Устройство для получения потоков калиброванных капель Советский патент 1981 года по МПК B05B17/04 B05B1/02 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройству для получения потоков капель заданной дисперсности и плотности при испытаниях материалов и образцов на эрозионную прочность.

Известно устройство для получения капель жидкостей или расплавов, содержащее перфорированную камеру, патрубок подачи продукта, вибратор, связанный с камерой и создающий колебания в горизонтальной плоскости, и основание 1.

Недостатки этого устройства в том,что оно создает поток капель с одной лищь частотой каплеобразования, так как вибратор возбуждает колебания камеры с фиксированной частотой, равной собственной частоте конструкции, в невозможности создания потоков с заданным взаимным расположением капель вдоль направления потока; в ограниченности формы орошаемой площади, вызванной тем, что центральная часть камеры не может быть использована для образования струй, так как при крутильных колебаниях центр камеры возмущается недостаточно для устойчивого каплеобразования.

Известно также устройство для получения потоков калиброванных капель, содержащее вертикально установленную камеру для жидкости с перфорированным днищем.

соединенную с источником постоянного давления жидкости, и размещенный в ней колеблющийся элемент 2. Это устройство - наиболее близкое кизо5 бретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатками его являются нерегулярное, неустойчивое дробление струй на капли при создании потоков капель с большим

10 расходом жидкости, например с диаметром отверстий порядка одного - нескольких милиметров и числом отверстий больше двадцати, вызванное тем, что поток жидкости в камере, вынужденный к тому же

15 обтекать колеблющееся тело, и в истекающих струях возмущен; неоднородность потока капель с большим расходом жидкости и с большой орошаемой площадью, так как при значительных размерах нижнего

20 торца колеблющегося тела, расположенного вблизи днища, центральные и периферийные отверстия находятся в неодинаковых условиях - полное давление жидкости падает к центру, вследствие чего скорости

25 истечения в струях различны и различны размеры капель и расстояния между каплями в струях, которые при данной частоте колебаний колеблющегося тела зависят от скорости истечения струи; отсутствие

30 возможности получения потоков капель с

заданным взаимным расположением каисль в струях вдоль направления потока, так как точка начала образования капель в струе находится на определенном расстоянии от среза отверстия, и это расстояние зависит от индивидуальных особенностей отверстия.

Цель изобретения - расширение диапазона параметров потоков капель и повышение их однородности.

Указанная цель достигается тем, что устройство для получения потоков калиброванных капель, содержапдее вертикально установленную камеру для жидкости с перфорированным днишсм, соединенную с источником постоянного давления жидкости, и размешенный в ней колеблющийся элемент, соединеиный с источником колебаний, согласно изобретению, снабжено установленной в камере над днишем упругой перфорированпой мембраной и расположенными в перфорациях дниша с возможностью продольного перем.ешения трубками, при этом колеблющийся элемент выполнен в виде сплошной плоской мембраны.

На чертеже изображено устройство для получения потоков калиброванных кабель, общий вид.

Оно содержит вертикально установленную камеру 1 для жидкости со съемным перфорированным днищем 2, соединенную с источником постояииого давления жидкости (на чертеже не показан), и размещенный в ней колеблющийся элемеит, выполненный в виде сплощной плоской мембраны 3, установленной в верхней части камеры 1 и соприкасающейся с жидкостью в камере, и соединенный с источником колебаний в виде динамической головки 4, электрически связанным с генератором 5.

Кроме того, устройство снабжено установленной в камере 1 над днищем 2 упругой перфорированной мембраной 6 и размещенными в перфорациях 7 днища 2 с возможностью продольного перемещения трубками 8.

Устройство работает следующим образом.I

Жидкость от источника постоянного давления поступает в камеру 1 через входные отверстия 9, проходит через перфорировапную мембрану бис постоянной скоростью истекает из трубок 8 в виде струй. При этом возмущения, возникающие в потоке при переходе из входных отверстий 9 внутрь камеры 1, гасятся при прохождении через микроотверстия перфорированной мембраны 6.

Динамическая головка 4, электрически связанная с генератором 5, создает акустические колебания, которые через мембрану 3 передаются жидкости в камере 1, проходят через упругую перфорированную мембрану 6 к струям жидкости, истекающим из трубок 8, и вызывают постоянное образование капель в струях. Частота образования капель в струе равна частоте колебаний мембраны 3, которая равна задающей частоте генератора 5, и подбирается в зависимости от диаметра струи и скорости ее истечения опытным путем. Для заданного диаметра струи и заданной скорости ее истечения существует определенный диапазон частот устойчивого дробления струи. Расстояние от нижнего среза трубки 8 до точки начала образования капель в струе постоянно для данной скорости истечения струи и данной частоты колебаний и зависит от индивидуальных неконтролируемых особенностей отверстия трубки 8. Нужное взаимное расположение капель в струях вдоль направления потока устанавливается перемещением трубок 8 в перфорациях 7 днища 2, при этом перемещаются и точки начала образования капель в струе. Трубки 8 в перфорациях 7 удерживаются силами трения.

Контроль параметров потока капель производится в проходящих лучах света от строботахометра, дающего импульсы света с частотой, кратной частоте каплеобразования. При этом визуально наблюдается пеподвижпое поле капель, что дает возможпость непосредственно измерять размеры капель и расстояние между каплями отсчетным микроскопом МПБ-2, а также визуальио контролировать взаимное расположеиие капель в потоке.

Экспериментальные испытания подтвердили возможность получения устойчивых однородных потоков капель большого диаметра (порядка одного - нескольких милиметров) с большой орошаемой площадью и с регулируемым взаимным расположением капель вдоль направления потока.

Использоваппе предлагаемого устройства позволяет улучшить качество испытаний образцов и материалов на эрозионную прочность, упростить и удешевить испытания.

Формула изобретения

Устройство для получения потоков калиброванных капель, содержашее вертикально установленную камеру для жидкости с перфорированным днищем, соединенную с источником постоянного давления жидкости, и размещенный в ней колеблющийся элемент, соединенный с источником колебаний, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона параметров потоков капель и повышения их однородности, оно снабжено установленной в камере над днищем упругой перфорированной мембраной и размещенными в перфорациях днища с возможностью продольного перемещения трубками, при этом колеблющийся элемент выполнен в виде сплощной плоской мембраны. 56

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР2. Патент США № 3679132, кл. 239-4,

№ 448889, кл. В 05 В 1/02, 1970.опублик. 1972 (прототип).

860877

;--: п ±3 КЙ

о о