Устройство для резки льда

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК В-Е.ОЕЗЯЛЯ 11.Т,:,.С СцАд Е д,4 О, 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СЛ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение касается очистки акваторий от льда. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.Устройство содержит насос с двигателемвнутреннего сгорания, скомпонованные насалазках в виде энергоблока. К насосуподсоединены всасывающий шланг с водозаборником и напорный трубопровод, соединяющий насос с теплообмецником. Энергоблок с помощью шланга 8 соединен срабочим инструментом. Последний содержитколлектор 9 с рукояткой 1 О и рычагом 11запорного клапана, а также основной ЯО 1506020 А 1 5 4 Б 02 В 15/02, В 63 В 35/12 трубопровод 12 и дополнисльцый трубопровод 13, на концах которых соответственно установлены насадки 14 ц7. На насадке4 установлен колпак 15, фиксирующий расстояние от насадка до льда. К насадку 17 прикреплена перемычка 18 с направляющим кольцом 19, охватывающим колпак 15. Насадки 14 и 17 выполнены в виде кавитаторов, причем выодной канал насадка 14 выполнен соосным соответствующему трубопроводу, а выходной канал насадка 17 -- перпендикулярным ему и расположен в плоскости персмычкц 18 на уровне среза колпака 15. Рдзрл гцс цие льда производится струями горячей воды, насыщенной кавитационнымц пузырьками, истекающими из насадков 14 и 17. Г 1 рц этом насадок 14 проделывает вертикальное отверстие во льду, а насадок 17 прорезь между этим отверстием и предыдуцгиль 1 з. п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к области очистки акваторий от льда и можт быть использовано для устройства майн, а также для очитки подводной части судов от цамороженного льда.Целью изобретения является повыццие эффективности резки льда.На фцг. 1 показан энергоблок устройства; ны фиг 2 - рабочий инструмент для резки льда; на фиг. 3 - вариант компо. новкц рабочего инструмента для подводных условий.Устройство для резки льда содержит насос 1 с двигателем 2 внутреннего сгорания скомпонованные на салазках 3 в виде)энергоблока. К насосу подсоединен всасывающий шланг 4 с водозаборником 5 и напорный трубопровод 6. Трубопровод 6 соедицят насос 1 с тенгооблсицкол 7. Энергоблок с помошьк шланга 8 соединен с рбочил инструментом.Рабочий инструмент содержит кол.ктор 9 с рукояткой 10 и рычагом 11 запорцос клыыцы, ы тыкже основной трубопровод 12 и дополнительный 13 трубопроводы. Ны коцптрубопровода 12 установлц пилцндричкий насадок 14, имеюций резьбу ца наружной говерхноти. Ны резьбе цыыдкы 14 установлен колпак 15, закрепленный помоаьк контргайки 16 На конце трх бцровода 13 усановлц насадок 7. К цыалку 17 прикреплцы перемычка 18 цыпрывляошим кольцом9, охшггывыюПцм колпак 15.Нык 14 и 17 выполнены в виде кавитаторов и содержат входные сужаюццеся каналы 20 и 21 оответственцо, средци кыцы,ы с пилцндричекими 22 и 23 и вядц,л рыширяюшимися коццчкими 24 и 25 чытямц, Входные кыцылы 20 и 21 обоих цыдков вьполцены сооцымц соотвттвуюшим трубопроводам. Выходной канал ныыдкы4 также выполнен соосцым трубоптов:л, ы выходной канал цысыдкы 17 перпендикулярен трубопроводу 3 и рысположн в пгцкоти премычкц 18 цы уровне среза колпака 15.Рабочий инструмент для работы в подводных лловиях может быть дополнитльно снабжен реактивным трубопроводом 26 с нысадком 27. Выходное отверстие 28 насадка 27 имеет диаметр, больший диаметра цилиндрической части 22 выходного канала цыыдка 14.Устройство работает следукцил образом, Из водоема воды черз водозыборцик 5по всасывающему шлангу 4, опущенному в предваритльцо проделанное отверстие во льду, потупыет в насосвысокого давления, а цз насосапо цапорцому трубопроводу 6 подается в теплообмсццик 7.Бых.опцыгзы цз двигыт.я 2 потлпют в телообмецник 7 и нагревают подаваемую в него во;у. Из тецлообмснцикы 7 подогретая воды по гибкому цлангу 8 подает 5 е рсбоилл цтрллцтлгд при Откры 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 4том с помощью рычага 11 запорном клапане распределяется в коллекторе 9 на два потока - в трубопроводы 12 и 3.В начале работы трубопровод 13 с насадком 17 отсоединяется от коллектора 9, вместо него устанавливается заглушка. И истру мент ставится вертикально колпаком 15 на лед. Нажатием на рычаг 1 к насадку 14 под давлением подается подогретая вода. Перемещая инструмент сверху вниз, струей воды во льду прорезают первое отверстие.Для последующей работы к коллектору 9 подсоединяется трубопровод 13 с насадком 17.Затем насадок 17 вводится в прорезанное ранее и заполненное водой, поступившей из водоема, первое отверстие до упора колпака 15 о лед. С помощью рычага1 включается подача к насадкам 14 и 17 воды. При поступательном перемешнии инструмента сверху вниз насадком 14 во льду прорезается второе верти кальное отверстие, а насадком 17 выполняется прорезь между отверстиями. Наличие пере. мычки 18 между насадками препятствует перемещению инструмента, если прорезь между отверстиями по какой-либо причине не выполнена, Этим гарантируется качество резки. Следующий проход инструментом во льду выполняется аналогично. Таким образом, за каждый проход лед прорезается на определенную ширину, которая зависит от расстояния между осями трубопроводов 12 и 13. Это расстояние выбирается оптимальным, т. е. таким, чтобы скорость резки вертикального отверстия была равна скорости образования прорези между отверстиями. Последовательными проходами инструмента во льду образуется сплошная прорезь не. обходимой длины и формы. При течении воды под давлением через насадки 14 и 17 во входных каналах 20 и 21 за счет их сужения происходит увеличение скорости потока и падение давления в нем. Наибольшая скорость потока, ы следовательно, и наименьшее давление в нем оудет в самых узких цилиндрических частях 22 и 23 каналов этих насадков. Давление в этих сужениях уменьшается до давления насыщенных паров воды или давления, при котором начинается выделение растворенных газов. В результате в этих сужениях начинается интенсивное парообразование и выделение газов в виде паровых и газовых пузырей - начинается кави- тания.Парогазовые пузырьки подхватываются и переносятся потоком на некоторое расстояние, образуя при этом зону кавитации. Размеры зоны кавитации и ее интенсивность возрастают с увеличением давления на входе в насадки.При воздействии струи на лед, находяцийся в зоне кавитапии, скорость по1506020 Формула изобретения Юул ГОЛЫ тока падает, а давление возрастает, и происходит конденсация пузырьков пара. Эта конденсация происходит со значительной скоростью. Частицы воды, заполняющие полость конденсируюшегося пузырька, устремляются к его центру и в момент завершения конденсации (схлопывания пузырька) вызывают местные гидравлические удары, т. е. значительное повышение давления в отдельных точках. В результате, при интенсивной конденсации паровых пузырьков на поверхности .льда под действием гидравлических ударов и одновременно высокой температуры, развивающейся в центрах конденсации, происходит интенсивное разрушение льда. 15Благодаря колпаку 15 формируется заполненная водой полость, в которой происходит процесс кавитации, а также выдерживается постоянным оптимальное расстояние между срезом насадка 14 и поверхностью льда, при котором разрушение 20 льда наиболее эффективно. Зона кавитации формируется в полости колпака 15. Размеры этой зоны устанавливаются оптимальными путем осевой регулировки положения колпака 15 перед началом работы. Под давлением поступающей воды колпак5 отжимается от поверхности льда. Через образующийся при этом зазор между поверхностью льда и срезом колпака 15 поток воды выходит из его по лости и, омывая его наружную поверхность, расширяет образующееся во льду отверстие, а затем вытекает в водоем.При работе под водой рабочий инструмент оснащается реактивным трубопроводом 26, которыя компенсируется реакцией струи, вытекающей из насадка 27. Так как диаметр отверстия 28 больше диаметра цилинд. рической части 22 выходного канала насадка 14, то реакция струи, вытекающей из насадка 27, больше, В результате на инструмент при работе действует суммарная сила, направленная в сторону насадка 14, прижимающая инструмент к разрушаемому льду. Этим значительно облегчаются действия водолаза, работающего с этим инструментом, особенно в условиях отсутствия опоры. 1. Устройство для резки льда, включающее гидросистему и теплообменни к для подогрева рабочего тела, соединенный гибким шлангом с рабочим инструментом, содержащим трубопровод с насадком, выходное отверстие которого соосно трубопроводу, а также колпак, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства, рабочий инструмент снабжен дополнительным трубопроводом с насадком, а колпак установлен на насадке основного трубопровода с возможностью осевого перемещения, причем дополнительный трубопровод установлен параллельно основному и соединен с ним перемычкой, а выходной канал его насадка выполнен перпендикулярным оси трубопровода, расположен в плоскости перемычки на уровне среза колпака и направлен в сторону последнего.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что насадки выполнены в виде кавитаторов.Соста витель С. НефедовРедактор Б. Данко 1 екред И. Верее Корректор Т. 11 алийЗаказ 5373"и) , гу) 11 одписноеБНН 1111 Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 45Г 11 ппзводственно.издательский комбинат 1 атенть, г. Ужгород, ул, Гагарина, 10