Устройство для возбуждения механических колебаний Советский патент 1978 года по МПК F15B21/12 F28G7/00 

1

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для получения импульсных механических колебаний, в частности для предупреждения образования отложений в теплообменной аппаратуре.

Известно устройство для возбуледения механических колебаний, содержащее воздуховод в виде вертикального цилиндра с патрубком сжатого воздуха, в котором генератором колебаний является шарик, перемещающийся по окружности цилиндра с постоянной скоростью и взаимодействующий с волноводом, жестко связанным с объектом возбуждения {.

Недостатком этого устройства является получение только колебаний узкодолосного спектра частот.

Целью изобретения является повышение эффективности устройства путем обеспечения возможности получения колебаний широкополосного спектра частот.

Поставленная цель достигается тем, что волновод установлен в нижней торцовой части воздуховода, выполненного с диаметром, соизмеримым с диаметром ударного элемента, и снабженного патрубком отвода сжатого воздуха, в котором выполнены отверстия для отвода воздуха и установлен заиорный элемент для их перекрытия.

На чертеже изображено описываемое устройство.

Устройство включает воздуховод 1, выполненный в виде вертикального цилиндра. Внутри воздуховода расположен ударный элемент 2. В нижней части воздуховода 1 врезан патрубок 3 для подвода сжатого воздуха, а в верхней части сечение воздуховода перекрыто крышкой 4. В торцовой нижней части 5 воздуховода соосно последнему установлен волновод 6, с одной стороны введенный внутрь воздуховода, а с другой - жестко связанный с объектом возбуладения 7, например с металлоконструкцией теплообменного аппарата. Устройство снаблсено патрубком 8 отвода воздуха, врезанным в нижнюю часть воздуховода 1. Внутри патрубка 8, имеющего отверстия 9 и 10, для отвода воздуха, размещен поршеиь 11 из ферромагнитного материала и кольцевые постояииые магниты 12, а также штуцер 13 для подвода сжатого воздуха. В крышке 4 выполнено дополнительиое отверстие 14 для отвода воздуха.

Устройство работает следующим образом. Сжатый воздух поступает в часть воздуховода 1 и поднимает удариый элемент 2 в верхнюю часть воздуховода 1. При этом часть воздуха проходит стенкой воздуховода и ударным элементом 2 и выходит через отверстие 14 крышки 4. Поршень И иатрубка 8 при этом удерлашается постоянным магнптом 12 и сжатым воздухом, подводимым через штуцер 13. Величина усилия удержания огрегзлирована так, что при достижении ударным элементом верхнего положения давление в воздуховоде 1 достигает величины достаточной, чтобы поршень 11 переместился в сторону штуцера 13, в результате этого открываются отверстия для отвода воздуха 9, через которые сбрасывается давление в воздуховоде 1 и закрывается отверстие 10. Резкое снижение давления в воздуховоде 1 приводит к тому, что ударный элемент 2, находящийся в верхней части воздуховода, свободно падает вниз и ударно воздействует на торец волновода 6, возбуждая в пем импульсные возмущающие колебания. Через волновод 6 упругие колебания передаются объекту возбуждения 7 теплообменпого аппарата или другому объекту возбуждения механических колебаний. При закрытии отверстия 10 в части патрубка 8, ограниченной штуцером 13 и поршнем И, происходит постепенное наращивание давления воздуха, поступающего через щтуцер 13, что приводит к постепенному перемещению порщня 11. Усилием постоянного магнита 12 порщень 11 притягивается и удерживается в закрытом положении. Воздух, который продолжает поступать через щтуцер 13, выходит через отверстие 10. Далее цикл повторяется. Во избежание излишнего расхода воздуха диаметры ударного элемента 2 и воздуховода 1 выбираются такими, чтобы зазор в сечении между ними не превыщал 0,1-0,5 мм. Амплитуда и частота колебаний определяется массой ударного элемента 2 и высотой воздуховода 1. Периодичность ударов зависит от величины давления воздуха, поступающего через патрубок 3 и щтуцер 13. Давление сжатого воздуха, используемого в устройстве, составляет 0,1-0,5 ати. Предложенное устройство экономично и надежно в работе. Формула изобретения Устройство для возбуждения механических колебаний преимущественно металлоконструкций теплообменного аппарата, содержащее воздуховод в виде вертикального цилиндра с патрубком подвода сжатого воздуха и отверстиями для его отвода, волновод, л естко связанный с объектом возбуждения и взаимодействующий с ударным элементом, расположенным в воздуховоде, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности устройства путем обеспечения возможности получения колебаний широкополосного спектра частот, волновод установлен в нижней торцовой части цилиндра, выполненного с диаметром, соизмеримым с диаметром ударного элемента, и снабженного патрубком отвода сжатого воздуха, в котором выполнены отверстия для отвода и установлен запорный элемент для их перекрытия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 480098, кл. F 28G 7/00, 1973.

/J