Нейтрализатор электростатических зарядов Советский патент 1988 года по МПК H05F3/00 

i4 4ih

СО

ю

9U2,1

Изобретение относится к технике борьбы с вредными проявлениями статического электричества и может быть использовано при разработке захватывающих устройств для захвата, переносе и укладке материалов в дерево- обрабатьшающей, химической, текстильной и других отраслях промыпшенности

Цель изобретения «- повьшение эф- фективности за счет увеличения времени контакта электродов с нейтрализуемым материалом и упрощение конструкции нейтрализатора.

Основание выполнено в виде кольца со сквозными отверстиями с установленными в них с возможностью осевого перемещения нейтрализующими элемен- тами, выполненными в виде стержней, а рабочая длина их от точки касания с нейтрализуемым материалом определяется по формуле

, ,-, п - 11

о

.

- постоянный коэффициент , - коэффициент надежности

р..

мг V

удельное электрическое сопротивление нейтрали зуемого материала, ОМ М;

относительная диэлектрическая проницаемость нейтрализумого мате- ла;

радиус установки электродов. Mi

скорость движения захватывающего устрой- ства, к/с;

допустимая поверхностная плотность зарядов статического электричества, Кл/м , Предлагаемая конструкция по отношению к известной позволяет увеличить время взаимодействия нейтрализующего элемента с нейтрализуемьм материалом, что приводит к повьшению эффективности нейтрализации.

На фиг.1 изображен нейтрализатор в момент отрыва или касания нейтра- лизующими элементами нейтрализуемого материала, общий вид; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.З - то же, после захвата нейтрализуемого материала захватывающим устройством,общи вид.

ю J520

25

зо

,j

Q

5

Нейтрализатор содержит заземленное основание, выполненное в виде кольца 1 со сквозньй и осевыми отверстиями 2, в которьс установлены с возможностью перемещения нейтрапизую1цие элементы, выполненные в виде стержней 3. На верхнем конце стержней 3 установлены ограничители 4, не даюище стержням 3 выпасть из отверстий 2 кольца 1, а ншкние концы стержней 3 заканчиваются полусферой 5.

Устройство работает следующим образом.

Перед захватом нейтрализуемого материала 6 при сближении к нему захватывающего устройства 7, например пневмоприсоски, на котором установлен нейтрализатор, нейтрализуюгдие элементы в В1аде стержней 3 входят з контакт с нейтрализуемым материалом б и находятся в таком состоянии в процессе переноса. В этот промежуток времени происходит нейтрализация зарядов статического электричества (если они имелись до захвата нейтрализуемого материала 6). При освобождении нейтрализуемого материала 6 от захватывающего устройства 7 происходит его интенсивная электризация,Однако в результате того, что нейтра- . лизуюище элементы в виде стержней 3 установлены в отверстиях 2 с зазором, они под действием силы тяжести остаются в контакте с нейтрализуемым материалом б еще иекоторое ;;;ремя, определяемое величиной их перемеще- (перемещение осудествляется до упора огракт-пштеля 4 в основание 1}, рассчитанной по предлагаемой формуле, Причем в результате охвата стержнями 3 захватывающего устройства 7 происходит блокирование.

Величина вылета нейтрализующих элементов (НЭ), полученная по формуле, определяет время контакта 113 с нейтрализуемым материалом (НМ), необходимое для полной нейтрализац1ш зарядов статического электричества (СЭ), образовавшегося в результате отрыва захвата от НМ, т.е. после отрыва захвата НЭ под собствеипьм весом про- должают оставаться в контакте с НМ еще некоторое время, определяемое величиной их вылета относительно ра- бочей (нижней) поверхности захвата.

Необходимое время контакта после отрыва присоски

0

t, к t.

(1)

где К 2.,.4 - коэффициент надежности;

t - время полной утечки зарядов.

В свою очередь

t - и v

(2)

- длина НЗ относительно рабочей поверхности захватывающего устройства (например, присоски);15

- скорость движения захватывающих устройств. основе этих зависимостей имеем

h K-.t,,.v.

(3)

Время утечки t должно быть пропорцио- S ально времени разряда tp в воздушном зазоре ir между НЭ и НМ, отношению удельного электрического сопротивления ПМ к удельному электрическому сопротивлению воздуха в зазоре p,/pg , отношению относительной диэлектрической проницаемости материала к диэлект ричесхой проницаемости воздуха в зазоре ц,/ и отношению максимального расстоя1 ;-:я от точки контакта НЭ и НИ до наиболее отделенной точки заряженной поверхности (в данном случае такой точкой является центр окружности радиуса г, по которой расположены КЭ) к разрядному расстоянию & в точке контакта г/Д , т.е.

tpjOM-

г

д

rv

где V

скорость движения ных частиц. В свою очередь

и-Е

Р

бо-ее

де

Е - напряженность электрического поля, B/Mj СП и 3,27 X - суммарная подвижность

И нов воздуха; Одо - д;..пустимая остаточная

поверхностная плот- gg ность зарядов на НМ,

б о 8,85 X X X

К/м, .

1443212

X с/В-м - постоянная электростатической индукции

б 1 диэлектрическая прони- цаемость воздуха.

Подставляя формулу (6) в формулу (5), а затем в формулу (4) получаем

2 р„- бм-г-Ео

(7)

1 рв-и- 5д

После подстановки формулы (7) в формулу (3)

K-2p.f.r. е, .V

h

р. и-бдоп

(8)

- . 2K: i:fi-I Y

Постоянные величины в правой части формулы (8) обозначим через постоянную iT

,-i5

10 Кл с/Ом-м .

рб-и

В окончательном виде формула определения выпета НЭ приобретает вид

2К- р. е. r.v

о

АОП

(9)

Таким образом, реализация предлагаемого решения позволяет достичь цель изобретения - повышение эффективности за счет увеличения времени контакта электродов с нейтрализуемым материалом и упрощение конструкц 1ч нейтрализатора.

Формула изобретения

Нейтрализатор электростатических зарядов, содержаш 1й основание со стержневыми электродами, установленными с возможностью осевого перемещения, отличающийся тем, что, с целью повьш ения эффективности за счет увеличения времени контакта электродов с нейтрализуемым материалом и упрощения конструкции, основание выполнено кольцевым, электроды установлены в его сквозных отверстиях, а рабочая длина h их до точки касания с нейтрализуемьм материалом выбрана из равенства

2К Рм « Г V

П - il ::f

- Доп

14А3212

де1г 10 КЛ С/Ом-м-. постоянный коэффициент;

К 2...4 - коэффициент на- дежности ,

р удельное электрическое сопротивление нейтрализуемого материала. Ом- м, 10

- относительная диэлектрическая проницаемость нейтрализуемого материала;

- радиус установки электродов,м;

- скорость движения захватывающего устройства, м/с;

допустимая поверхностнаяплотность зарядов статического электричества, Кл/м.

Изобретение может быть использовано для борьбы с вредными проявлениями статического электричества в любой области народного хозяйства при захвате, переносе, укладке изделий. Нейтрализатор электростатических зарядов содержит кольцевое основание 1 со сквозными отверстиями, в которых размещаются нейтрализующие элементы в виде стержневых электродов 3, имеющих возможность осевого перемещения, входящих в контакт с нейтрализуемым материалом 6 в момент переноса и имеющих определенную расчетную рабочую длину, обеспечивающую полную нейтрализацию зарядов статического электричества. Нейтрализатор высокоэффективен в работе. 3 ил.

ВНИИПИ Заказ 6399/56 Тираж 832

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

.5

Подписное