванны и состоящий иа полого цилиндра 5, перфорированного отверстиями б, и двух торцовых дисков 7, направляющий ролик, соединенный посредством эластичного шланга 8 с подающим патрубком .9 системы циркуляции моющего раствора. Резониругадая пластина 10 источника виброколебаний, включающего также и напорное сопло 11, соединенное с эластичным шлангом 8, с помощью накладок 12 и ребер 13, закреплена внутри полого цилиндра 5, т,е. внутри направлякядего ролика, который в свою. очередь-, посредством цапфы 14 полого сопла 11, жестко закрепленных на торцовых дисках 7 ползунов 15, салазок 16 и стоек 17, закреплен на основании 18, установленном с воэможно.стью перемещения вдоль вертикальной оси ванны 3. На ползунах 15 и стойках 17 выполнены выступы 19, на которые одеты упругие элементы, например, пружины 20. Каждая пружина одним торцом упирается в ползун, охватывающий цапфу ролика, а другим торцом - в стойку, цилиндрические с.оосныё несходящиеся между собой выступы выполняют функции элементов крепления пружин. Функциональное назначение пружин 20 заключается в том,, что они обеспечивают упругость направлякяцего ролика, закрепленного на хесткой раме, при его горизонтальных перемещениях (на фиг, 6 показ-.ано стр.елками) , что позволяет направляющему ролику приобретать колебательное движение, а значит и возможность его работы в качестве вторичного резонатора при условии, что первичным резонатором является пластина 10. Устройство работает следуквдим образом. . I .. . ,. Перед началом эксплуатации уст-. ройства находящегося.в исходном положении (рама с закрепленным.на ее. основании направляющим роликом,, поднята над крышкой 4) ленту 1, подле-, .жащую очистке, подают в средство ее перемещения (не показано), располагая на транспортирующих ролцках 2. После этого направляющий ролик опускают, вследствие чего лента 1 и сам ролик оказываются в. полости ванны. Затем включают насос системы циркуляции моющего раствора, которым заполняются полость направляющего ролика и ванна 3. Моющий раствор через эластичный шланг 8, являющийся акустической развязкой, поступает в сопло 11, представляющее вместе с оппозитно закрепленной резрнирукяцей пластиной 10 гидродинамический вибратор. Струя раствора на плоскостях пластины 10 срывается, в результате чего возникают вихри, а изменяющееся давление вихрей порождает акустические волны определенной Частоты, возбуждающие резонансные колебания пластины 10, которая излучает колебания в моквдий раствор, находящийся внутри ролика И так как внутренний диаметр ролика выполнен кратным половине длины волны резонирующей пла тины 10 (т.е. внутренний радиус ролика кратнЬ четверти длины волны), а резонирукадая пластина 10 установлена посредине ролика; внутренняя п верхность ролика отражает волны, совпадакяцие по.фазб с падакицими вол нами, а следовательно,, как вторичны резонатор, усиливает амплитуду коле .баний и. интенсивность акустического поля. Условие совпадения фаз падающей и отраженной волны, а следовательно, и резонанс обеспечивается конструктивным выполнением ролика/ как ВТОРИЧНО.ГО резонанса, в котором выдержано следующее соотношение D n tinti R n 7 где J5 -. внутренний диаметр ролика Я - внутренний радиус ролика; I h - натуральный ряд чисел (1,2,...); Я - длина волны, Соотношение R - п - обусловлено тем ЧТО при нахождении пластины 10 в крайнем положении звуковая-волна движется к ближайшей стенке (т.е. в сторону колебания). За время возвращения пластины 10 из указанного положения в другое крайнее положение ПРОХОДИТ время Т/2, где Т - период колебания. Звуковая волна дляобеспечения резонанса должна пройти путь 2 R (т.е. к стенке и назад к пластине 8), следовательно 7L «ПУ К Пд 2 Наличие же акустического, поля, попеременно действующего на противо положные внутренние стенки вторичного резонатора, наличие пружины 20,. акустической развязки в виде шланга 8,. а также то, что частоту встро ,енного вибратора (пластина 10 и сопло 11) настраивают на частоту, или близкую собственной частоте механической, системы: резонатор - лента вызывает резонансные колебания всей механической системы р езонаторnetiia., .Резонатор; т.е. направлякаций роли при этих условиях не вращается ивыполняет функцию излучателя колебаний .Колебания звукового диапазона частот передаются обеим ветвям очищаемой ленты (эпюра 21), что обеспечивает образование на них волн, вызьшающюс кавитацию и интенсивное перемешивание раствора, т.е. факторы, значи- : тельно интенсифицирукадие технологический процесс обработки. Моющий раствор, прошедший через гидродинамический вибратор, иэ внутренней полости направляющего ролика через отверстия 6 под давлением чере -зазор 22 между внешней поверхностью полого цилиндра 5 и поверхностью очищаемой ленты 1 выходит в ванну 3 и вновь поступает в систему циркуляции. При этом путем настройки циркуляционной .системы осуществляют подачу раствора под давлением, обеспечивающем конпенсацию суммарного натяжения в обоих ветвях ленты и образование некоторого зазора 22, наличие которого исключает непосредственный контакт направлякадего ролика резонатора с образованием обрабатываемой поверхностью и ее повреждение механическими частицами, скапливакедимися обыч-. но в зоне контакта ленты с направляющим роликом, т.е. в зоне перегиба ленты. . После воз.буждения колебаний в направляющем ролике и в очищаемой ленте включают средство перемещения ленты, и она проходя через объем ванны очищается от загрязнений. После окончания очистки рулона ленты отключают систему, циркуляции моющего раствора, а устройство приводят в исходное положение. Для расчета параметров устройства необходимо иметь конкретные исходные данные, например, толщина обрабатываемой ленты, мм б ««D,lf ширина мм натяжение в каждой ветви, кгс .Т 20. ,. Внутренний диаметр направляющего ролика (предварительно) мм D-150. При таких исходных данных обечайка толщина стенки полого цилиндра направляющего ролика может быть 2,5 мм. Удельное среднее давление на поверхность направлякицего ролика определяется из соотношения: 2Т Р-, где Р - среднее удельное давление кгс/см; - натяжение в одной ветки, кгс; S- площадь проекции зоны контакта, см, Подставив в указанное соотношение имекядиеся исходные данные получа ем - . Р ||;|о кгс/см. , Следовательно при давлении моющео раствора в зазоре 22 между лентой и направлямцимРОЛИКОМ превышающим давление 0/13 кгс/см предотвращается контакт ленты и направляющего ролика,. . Гидродинамический вибратор для исходных данных работает при подаче рабочего раствора на его сопло при Давлении 9-10 кгс/см Под давлением среды (после сопла) а ролике 0,2-0,3 кгс/см, раствор выходит из зазора между полосой и роли ком в ванну, . Для исходных данных частота вибра тора равна 5 кгц (звуковой диапазон) Она определяется геометрическими размерами колебательной пластины, как первичного резонатора. Для исходных данных толщина плас.тины может быть 13,7 мм, а вылет ее КОНСОЛЬНОЙ .части 50 мм, При жесткостипружин 20 примерно в 4-10 кгс/см и массе направляющего ролика 16 кг, его собственная частота как вторичного резонатора для исходных данных составляет 5 кгц, что соответствует частоту вибратора. Для обеспечения совпадения собственных частот вибратора и ролика выпол няют теоретический расчет геометрических элементов. В случае же отсутствия резонирования направляющего, ролика, возбуждения колебаний ролика добиваются путем подбора его упругих элементов, т.е. пружин 20. Цри частоте f 5 кгц (длина волны . см) т.е. равным внутренней диаметр направлявМцего ролика должен быть кратным A/JjT.e. равным 15-см. Количество и размер отверстий 6 определяется расходом моющей среды, выходящей из сопла 11 .гидродинами ческого вибратора. Эти отверстия должны .обеспечивать минимальное гидравлическое сопротивление выходящей среды. Г2 7J 10 5 J ЛЛ--L- Uj у/ / J-fe , «|| д|гг1|к | г|||г я|г а{гг1|к|||г1 цг Кл уууЧчЧ kv «. kv; .ч nv ч.у. Предпочтительней отверстия 6 располагать более кучно в нижней части Вё правляющего ролика, т.е. в соответствии с диаграммой распределения удельных давлений ленты на поверхность ролика, однако, все отверстия обязательно должны перекрываться лентой,а расстояния крайних отверстий до кромок ленты должны быть одинаковы с обеих сторон и могут равняться для исходных данных, например 4050 мм. Для исходных данных диаметр.отверстий равняется 5 мм, количество их примерно 20-30, при зтом зазор между лентой и поверхностью направляющего ролика О,02-0,А мм, а давление моющего раствора в нем и в ролике 0,2-0,3 кгс/см Акустическая развязка направляющего ролика от различных частей устройства осуществлена при помощи эластичного шланга 8, а иакже при помощи пружин 20, упруго удерживающих ролик в направлении колебаний, что обеспечивает колебания ролика, в .горизонтальних. салазках 16. Ввиду совпадения направления колебаний ролика с направлением горизонтальных элементов акустической развязки не обязательна. Использование предлагаемого устройства при очистке ленты позволяет в значительной степени повысить качество очистки путем устранения непосредственного контакта направляющего ролика с очищаемой лентой.

16

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОН НОЙ ОЧИСТКИ ЛЕНТЫ, включаюцее технологическую ванну, систему циркуляции моющего раствора, установленные а ванне источник виброколебаний, направляющий ролик, соединенный с системой циркуляции моющего раствора и а ;lia ja aj состоящий из перфорированного полого цилиндра и двух торцовых дисков, сое диненных со средством .крепления направляющего ролика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьвиения качества очистки, источник «иброколебаний выполнен в виде гидродинамического вибратора, резонирующая пластина которого закреплена внутри полога цилиндра, а сопло - на торцовом диске, при этом полый цилицдр установлен неподвижно и выполнен с внутренним диаметром, кратным поло- вине длины волны, распространяющейся в резонирующей пластине. 2, Устройство по п. I, отличающееся тем, что торцовые диски соединены со средством крепления направляющего ролика через упругие элементы.