RU1801909C - Устройство дл очистки стенок транспортных средств от примерзшего сыпучего материала - Google Patents

Abstract

Использование: при выгрузке смерзшихс  грузов из вагонов. Сущность изобретени : устройство содержит газогенератор разогретого ионизированного газа, представл ющий собой камеру сгорани  жидкого топлива в присутствии газообразного окислител , выполн ющего также функции 2 генератора теплового, акустического и электромагнитного полей. Тепловое поле получают как результат сжигани : топлива, акустическое поле св зано с шумовым эффектом сгорани  топлива, а электромагнитное поле порождаетс  колебани ми присутствующим в разогретом газе зар женных частиц - ионов, Дл  упор дочени  и усилени  полей устройство снабжено соплом Лавал , посредством которого струю газа перевод т на сверхзвуковой режим истечени , управл емым клапаном и периоди- ческого действи , выполненным с возможностью регулировани  частоты открыти  - закрыти , дл  настройки пульсаций газовой струи в резонанс с одной из собственных частот колебаний стенки транспортной емкости и. датчиком перемещений стенки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. ел с

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  очистки транспортных средств от прилипшего и примерзшего к стенкам сыпучего материала.

Цель изобретени  - снижение энергозатрат на очистку, стенок и массы устройства .

На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - структурна  схема управлени  очистным устройством при его работе в автоматическом режиме.

Устройство содержит газогенератор 1 разогретого ионизированного газа, например , продуктов сгорани  жидкого топлива в присутствии окислител . Газогенератор 1 выполн ет также функции генератора теплового , акустического и электромагнитного полей с широким неупор доченным спектром частот колебаний, комбинированное

сопло 2 Лавал , состо щее из сужающейс  и расшир ющейс  частей, дл  получени  сверхзвуковой скорости движени  частиц разогретого газа, канал 3 круглоцилиндри- ческого сечени , управл емый клапан 4 периодического действи , служащий дл  преобразовани  непрерывного истечени  струи газа в пульсирующее, выполненный с возможностью изменени  частоты периодического действи  (закрыти -открыти ). Устройство снабжено электрическим колебательным контуром, предназначенным дл  усилени  выделенной резонансной частоты колебаний электромагнитного пол , порождаемого колебани ми системы зар дов (ионов) газовой струи. Колебательный контур содержит катушку 5 индуктивности, регулируемый конденсатор 6, источник 7 электрической энергии. Конец канала 3

со

О

д

ю о

Ч)

снабжен насадкой, выполненной в виде диффузора с расшир ющейс  частью дл  повышени  давлени  газовой струи на очищаемую стенку, а катушка 5 индуктивности, охватывающа  насадку извне, имеет конусообразную форму. Насадка с катушкой соединены с цилиндрической частью канала при помощи резьбового соединени  8.

Дл  работы в режиме звтрматического управлени  устройство снабжено датчиком 9 перемещений участка стенки 10 между ребрами 11 жесткости транспортного средства , регул тором 12 подачи топлива и окислител  в камеру сгорани  газогенератора 1, блок 13 управлени  св занный с регул тором .12, клапаном 4 периодического дейст- в.и , датчиком 9 и электрическим колебательным контуром.

Устройство может работать с ручным управлением ив автоматическом режиме.

При ручном управлении устройство работает следующим образом.

В газогенераторе 1 вследствие сжигани  жидкого топлйв а в присутствии газооб- :разного окислител  формируетс  стру  разогретого ионизированного газа, крт.о- рый истекает через комбинированное сопло 2 Лавал , состо щее из суживающейс  и расшир ющейс  частей. Высокотемпературный газ  вл етс  источником теплового, акустического и электромагнитного полей, Тепловое поле получаетс  непосредственно от сжигани  топлива, акустическое поле св зано с шумовым эффектом сгорани  топлива , электромагнитное -  вл етс  следствием колебаний присутствующих в газе зар женных частиц - ионов. При этом возникает широкий спектр неупор доченных колебаний, частоты и фазы которых распределены случайным образом. При таком воздействии на очищаемую стенку, имеющую дискретный набор собственных частей колебаний , эффект получаетс  незначительный . Другое дело, если в широком спектре частот газовой струи выделить частоту, близкую к одной из собственных частот колебаний очищаемой стенки. В таком случае тот же или более значительный эффект можно получить небольшим расходом топлива и малой массой устройства. Его можно выполнить в ручном исполнении в виде небольшой газовой форсунки периодического действи . .

Выделение частоты; колебаний газовой струи осуществл ют путем плавного изменени  частоты срабатывани  (открыти -закрыти ) клапана периодического действи , установленного на выходе из газогенератора . О поступлении резонанса суд т по увеличению амплитуды колебаний очищаемой

стенки. Амплитуду колебаний газовой струи усиливают путем ручного включени  электрического колебательного контура с плавного изменени  его частоты посредством

изменени  емкости конденсатора 6 как это делаетс  в радиоприемнике при настройке его на необходимую волну. Электрический колебательный контур увеличивает амплитуду колебаний газовой струи посредством

колебаний магнитного пол  катушки 5, которое воздействует на зар жённые частицы газа.- ионы. Таким образом резонансное периодическое давление газа на очищаемую стенку усиливаетс  еще больше, увели5 чива  амплитуду ее собственных колебаний. После окончани  очистки устройство выключаетс  вручную путем прекращени  подачи топлива и окислител  в камеру сгорани  газогенератора 1.

0 В.автоматическом режиме устройство работает следующим образом.

Настройку колебаний газовой струи в резонанс с собственными колебани ми стенки 10 между ребрами жесткости 11 осу5 ществл ют посредством блока 13 управлени , который св зан с датчиком 9 перемещений стенки 10. Резонансную (рабочую ) частоту колебаний газовой струи определ ют по сигналу датчика 9 о

0 максимальной амплитуде колебаний стенки , поскольку на резонансной собственной частоте стенка лучше всего откликаетс  на вынужденное внешнее воздействие со стороны пульсирующей газовой струи.

5 На фиг.2 изображена структурна  схема управлени  очистным устройством.

Спектр частот собственных колебаний стенки 10 воспринимаетс  датчиком 9 перемещений и подаетс  на вход анализатора 14

0 спектра частот, который находитс  в блоке 13 управлени . Спектр частот построен на двойных Т-образных фильтрах. Выходное напр жение анализатора спектра 14 подаетс  на экстремальный регул тор 15, .кото- 5 рый с помощью двигателей 16 и 17 подбирает такой Т-образный фильтр анализатора спектра, при котором выходное напр жение последнего будет максимальным. С помощью потенциометрическ.их преобра0 зователей 18 и 19 блока 20 суммировани  на выходе последнего получают электрический сигнал. Далее этот сигнал сравниваетс  в блоке 21 с сигналом, пропорциональным резонансной частоте, полученной на выходе

5 блока 22. Сигнал, пропорциональный рассогласованию , поступает на вход экстре-, мального регул тора 29, который при помощи регул тора 12 подачи топлива окислител  и регул тора 25 работы клапана 4 периодического действи  подбирает такое

соотношение, что не уходит от резонансной частоты. Дл  этого входы регул торов 1.2 и 25 соединены через блоки 26 и 27 граничных значений с выходами экстремального регул тора 29,предназначенного подбирать оп- тимальные частоту подачи топлива с окислителем в камеру сгорани  и частоту срабатывани  клапана периодического действи . Регул тором 23 согласовываютс  частота колебаний электрического колебательного контура с частотой срабатывани  клапана периодического действи , регул тором 24 согласовывают частоту срабатывани  клапана с собственной частотой колебаний очищаемой стенки.

Пылеобразование непрерывного потока газа в пульсирующий на частоте, близкой к частоте собственных колебаний очищаемой стенки, усиление этой частоты при помощи электрического колебательного контура позвол ет значительно уменьшить расход топлива и этим самым снизить энергозатраты на очистку стенок и уменьшить массу устройства, которое может быть выполнено в ручном исполнении.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и   1. Устройство дл  очи.сткй стенок транспортных средств от примерзшего сыпучего материала, содержащее газогенератор, соединенный с трубой, на конце которой прикреплена насадка с расшир ющейс  частью дл  направлени  рабочей среды на стенку, о тли ч а ю щ е е с   тем, что, с целью снижени  энергоемкости, оно снабжено расположенным в трубе управл емым клапаном периодического действи  дл  настройки частоты его срабатывани  в резонанс с частотой колебаний стенки.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с  тем, что, с целью усилени  частоты колебаний , оно снабжено установленным на на- садке электрическим колебательным контуром дл  настройки его частоты в резонанс с частотой колебаний рабочей среды.

Фиг,.

26