Способ очистки от обледенения тонкостенных поверхностей Советский патент 1991 года по МПК B08B7/02 

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.

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 злектропроводчой 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 7, взаимодействующие с очищаемой от обледенения поверхностью 8. Кронштейны 6с помощью шарнира 9 и виброизолирующих шайб 10 скреплены с телескопической рукоятью 11. Катушка 2 электромагнита 1 с помощью кабеля 12 подключена к источим

13импульсного электропитания который с помощью штепсельной вилки 14 подключен к судовой сети электропитания. Между полюсами электромагнита 1 и очищаемой поверхностью 8 имеется зазор 15, 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 пилку

14к судовой сети электропитания и подно сит электромагнит 1 к очищаемой поверхносл

А

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 инструменте 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 отталкивающей силой, создаваемой магнитным полом вихревых токов, возбуждаемых в обшивке 8 под 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 притяжения оказывается меньше, чем статическое притяжение электромагнита при постоянной силе тока, рапной 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 возникновения и окончания импульса. Такая форма импульса достигается, например, увеличением 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 односторон0 них 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

5 относительно кронштейнов 6.

В отличие от известных образцов подобной техники, ручной инструмент обладает высокой мобильностью, так как не требует стационарного крепления к очищаемой кон0 струкции, и отличается более высокой эффективностью, так как непосредственно воздействует на очищаемую поверхность, минуя промежуточные элементы и ледяной покров, а также потому, что рабочее усилие

5 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 инстру0 мент 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

5 поверхности. Инструмент требуется переносить к новым очищаемым участкам, а прижатие инструмента к обшивке осуществляется тем же электромагнитом, который используется для очистки.

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

Формула изобретения

5 Способ очистки от обледенения тонкостенных поверхностей, например судовых отсеков, путем воздействия на поверхность электромагнитными импульсами, подаваемыми индуктором, электрически связанным

0 с импульсным источником тока, о т л и ю- щ и и с я тем, что, с целью увеличения производительности процесса очистки поверхностей, обладающих магнитными свойствами, индуктор выполняют в форме

5 подковообразного электромагнита, электромагнитные импульсы формируют в виде нарастающей, постоянной и затухающей составляющих силы тока, причем время нарастания и затухания устанавливают не более 30% от продолжительности импульса, а по

стоянную составляющую силы тока устанав-поверхности, а между полюсами индуктора

ливают равной около 80% от максимальнойи очищаемой поверхностью обеспечивают

амплитуды тока, при этом интервал междузазор, размер которого превышает половиимпульсами выполняют кратным четыремну амплитуды свободных колебаний очищапериодам свободных колебаний очищаемой5 емой поверхности.

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™.-.

-9 10