Установка для мойки изделий Советский патент 1992 года по МПК B08B3/10 

(Л

С

Использование: для очистки изделий в моющей жидкости. Сущность изобретения: установка содержит вертикальную ъанну для моющей жидкости, установленную в ней сетку для деталей, и рабочий орган, закрепленный на центральной трубке, связанной с виброприводом. Рабочий орган выполнен в виде стаканообразного корпуса, размещенного в ванне с зазором, а полость обечайки сообщена с внутренней полостью центральной трубки, закрепленной на патрубке воздуха с возможностью возвратно- поступательных перемещений. Промывку осуществляют в резонансном режиме колебаний газожидкостной системы, образованной моющей жидкостью и находящимся в полости обечайки воздухом. Это создает высокое значение гидродинамического давления в моющей жидкости и образование пульсирующих турбулентных потоков, обеспечивающих интенсивное омывание деталей. 2 ил.

Изобретение относится к технике очистки деталей с использованием моющих жидкостей и может быть использовано в приборостроении, машиностроении и других отраслях промышленности.

Известно устройство для промывки изделий, содержащее ванну для моющей жидкости и установленные в ней сетку для размещения изделий и рабочий орган - диафрагму, установленную с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, соединенную с виброприводом. Данное устройство не обеспечивает высокое качество очистки изделий, т.к. установленная в нижней части ванны диафрагма не позволяет получить высокую интенсивность движения моющей жидкости и омыва- ния ею обрабатываемых изделий.

Наиболее близкой к предложенной является установка для мойки изделий, содержащая вертикальную ванну для моющей

жидкости, включающую верхнюю и нижнюю камеры, разделенные диафрагмой с эластичным элементом, размещенную над ней сетку для деталей и вибропривод. В центральной части диафрагмы выполнено отверстие, в котором жестко закреплена верхняя часть вертикальной заборной трубки, сообщающей между собой верхнюю и нижнюю камеры. Нижняя часть вертикальной трубки помещена в центральной части электро- магнитной катушки вибропривода, размещенной в нижней камере во влагонепроницаемом кожухе, причем нижний конец этой трубки соединен с системой подачи сжатого газа.

При включении катушки вибропривода колебательное движение вертикальной заборной трубки возбуждает колебания диафрагмы и окружающей ее жидкости. Одновременно происходит попеременное перетекание части моющей жидкости из одх|

00

Јь

ю

8

ной камеры в другую через полость трубки и омывание обрабатываемых изделий, размещенных на сетке, при этом в заборную трубку подается сжатый воздух, барботиру- ющий через слой жидкости в верхней камере. Однако данное устройство не может обеспечить интенсивную промывку изделий моющей жидкости ввиду следующих причин: Использование в качестве рабочего органа диафрагмыгп ерекрывэющей поперечное сечение ванны, создает большое сопротивление при ее колебаниях в жидкости. При этом колебания диафрагмы связаны с перетеканием жидкости по центральному патрубку, имеющему относительно малое сечение и также представляющему большое сопротивление для пульсирующего потока жидкости. Это существенно ограничивает частоту и амплитуду колебаний рабочего органа в жидкости и, соответственно, степень турбулизации моющей жидкости в аппарате, что не позволяет обеспечить высокую интенсивность смывания обрабатываемых изделий и высокое качество очистки их труд- нодоступных поверхностей, а также снизить продолжительность процесса очистки. Высокое значение гидросопротивления при колебаниях диафрагмы и низкая турбулиза- ция моющей жидкости приводят к повышенным затратам энергии на очистку изделий. При этом низкие амплитудно-частотные характеристики диафрагмы и большое сопротивление заборной трубки пульсирующему движению жидкости обуславливает плохую обменность моющей жидкости в обьеме аппарата, разделенного диафрагмой на две полости. Это дополнительно снижает эффективность и качество очистки изделий, а также степень использования моющей жидкости.

Цель изобретения - повышение качества и производительности мойки изделий и снижение энергоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для мойки изделий, содержащей ванну для моющей жидкости, установленный в ванне держатель изделий в виде сетки, размещенные под сеткой в центральной части ванны вертикальную трубку, связанный с трубкой вибропривод ее вертикального перемещения, жестко смонтированный на трубке рабочий орган и сообщенный с полостью трубки патрубок подачи сжатого газа, рабочий орган выполнен в виде стаканооб- разного корпуса, причем корпус смонтирован на трубке дном вверх с зазором соответственное боковыми стенками ванны и с трубкой, при этом трубка установлена на патрубке подачи сжатого воздуха с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения.

На фиг.1 приведена предлагаемая установка, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на

фиг.1.

Устройство содержит вертикальную цилиндрическую ванну 1 для моющей жидкости с герметичной крышкой 2, в жидкостной части которой установлена сетка 3 для обра0 батываемых деталей 4. Под сеткой 3 вблизи нее расположен рабочий орган 5, выполненный в виде стаканообразного корпуса б с дном 7, установленного в ванне с кольцевым зазором. Рабочий орган 5 с помощью

5 радиальных ребер 8 закреплен на верхнем торце вертикальной центральной трубки 9, размещенной с зазором в центральной части электромагнитной катушки вибропривода 10, установленной на днище ванны 1 и

0 помещенной в водонепроницаемый кожух. Внутренняя полость корпуса 6 сообщена с внутренней полостью вертикальной трубки 9, В центральной части днища ванны 1 жестко закреплен вертикальный патрубок 11,

5 сообщенный с системой подачи сжатого воздуха, на котором с возможностью возвратно-поступательных перемещений установлена трубка 9. Для этого, например, в кольцевом зазоре между патрубком 11 и

0 трубкой 9 установлена цилиндрическая пружина 12, нижним своим концом опирающаяся на кольцевой выступ в нижней части патрубка, верхний конец которой контактирует с кольцевым пазом в месте сужения

5 верхней части трубки. 8 верхней части ванны 1 вблизи крышки 2 выполнены герметичные смотровые окна 13, например из оргстекла, толщиной 8-10 мм (два окна напротив друг друга). Ванна 1 снабжена также

0 жидкостным 14 и газовым 15 патрубками. Перед работой в ванну 1 помещают обрабатываемые изделия 4 и производится заполнение ее моющей жидкостью до уровня, составляющего 0,85-0,9 высоты ванны; ок5 на 13 находятся выше уровня жидкости в ванне. Ванна герметично закрывается крышкой 2, и производится подача сжатого воздуха, который заполняет внутреннюю полость рабочего органа 5, выходя из него

0 через открытый нижний торец. При включении в сеть электромагнитной катушки 10 начинаются колебания центральной трубки 9 с закрепленным на ней рабочим органом 5, колебания которого возбуждают в мою5 щей жидкости переменное (динамическое) давление. Колебания давления жидкости через открытый нижний торец корпуса 6 пере- даются находящемуся в нем газу, возбуждая пульсации его объема, и б ванне образуется нелинейная колебательная сиетема жидкость-газ, в которой газ выполняет роль упругого элемента, а жидкость - инерционного. Собственная частота колебаний этой системы лежит в звуковом диапазоне и составляет, в зависимости от количества газа и глубины его размещения в жидкости. 25-50 Гц. Для каждой конкретной системы жидкость-газ эта частота может быть легко определена расчетом или экспериментально.f

В предложенном устройстве объем корпуса 6 (определяющий количество газа в жидкости) и глубина его размещения в моющей жидкости заранее подбираются таким образом, чтобы собственная частота получаемой системы жидкость-газ совпадала с частотой вибропривода. Поэтому при включении электромагнитного вибропривода в ванне сразу же возникает режим резонансных колебаний газожидкостной системы, характеризующийся резким повышением интенсивности пульсаций давления: в 3,5-4 раза возрастает амплитуда волн гидродинамического давления, а в жидкости возбуждаются мощные турбулентные пульсирующие потоки. При этом свободная поверхность жидкости турбулизируется и захватывает весь свободный газ из верхней части ванны, и жидкость, насыщаясь им, мгновенно превращается в гомогенный гидрозоль, заполняющий весь объем ванны. Получение резонансного режима легко контролируется с помощью смотровых окон 13, после чего перекрывают патрубо 15 (например, с помощью клапана), и внутренняя полость ванны герметизируется. В состоянии гидрозоля модельная жидкость приобретает дополнительное свойство сжимаемости, что повышает интенсивность резонансных колебаний системы. Мощные турбулентные пульсирующие потоки насыщенной газом моющей жидкости интенсивно воздействуют на обрабатываемые изделия, обеспечивая эффективную промывку их поверхности, особенно в труднодоступных местах. При этом обеспечивается высокая обменность жидкости в объеме ванны, т.е. практически вся моющая жидкость участвует в процессе прсР мывки изделий, что дополнительно повышает эффективность промывки изделий, а также степень использования моющей жидкости в аппарате. Сетка 3, подбираемая с максимальным размером ячейки, в зависимости от размеров обрабатываемых изделий, практически не оказывает сопротивления движению потоков жидкости.

Кроме того, в рабочем режиме резонанса в положительные полупериоды пульсаций давления жидкости величина пиковых значений его достигает 1,3-1,5 ати, а в отрицательные полупериоды давление в жидкости падает ниже упругости ёе насыщен- ных паров, вызывая образование в объеме жидкости кавитационных пузырьков. Кави- 5 тационные пузырьки, схлопываясь на поверхности обрабатываемых изделий, способствуют эффективному отрыву частиц загрязнений, ч то повышает интенсивность процесса и качество очистки изделий.

0 В предложеннбм устройстве рабочий орган выполнен в виде стаканбЪбразного корпуса, установленного в ванне с образованием кольцевого зазора, причем диаметр обечайки корпуса составляет не более 0,25 0,25 величины диаметра ванны. Вследствие этого площадь сечения рабочего органа 5 предложенного устройства относительно мала, и при колебаниях в жидкости он испытывает значительно меньшее сопротивле0 ние. чем рабочий орган в прототипе, практически перекрывающий все сечение ванны. Это позволяет в несколько раз повысить частоту колебаний рабочего органа при снижении нагрузки на вибропривод, за счет

5 чего увеличивается турбулизация моющей жидкости и эффективность промывки. В условиях высокой турбулизации объема моющей жидкости отделившиеся частицы загрязнений, захватываемые мощными

0 пульсирующими потоками, сами оказывают

интенсивное абразивное воздействие на

обрабатываемую поверхность изделий, что

дополнительно повышает качество очистки.

В предложенном аппарате, в отличие от

5 прототипа, рабочий орган не связан с корпусом ванны, что позволяет ему совершать свободные колебания в жидкости, не испытывая никаких механических нагрузок. Это значительно повышает надежность работы

0 устройства. Пружина 12. обеспечивая фиксацию центральной трубки 9 на вертикальном патрубке 11. в то же время не препятствует возвратно-поступательным перемещениям (колебаниям) трубки в вер5 тикальном направлении.

Как показала экспериментальная проверка, при возбуждении резонансного режиме пульсаций газожидкостной колебательной системы амплитуда колебаний рабочего ор0 гана - стаканообразного корпуса не превышает 2-3 мм (размах 4-6 мм), что значительно ниже амплитуды колебаний диафрагмы в известном устройстве. Значительное снижение гидросопротивления при

5 колебаниях рабочего органа в жидкости и уменьшение амплитуды его колебаний позволяют уменьшить энергозатраты при промывке изделий.

Таким образом, предложенное устройство, за счет создания в ванне нелинейной

колебательной системы и возбуждения ее резонансных пульсаций, позволяет получить значительно большую интенсивность турбулентного движения жидкости и более интенсивное смывание изделий, чем в известном устройстве. Значительное повышение гидродинамического давления при резонансе приводит к возникновению кави- тационных процессов в жидкости, усиливающих эффект отмывки. Этому также способствует высокая обменность моющей жидкости в аппарате, а также значительное повышение рабочей частоты процесса отмывки. Свободное размещение рабочего органа в корпусе обеспечивает повышение надежности устройства. Значительное снижение гидросопротивления при колебаниях рабочего органа в жидкости и малая амплитуда его колебаний в резонансном режиме колебаний системы жидкость-газ обеспечивают значительное снижение энергоемкости устройства.

Составитель М.Сыровец

Техред М.МоргенталКорректор 3. Салко

Формула изобретения

Установка для мойки изделий, содержащая ванну для моющей жидкости, установленный в ванне держатель изделий в виде сетки, размещенные под сеткой в центральной части ванны вертикальную трубку, связанный с трубкой вибропривод ее вертикального перемещения, жестко смонтированный на трубке рабочий орган и сообщенный с полостью трубки патрубок подачи сжатого газа, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества и производительности мойки и снижения энергоемкости, рабочий орган выполнен в виде стаканообразного корпуса, причем корпус смонтирован на трубке дном вверх с зазором соответственно с боковыми стенками ванны и с трубкой, при этом трубка установлена на патрубке подачи сжатого воздуха с возможностью возвратно-поступательного вертикального перемещения.

з l/t

I

8

Физ.2