Устройство для перемешивания жидкостей Советский патент 1980 года по МПК C25D21/10 

тг

г

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЁШЯ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее воздухойодводяцум магистраль, перфориро jiamrif трубу-мешалку,иарнирно соедин еннум своей средней частью с воздухоподводяяЕей магистралыо, лопасти, варнирно установленные на концах перфорированной трубы-мешалки и элемент для разгрузки шарнира, 6 t ли ч а ю щ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности, устройства элемент для разгрузки шарнира выполнен в ввде втуяй1с с йлШтинами, жестко закрепленными под положительным углом атаки, и установлен на трубе-мешалке с возмЬжностыь пЪворота вокруг оси трубы-мешалки не возможностью поступательного перемещения вдоль этой оси. 2.Устройство rio п. I, о т л ч а ю щ е е с я -тем, что оно снабжено эле)ентами дп:я фиксирования втулок с тйтастинами на трубе-мещалке. -3.Устройство по пп. 1 н 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что положительный угол атаки цластин не превышает 18°. .

4У

Лё. 5

.ffft

.Изобретение относится к области альванической и химической обработи Д(бталей, в частности, к устройстам для перемещения жидкостей в емостях, например в прямоугольных в лане даннах.

Известно устройство для перемещения жидкостей, содержащее воздухопррводнвопо магистраль, перфорйрован| ую трубу-мешалку, шарнирно соедипёшгую своей средней частью с воздухопррводящей магистралью, лопасти, шарнирно установленные на концах перфррировайной трубы мешалки и эленеит дяя разгрузки шарнира f 1) . Элемент для разгрузки шарнира выполнен в виде двух воздушных резервуаров , установленных на перфорирован ной трубе-мешапкйА

Это устройство является ближайш м к данному изобретению по своей технической сущности.

Недостатком известного устройс;т ва является его. низкая надежность, так как введение в устройство воздушных резервуаров для создания {|одъемной силы предъявляет повыЁвени требования к герметичности этих резервуйров и к материалу из которых они изготовлены, а врз южная разгерметизация этих резервуаров при рабЬте их в условиях агрессивных сред приводит к неработоспособности устройства в целом.

Целью изобретения является повышение его надежности.

Указ анная цель достигается .тем, что в устройстве для перемещения .; жзедкостей, содержадем воздухоподводящую магистраль, перфорир ованную тру 5у-мешалкУ, шарнирно соединенную своей средней частью с воздухоподводящей магис тралыо,лопасти,иарнирно установленный на концах йерфорйро.кной трубы-мешалки м элемент для разгрузки шарнира, последний выпол4{ й в виде втулок с nnactHtitaMH, Жестко закрепленными пойожитель1ШМ УГЛОМ атаки и установлен на трубе-мешалке с возможностью поворота округ оси трубы-мешалки и с возМржибстью поступательного перемеще-i нйя бдоль этой осн.

При этом устройство снабжено зленентами для фиксирования с nJiacTHHaMH на трубе мешалки, а положитель или угол атаки пластин не пре ысвает 18 .

На фиг.1 изображен общий вид устройства для перемещения : жидкостей на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение по Б-Б на фиг.;

на фиг.4 - сечение по B-S на фиг.1; на фиГьЗ - сечение по Г-Г на фиг.1; йа фиг.6 - вариант установки пластин, плоскость которых проходит че-. рез ось трубы-мешалки; на фиг.7 сечение по Д-Д на фиг.6; на фиг. 8 схема действия гндродин ич«ских (аэродинамич-зских - в случае перемешивания газов) сил на пластину. Устройство для перемещения,;

жидкостей содержит воздухоподводящую магистраль I, перфорированиую трубумеиалку 2 с лопастями 3, шарнирно установленными на ее концах.. Места установки лопастей 3 могут быть

снабжены, например,, пружинящими шарг нирными соединениями 4. Перфорированная труба-мешалка 2 с помощью шарнирного соединения 5 взаимодействует с воздухопЬдводящей магистралью 1.

Перфорированная труба-мешалка 2 имеет в плоскости вращения отверс гия-сопла 6, причем эти отверстия сопла в каждой половине перфорнрованчрй трубы-мешалки 2 направлены

в противоположные стороны от направления вращения.

Труба-мешалка 2 выполнена в виде цилиндрических направляющих 7 и 8 (см.фиг.3,4 и 5). Устройство

снабжено втулками-ползунами 9 и 10, расположенными на трубе-мешалке с возможностью поворота вокруг ее оси, поступательного перемещения вдоль оси трубы- ещалки и- фиксации

в из положений Одновременно . rto Углу поворота и при поступательном перемещении вдоль направляю1«(их 7 и 8 с помощью стопоров, напР 04ер, BHHTOBjKX, ВННТЫ Пи 12 КОтор г«,располржениые на втулках-ползунАх с возможностью винтового перемещения, вэаимодействук)т с соответству1ащ| ми цилиндрическими направляющими 7 и 8 трубы-мешалки 2. На втулках-ползунах 9 и 10 закрепленных, например с помощью сварки пластины 13 и 14.

Устройство работает следующим образом.,

в процессе, работы сжатый воздух через подводящую магистраль 1 и шарнирное соединение 5 . поступает в свободноерацающуюся перфорирован ную трубу-мещалку 2, Отверстия- соп ла 6 в йаждой половине перфорирован ной трув -мешалки 2 направлены в противо юлржные стороны от направле ния . : Сжатый воздух выходя из отверстий каждогб сопла 6 создаёт реактив 1Ше силы Ь помобсью которых перфори рованной трубе-мешалке 2 сооЩаетея определенный крутящий момент и она начинает вра1цаться вокруг Поперечной оси. Вращаясь, перфорированная труба-меиалка 2 с установленными на ее кёнцах лопастями 3, перемеоивает жн цкоеть в технопогйческой ванне. Ирн этом лопасти 3 при взаимодействий со стенками ванны складъюоются чтб обеспечивает беспрепятственное вравяение перфорированйой трубё-мейалке 2, ра.змер которой с лопастями больше мйнймальНОГ0 расстояния между стенками ван|ЦМ« .;. . . .. . - . . - .-,-..,, придания перфорированной трубе- «ешалАё 2 нулевой плавучести при определенной скорости 1 ремешиванйя |сцпкости труба-мепалка 2 выполнена в виде щотиндрйческшс Напра ляющих 7 и .8 для поступательного и враоЁательногр движения. Перемещая по c }oтвeтcтвyloo 4 направлякицим втулки 9 и l6 устанавливают последние В определенном положении Ьт UeHtpa Вращения. Йа втулках 9 и IU уетановггены пластины 13 и 14 под. углом pi (положител цным углом атакк) к плЪскости вращения трубы-мешайки 2. Угол ot лежит в QTKpbfTOM интервале от 0 до 18, Угол атаки считается noftqзкитёйбным, когда поток жидкости йаГбегаёт на нижнюю поверхность пяасТи ны. ;/ .,; .,. / :, ; . При вращении перфорнрованной трубы-мешалки 2 под действием ре-активных сил создаваемых при Выходе воздуха из сопел 6, на пластияах 13 и 14, расположенных под определённьм положительным угдсм атак т.е. при несимметричном обтекании пр 0филя потоком жидкости, над к{1кДо {шастинрй соэдаетсй oJejiacTb понн:же шргодавления (см.фиг.5) , обРзна еадая значком -, а под пластиной - область довышенйрго давления обозначенная значком +. в зтом случае в результате образовавшейся 2 : :.. -. ;; 4; / / ;&-:Л разности давлений возникает ПоШай аэрбдинамическая (гидродинамичесйай) сила R t йаправленная под некдтд р 1 1й углом к набегающему потоку. При этом величина полной азродинамйческой Г сшы и ее отклонение оТ направлений потока saiBHCHT от углао. Полную аэродй э - ческую силу R Г можно услрвнЬ разложить Hii две cpt-; т авляюцие: подъемную силу V « вумцукг перпеидтсулярнр направАемт кабег аюцего потока жидкости, и eiijiiy лрбрйого сопротнвленмя X, действу -, pQrKi по направлению набегающего ndfbка.ЖИДКОСТИ. ; : ; --. , Указанные аэроДнйамическйе (гцДродинамическне) сгЬш математичес1Ь определяются по следующим формулаиt /- : - . .. -.-..к,: R « С -.«««.. С.- . де С(,Су т соответственно без- 1 и С, размерные коэффицй- г . енты полной азродин - мическоЙ силы R, пОдъ; емнрй силь У и силы лрбоврго сопротивления X, зависящие от фррмы -, . профиля и формы ппасТйч ны в Плане, состояния поверхности: пластины, положения ее относительно -.набегающего потока жндкос - . ти и т.д. . - - ; - :/. i . Я-массрвая плотность ЖВдкЪс:-.. -:f - .-. -..,- .V ; V - скорость движения ЖИДКОСТИ : относнтельно цласТины или ., пластийьГ относительИр зювд .;; . Кости; / ; /v,-/; - площадь пласТины в плане; - - скоростной напор. Известно, Что линейная скорость ри вращении выражается формулой - 21IRn,. . ;::. , де V - линейная скорость при вра, ./.; . щеник;-. ;- : - : .. ../ R- расстояние точки рт.оси вра . « е:ния;- - ..-- ;. число рборотов в . .е. линейная Скорость при вращсийи ропорциональна числу оборотов в едиймцу времени и радиусу на котором раснбяожена вращающаяся тояка. / (Йедовательно указанные величины, и том числе и подъемна сила зависит от угла атаки irf входящего в беэрЙ:эй|врйые коэффициенты, от квадр та , на которой расположёна рабчетййя точка пластины, и отквад pata titfc a оборотов в единицу времени. . . -. -. Поэтому пepe eщaя; вТулкУ с пластййрй вдоль призматической направля (цейу, У1 «личйдают или уменьшают раAkyd,- на котором эта пластина назсодйтй: Тем йймым Увеличив1Э1Я (ум(еньшая) при одних и тех же оборотах тгрубы-мёййлки лийейную скдрост пла тяя, и сЬЬтветственио пропорциональ йо квадрату линеЙ1ной скорости растет подъёьп1ая сийа, iik iaiwu ползунрв 9 и 10 в недбходй14о пЪложённи осуществляется с поиоп ю Ёинтов П и )2.. Предло:1еек{{ое. устройство позволяе акже;изменять плавучесть трубынёшал«и1,непос1 едствеяно во время ее движёиои/, увеличивая или уменьшая величийу подъемной силы путем изменен вра||(енйя трубымеаамКй при у эеличении или уменьшеHmt реактивной силы струй сжатого вЪздуха, выходящего из сопел 6, т.е путей увеличений или уменьшения давления воздуха в воздухоподводящей магистрали ) . Указанная выше 62 4 подьемн ал сила, припрженная к опрёделенным участкам трубы-мешалки, создает последней нулевуквпПавучесть. -Таким образом, предлагаемое устройство Дает возможность разгрузить шарнир, соединякщий перфорированную трубу-мешалку 2 с врздухоподврдящей ма:гистралью, что приводит к увеличению Долгрвечиости марнира, а также к уменьщенюо момента сопротивления от силы треййя в этом шарнире. Кроме того, устранение изгибкых деформаций от собственного веса перфорированной трубы-мешалки позволяет уменьшить зазоры в варяире, что в свою очередь уменьшает утечку воздуха и пРВышает надежность и КДЦ установки,а воэмоясность пёремещет . ния ползуной с иластйяой вдрль направлякщих позволяет определить оптимальное положение ползунов Ra трубе-мешалке , обеспечивая иам(5олее эффективную разгрузку шарнира и минимальньге деформахщи трубыН ешалкй, рдновременно обеспечивая при вращающейся трубе-мешйлке возможность подбора необходимой подъемной силы пу-; туем изменения скоростн вращения трубы-вешалки, технологичность и удобства при эксплуатации устройства. Необхрдимо отметить также, что вес и габариты устройства уменьшййТся по сравнению с прототипом 99 счет замены резервуаров просты «1 пластинами..

Фиг 2