Пневмовибратор

9) ( ) 05 В 06 В 1 ГОСУДАР СТВЕ ННЦ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЕТЕН СТВУ СКО ВИД орпусе 1 с вхоями 2,4 раэмещеполости со сток 5. Отвер3 потока рповерхн СССР 2дела 1, Бюл. М тут горног куш кин 8 (088,8) кое свидестие 2 снабочей срости сер льство ССС 1/20, 3983. НЕВМОВИБзобретениеной, горной ии. Цель изоости и КПДьзования эн 54 57 ите но стро- шленение счет носи(21) 46894 (22) 11,05..б, использовано в химической промы ретения - повыш невмовибратора за ргии потока энерго теля. В отверсти рабочей сердечни кателем рийные корпуса сечении ный кана сердечни вом сече зорный демпфер щими уд его движ дным и выходным н с образованием роны отверстия 2абжено рассееды. Перифедечника 5 и ерстия 2 в осевом собой диффузорчасти корпуса 1 и отверстия 2 в осежду собой конфусе 1 установлены12, обеспечиваю- сердечника 5 при .ф-лы, 4 ил,бразуют между Центральные а 5 со стороны ии образуют ме нал. На корпу 11 с каналами ную остановку нии вверх. 1 з.п510 20 25 30 35 45 5055 является то, что входной канал снабжен рассекателем потока энергоносителя, причем в осевом сечении одна из плоскостей корпуса или сердечника, обращенных одна к другой, в зоне рабочей полости выполнена прямолинейной, а периферийная часть полости - по форме образующей диффузора, одна из плоскостей корпуса или сердечника, обращенных одна к другой, в зоне рабочей полости выполнена в форме образующей конфузора, а за ее пределами - в форме образующей диффузора, плоскости корпуса и сердечника, обращенные одна к другой,в зоне рабочей полости выполнены в форме образующей конфузора, а за ее пределами- в форме образующей диффузора.В известных технических решениях имеются признаки, сходные с названными выше, отличающими предлагаемое техническое решение от прототипа. Однако наряду с положительным свойством увеличением удельной мощности, в них присутствует и отрицательное свойство, аналогичное описанному при анализе аналога.и прототипа, состоящее в том, что часть энергии сжатого воздуха тратится на преодоление магнитного поля, постоянно воздействующего на колеблющуюся втулку, что снижает. мощность, передаваемую втулкой вверх, Воздух выхлопывается в атмосферу с большим запасом энергии, Кроме того, часть воздуха стравливается через зазор между втулкой и коническим сердечником, не совершая работы. В целом это снижает КПД расхода энергоносителя. Предлагаемое техническое решение в сравнении с известными обладает новымисвойствами: оно позволяет за счет выполнения деталей пневмовибратора с диффузорной частью и направленной струей 40 энергоносителя периодически создавать между плоскостями то избыточное давление, то давление ниже атмосферного. Это обеспечивает (под действием одной и той же струи энергоносителя) принудительное перемещение сердечника в обоих направлениях.Достоверность достижения поставленной цели подтверждена экспериментально на моделях пневмовибратора, выполненных с одинаковым диаметром сердечников. Мощнои ь вибратора возрастает при одинаковом расходе энергоносителя. Растет и частота колебаний сердечника,На фиг. 1 изображен пневмовибратор, сечение (сердечник в момент нанесения удара вверх); на фиг, 2 - то же, сердечник, внизу; на фнг, 3 и 4 - варианты исполнения вибратора. Вибратор состоиг из корпуса 1 с в од. ным отверстием 2, в котором установлен рассекатель 3, и выходным отверстием 4, В корпусе 1 установлен сердечник 5 с элем:итом б фиксации сердечника в корпусе 1 от горизонтальных смещений, Сердечник 5 фиксируется в корпусе, например, элементом б фиксации скользящего типа (фиг,1 и 2) или растяжками 7, позволяющими сердечнику свободно перемещаться в осевом направлении в пределах амплитуды колебаний последнего (фиг,З и 4), Корпус и сердечник в местах их периодического взаимного ударного контакта снабжены демпфирующими элементами 8 и 9, например, с кольцевой полусферической канавкой, обеспечивающей завихрение истекающей струи и запирание (герметизацию) уже разомкнутой полости 10 с повышением в ней давления, а также передачу дополнительного импульса силы сердечнику 5, На корпусе 1 установлены демпферы 11 с каналами 12, обеспечивающими ударную остановку сердечника 5 при движении последнего вверх, Для регулировки ударного импульса положение сердечника 5 относительно демпфера 11 регулируется основанием 13 корпуса 1, который установлен в корпусе 1 подвижно,Вибратор работает следующим образом., Сжатый воздух от системы через отверстие 2 в.рассекателе 3 поступает в замкнутую полость 10 и заряжает ее, За счет энергии сжатого воздуха сердечник 5 ускоренно выбрасывается вверх. Между сердечником 5 и корпусом 1 образуется зазор, в который устремляется воздух из полости 10. В результате резкого расширения сечения щели и дополнительного расширения воздуха в диффузорной части скорость его истечения увеличивается, а давление падает. Эжектирующий эффект упругой струи воздуха, выходящей из-под рассекателя 3 в радиальном направлении, обеспечивает разрежение не только в диффузорной части, но и в рабочей полости, и перепад давления действует по всей площади сердечника(фиг.3 и 4). Эти качества отсутствуют у прототипа. Сердечник 5 останавливается безударно и начинает ускоренно смещаться вниз. В ударном исполнении(фиг, 1 и 2) при наличии в демпферах 8 и 9 кольцевой канавки начало выхлопа из полости 10 сопровождается завихрением потока (ламинарное истечение преобразуется в турбулентное) на границе кольцевой канавки с повышением давления и резким торможением потока, истекающего из полости 10. Давление в полости скачкообразно растет и сердечник 5 получаетдополнительный импульс силы для ускоренного перемещения вверх, Это позволяет увеличить мощность вибратора при рабочем ходе, Щель между сердечником 5 и основанием 13 расширяется, турбулентное истечение струи энергоносителя преобразуется в ламинарное. Скорость истечения струи между плоскогпями мгновенно растет с одновременным многократным расширением занимаемого струей объема, Давление в щели между сердечником 5 и основанием 13 резко падает ДО значений ниже атмосферного. Паденио давления в рабочей полости 10 способствует и эжектирующий эффект истекающей струи От рассекателя 3 к периферии сердечника 5, т,е, диффуэорной части щели. После ударной остановки В результате возникшего перепада давлени на плоскостях сердечника 5 вверху давление атмосферное, а внизу - ниже атмосФерною) последний начинает ускоренно перемещаться вниз, что позволяетувеличить ударный импульс, При Движении сердечника,э вниз последний ударно останавливается корпусом 1 вибратора, полость 10 герметизируется и цикл повторяется,Принудительное перемещение сердечника 5 в обе стороны позволило увеличлть и частоту его колебаний, Регулируемое пало- Х/ЕНИЕ ОСНОВаНИ 4. 1", ПО:;СЛяЕ 1 луг ( р, -у лировки добиться максимальной силы соударения или амплитуды колебаний сердечника 5 в зависимости от назначения вибратора. Центрирование сердечн: ка 5 а корпусе 1 относительно рассекатеяя 3 Осуществляется растяз. (ами 8, которые позвсляют сердечнику 5 свободно перемещатьсяв осевом направлении, в пределах амплитуды его колебаний (фиг,3 и 4). В другом случаеэлемент б скользящего типа (фиг. 1 и 2),5 отверстие 4 и каналы 12 обеспечивают работоспособность вибратора. Кроме того, отработавший воздух свободно выходит ватмосферу через окна между растяжками 8фиг. 3 и 4),12 Таким образом, предложенный пневмовибратор по сравнению с прототипом повышает ударную мощность вибратора на7-12;4 и увеличивает частоту колебанийсердечниа в 1,2 - 1,4 раза при одном и том15 же расходе энергоносителя, Это позволяетутверждать, что удельный КПД расходаэнергоносителя возрастает.Формула изобретения1, Пневмовибратор, содержащий кор 22 пус с входным и выходным отверстиями исердечник, размещенный в корпусе с образованием рабочей полости со стороны входногоотверстия, о гл ича ю щийся тем,что, с целью повышения мощности вибрато 25 ра и КПД эа счет использования энергиипотока энергоносителя, входное отверстиеснабжено рассекателем потока рабочейсреды, а периферийные поверхности сердечника и корпуса со стороны Входного От 32 верстия в ос:,Вом сеении образуют междусобой диффузорный канал.2. Пневмовибратор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем., что центральная часть корпуса и сердечника со стороны входного от 35 верстия В осевом сечении Образуют междусобол конфуэорный канал,1690859 оставитель 3. Пимахова .ехред М.Моргентал рректор О. Кравцов А. Маковская едак ьский комбинат "Патент", г. Ужгор агарина, 1 зводственно-и аз 3880 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5