SU590502A1 - Device for generating mechanical oscillations - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области теплотехники и может быть использовано дл  получени  импульсных механических колебаний, в частности дл  предупреждени  образовани  отложений в теплообменной аппаратуре.The invention relates to the field of heat engineering and can be used to obtain pulsed mechanical vibrations, in particular to prevent the formation of deposits in heat exchange equipment.

Известно устройство дл  возбуледени  механических колебаний, содержащее воздуховод в виде вертикального цилиндра с патрубком сжатого воздуха, в котором генератором колебаний  вл етс  шарик, перемещающийс  по окружности цилиндра с посто нной скоростью и взаимодействующий с волноводом, жестко св занным с объектом возбуждени  {.A device for the excitation of mechanical vibrations is known, comprising an air duct in the form of a vertical cylinder with a compressed air nozzle, in which the oscillator is a ball moving around the circumference of the cylinder at a constant speed and interacting with a waveguide rigidly connected to the object of excitation.

Недостатком этого устройства  вл етс  получение только колебаний узкодолосного спектра частот.The disadvantage of this device is to receive only oscillations of a narrowband frequency spectrum.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности устройства путем обеспечени  возможности получени  колебаний широкополосного спектра частот.The aim of the invention is to increase the efficiency of the device by making it possible to obtain oscillations of the wideband frequency spectrum.

Поставленна  цель достигаетс  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 отверсти  дл  отвода воздуха и установлен заиорный элемент дл  их перекрыти .The goal is achieved by the fact that the waveguide is installed in the lower end part of the duct, made with a diameter commensurate with the diameter of the impactor, and provided with a pipe for discharging compressed air, which has air inlets and a stop element for mounting them.

На чертеже изображено описываемое устройство .The drawing shows the described device.

Устройство включает воздуховод 1, выполненный в виде вертикального цилиндра. Внутри воздуховода расположен ударный элемент 2. В нижней части воздуховода 1 врезан патрубок 3 дл  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 св занный с объектом возбуладени  7, например с металлоконструкцией теплообменного аппарата. Устройство снаблсено патрубком 8 отвода воздуха , врезанным в нижнюю часть воздуховода 1. Внутри патрубка 8, имеющего отверсти  9 и 10, дл  отвода воздуха, размещен поршеиь 11 из ферромагнитного материала и кольцевые посто ииые магниты 12, а также штуцер 13 дл  подвода сжатого воздуха. В крышке 4 выполнено дополнительиое отверстие 14 дл  отвода воздуха.The device includes a duct 1, made in the form of a vertical cylinder. Impact element 2 is located inside the duct. In the lower part of duct 1, a pipe 3 is embedded for supplying compressed air, and in the upper part a section of the duct is covered with a lid 4. A waveguide 6 is installed coaxially with the latter, and on the other hand, it is rigidly associated with the object of exhilaration 7, for example, with a metal structure of a heat exchanger. The device is equipped with a nozzle 8 for discharging air, cut into the lower part of the duct 1. Inside the nozzle 8 with openings 9 and 10 for exhausting air, there is a ferromagnetic porsche 11 and annular permanent magnets 12, as well as a fitting 13 for supplying compressed air. In the lid 4, an additional opening 14 is provided for air exhaust.

Claims (1)

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 удерлашаетс  посто нным магнптом 12 и сжатым воздухом, подводимым через штуцер 13. Величина усили  удержани  огрегзлирована так, что при достижении ударным элементом верхнего положени  давление в воздуховоде 1 достигает величины достаточной , чтобы поршень 11 переместилс  в сторону штуцера 13, в результате этого открываютс  отверсти  дл  отвода воздуха 9, через которые сбрасываетс  давление в воздуховоде 1 и закрываетс  отверстие 10. Резкое снижение давлени  в воздуховоде 1 приводит к тому, что ударный элемент 2, наход щийс  в верхней части воздуховода, свободно падает вниз и ударно воздействует на торец волновода 6, возбужда  в пем импульсные возмущающие колебани . Через волновод 6 упругие колебани  передаютс  объекту возбуждени  7 теплообменпого аппарата или другому объекту возбуждени  механических колебаний. При закрытии отверсти  10 в части патрубка 8, ограниченной штуцером 13 и поршнем И, происходит постепенное наращивание давлени  воздуха, поступающего через щтуцер 13, что приводит к постепенному перемещению порщн  11. Усилием посто нного магнита 12 порщень 11 прит гиваетс  и удерживаетс  в закрытом положении. Воздух, который продолжает поступать через щтуцер 13, выходит через отверстие 10. Далее цикл повтор етс . Во избежание излишнего расхода воздуха диаметры ударного элемента 2 и воздуховода 1 выбираютс  такими, чтобы зазор в сечении между ними не превыщал 0,1-0,5 мм. Амплитуда и частота колебаний определ етс  массой ударного элемента 2 и высотой воздуховода 1. Периодичность ударов зависит от величины давлени  воздуха, поступающего через патрубок 3 и щтуцер 13. Давление сжатого воздуха, используемого в устройстве, составл ет 0,1-0,5 ати. Предложенное устройство экономично и надежно в работе. Формула изобретени  Устройство дл  возбуждени  механических колебаний преимущественно металлоконструкций теплообменного аппарата, содержащее воздуховод в виде вертикального цилиндра с патрубком подвода сжатого воздуха и отверсти ми дл  его отвода, волновод, л естко св занный с объектом возбуждени  и взаимодействующий с ударным элементом, расположенным в воздуховоде, отличающеес  тем, что, с целью повыщени  эффективности устройства путем обеспечени  возможности получени  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 отверсти  дл  отвода и установлен запорный элемент дл  их перекрыти . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 480098, кл. F 28G 7/00, 1973.The device works as follows. Compressed air enters part of the air duct 1 and lifts the striking element 2 into the upper part of the air duct 1. At the same time, part of the air passes through the duct wall and impact element 2 and exits through the opening 14 of the cover 4. The piston And the tube 8 is held by a constant magnet 12 and compressed the air supplied through the nozzle 13. The magnitude of the holding force is limited so that when the impactor reaches the upper position, the pressure in the duct 1 reaches a value sufficient for the piston 11 to move in the direction of the choke 13, Ultimately, this opens the air outlet 9, through which the pressure in the air duct 1 is relieved and the aperture 10 is closed. A sharp decrease in pressure in the air duct 1 causes the impactor 2 in the upper part of the air duct to fall down and strike the shock the end of the waveguide 6, excites in the letters pulsed disturbing oscillations. Through the waveguide 6, the elastic oscillations are transmitted to the object of excitation 7 of the heat exchanger apparatus or another object of excitation of mechanical oscillations. When closing the hole 10 in the part of the pipe 8 bounded by the fitting 13 and the piston I, there is a gradual increase in the pressure of the air entering through the clamp 13, which leads to the gradual movement of the pressure shaft 11. The force of the constant magnet 12 attracts and holds in the closed position. The air that continues to flow through the shutter 13 comes out through the opening 10. Then the cycle repeats. In order to avoid unnecessary consumption of air, the diameters of the impactor 2 and duct 1 are chosen such that the gap in the cross section between them does not exceed 0.1-0.5 mm. The amplitude and frequency of oscillation is determined by the mass of the impactor 2 and the height of the duct 1. The frequency of the impacts depends on the pressure of the air coming in through the pipe 3 and the valve 13. The pressure of the compressed air used in the device is 0.1-0.5 MPa. The proposed device is economical and reliable in operation. Apparatus of the Invention A device for exciting mechanical oscillations of predominantly metal structures of a heat exchanger, comprising an air duct in the form of a vertical cylinder with a pipe for supplying compressed air and holes for its withdrawal, a waveguide, which is strictly connected to the object of excitation and interacting with a percussion element located in the air duct, the fact that, in order to increase the efficiency of the device by providing the possibility of obtaining oscillations of the broadband frequency spectrum, the waveguide copulating in the lower end portion of the cylinder made of a diameter commensurate with the diameter of the impactor, and provided with a nozzle discharge of compressed air, which openings are made for withdrawing the locking element and is mounted to overlap them. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR Author's Certificate No. 480098, cl. F 28G 7/00, 1973. /J/ J