Устройство для очистки металлических поверхностей Советский патент 1992 года по МПК B08B7/02 

Изобретение относится к устройствам для очистки металлических поверхностей .

Известно устройство для очистки металлических поверхностей, содержащее корпус с возбудителем, снабженным электромагнитом, установленный на корпусе узел крепления возбудителя на обрабатываемой поверхности изделия, включающий электромагнит постоянного тока, источник постоянного тока и блок формирования управляющих воздействий.

Недостатками известного устройства являются невысокие технологические возможности.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей.

На чертеже приведена схема устройства, где 1 - сердечник кольцевого электромагнита, 2 - импульсная обмотка, 3 - удерживающая обмотка постоянного тока, k - электромагнитный

индуктор, состоящий из импульсной обмотки 5, запрессованной в изоляционный слой 6, индуктор Ц расположен в корпусе 7, который закреплен концентрически (коаксиально) в кольцевом магнитопроводе 1 болтами (или шпильками) 8. Между индуктором Ц и обрабатываемой поверхностью 9 расположена пластина 10 из материала с высокой электропроводностью. С корпусом 7 шарнирно соединена полая штанга 1 1 , на которой расположены кнопки управления 12 блока формирования управляющих воздействий, Внутри штанги проходят токопроводы 13 от обмоток индуктора и электромагнита к генератору импульсов тока 1А и источнику постоянного тока 15 Корпус 7 индуктора может быть снабжен рым-боптами 16 для перемещения устройстпа по обрабатываемой поверхности, если обрабатываемая поверхность значительных

СО

с

XI

Os

со

а

N

3176131

размеров и устройство для обработки

остаточно массивно.

Устройство после включения работает следующим образом.

При помощи штанги 11 или рым-болтов 16 устройство устанавливают вручную или подъемным механизмом на об рабатываемую поверхность 9, Включается кнопка управления 12 на штанге JQ 11 (или вне штанги, например, на отдельном пульте управления) и подается постоянный ток от источника постоянного тока 15 на удерживающую обмотку 3 постоянного тока кольцевого элек- $ тромагнита. Постоянное магнитное поле, замыкаясь между полюсами кольцевого электромагнита через обрабатыва емую поверхность 9 удерживает устройство на обрабатываемой поверхнос- 20 ти на нужном участке. После чего включается кнопка управления 12 - по дача импульса тока от генератора импульсов тока 1k на обмотку индуктора и на обмотку 2 кольцевого электрона - 25 нита. При прохождении импульса тока через обмотку 5 индуктора k в пластине 10 индуцируется вихревой ток, взаимодействие которого с импульсным магнитным полем индуктора приводит к 30 эффекту электромагнитного удара между индуктором и пластиной. Пластина 10 передает удар на обрабатываемую поверхность 9. Под действием удара участок поверхности, локализованный кольцевым электромагнитом, будет колебаться на собственной частоте. Мощность удара в зависимости от механических свойств материала поверхности подбирается так, чтобы деформация обраба- Q тываемой поверхности лежала в пределах упругой деформации. Кратковременный электромагнитный удар вызывает значительные ускорения точек поверхности, порядка 10 -10s ускорения си- .,- лы тяжести. При таких ускорениях частицы отложений отрываются от поверхности. Поскольку тот же импульс тока, который вызывает электромагнитный удар, одновременно проходит и через ™ импульсную удерживающую обмотку 2 кольцевого электромагнита, удерживающая сила в момент удара резко возра: стает и удерживает устройство на обрабатываемой поверхности.

Упругие деформации поверхности под

действием электромагнитного удара вызывают также перераспределение и уменьшение остаточных напряжений в

35

31

Q $

0 5 0 Q .,- ™

5

24

материале поверхности устройство может быть использовано для уменьшения остаточных напряжений в изделиях и конструкциях.

Генератор импульсов тока может работать в режиме одиночных импульсов, каждое нажатие кнопки 12 вызывает один импульс, или в режиме серии импульсов - при одном включении 20 или более импульсов тока. После обработки одного участка устройство перемещают на следующий, или перемещение можно осуществлять непрерывно, сканируя всю поверхность.

Кольцевой электромагнит может быть выполнен с Ш-образным сердечником, как показано на чертеже, или с П-об- разным. Точнее, сердечник электромагнита представляет собой не сплошное замкнутое кольцо, а выполнен дугообразным, с почти замкнутой дугой,, но с промежутком между концами дуги, чтобы можно было уложить витки обмо- ток. Еслчи магнитные свойства обрабатываемой поверхности достаточно высоки, электромагнит может быть выполнен в виде нескольких отдельных обычных Ш- или П- или стержневых электро- . магнитов, расположенных по окружности (Обрабатываемого участка и объединенных в единую конструкцию корпусом 7° Кроме того, электромагнит может быть выполнен сплошным кольцевым, как выполняются силовые электромагниты с цилиндрическими магнитопроводами, в этом случае по центру ярма нужно выполнить отверстие требуемого диаметра, чтобы разместить индуктор. В любом из вариантов магнитные силовые линии замыкаются между полюсами по кратчайшему пути через обрабатываемую поверхность, таким образом локализуя участок поверхности, создавая физическую границу, отражающую волны упругой деформации, которые возбуждаются в центре участка.

В качестве генератора импульсов тока может использоваться генератор конденсаторного типа.

Пластина 10 между индуктором и обрабатываемой поверхностью выполняется из материала с высокой электропроводностью, меди или алюминия. Пластина может быть выполнена биметаллической, при этом слой, обращенный к индуктору, выполняется из электропроводного материала, а слой, обра51

щенн ;й к обрабатываемой поверхности, из материала с высокой прочностью.

Если обрабатываемая поверхность криволинейна, например цилиндричес- кие или конические бункера, аппараты трубопроводы, то рабочие поверхности электромагнита и индуктора выполняются также криволинейными, по профилю обрабатываемой поверхности.

Использование изобретения позволя расширить технологические возможности устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для очистки металлических поверхностей, содержащее корпус с возбудителем, снабженным электромагнитом, установленный на корпусе узел крепления возбудителя на обрабатываемой поверхности изделия, включающий электромагнит постоянного тока и источник постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, оно снабжено генератором импульсов тока, а электромагнит

, ц

5

5

0

126

постоянного тока узла крепления возбудителя на обрабатываемой поверхности изделия выполнен в виде закрепленного в нижней части корпуса кольцевого магнитопровода с размещенными внутри него первой импульсной обмоткой и удерживающей обмоткой постоянного тока, а электромагнит возбудителя выполнен в виде запрессованной в изоляционный слой второй импульсной обмотки, расположенной в нижней части корпуса коаксиально относительно кольцевого магнитопровода, при этом выводы обеих импульсных обмоток и удерживающей обмотки постоянного тока соединены соответственно с выходами генератора импульсов тока и источника постоянного тока, а рабочие поверхности кольцевого магнитопровода и корпуса выполнены по профилю обрабатываемой поверхности изделия. 2. Устройство по п. отличающееся тем, что оно снабжено пластиной из электропроводящего материала, расположенной между рабочей поверхностью корпуса и обрабатываемой поверхностью изделия.

Сущность изобретения: устройство содержит 1 сердечник кольцевого электромагнита (1), 2 импульсные обмотки (2, 5), 1 удерживающая обмотка постоянного тока (3), 1 электромагнитный индуктор (t) , 1 изоляционный слой (6), 1 корпус (7), болты (8), 1 обрабатываемая поверхность