Гидродинамический излучатель
Текст
(12) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ввдомство РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬГидродинамический излучатель, содержащий равное количество концентрично расположенных с одинаковым зазором чередующихся рядов зубцов ротора и статора с равным количеством одинаковых прорезей между зубцами, выполненных в поперечном сечении сд наклоном в противоположные стороны под угломобразованным пересечением плоскости симметрии прорези с радиальной плоскостью на середине расстояния между наружными и внутренними зубцами, где а - ширина прорезей в зубцах, Ь - размер зубца в радиальном направлении, с - зазор между зубцами ротора и статора, п - число рядов зубцов ротора или статора, отличающийся тем, что в роторе и статоре выполнено равное количество широких прорезей с длиной дуги по окружности наружнаго ряда Зубцов11 щс(211)а , чередующихся с равным количеством групп,имеющих равное количество зубцов, где щ количество зубцов в одном ряду группы, с длина дуги зубца по окружности наружною ряда узких прорезей.(71) Заявитель ПО МТЗ им. В.И.Ленина (В)(73) Патентообладатель Производственное объединение Минский тракторный завод имени В.И.Ленина (В)Изобретение относится к устройствам для перемешивания, гомогенизации и диспергирования суспензий, виброперемешивания при закалке стальных изделий и может быть использовано в машиностроительной, химической, нефтеперерабатываемой, пищевой и других отраслях промышленности.Известны гидродинамические акустические излучатели, содержащие корпус, статор и ротор с одинаковым числом коаксиальных цилиндров и одинаковым количеством и размерами радиальных пазов в них и привод 1.Известен также роторно-пульсационный аппарат для перемешивания, содержащий статор с пазами, наклоненными под отрицательным утлом к оси аппарата и ротор с пазами, наклоненными под положительным углом или наоборот 2 .Наиболее близким по технической сущности является гидродинамический излучатель, содержащий равное количество концентрично расположенных с одинаковым зазором чередуЮЩИХСЯ ЦИЛДДНДРОН ротора И СТдТОРЗ С равным количеством одинаковых прорезей, выполненных в поперечном сечении с наклоном в противоположные стороны под угломаагсг 3, образованным пересечением плоскости симметрии прорези с радиальной плоскостью на середине расстояния между наружным и внутренним цилиндром,где а - ширина прорезей в цилиндрах Ь толщина стенки цилиндров а - зазор между цилиндрами п - число цилиндров в роторе или статоре З.Однако данным излучателем нельзя созданать мощные вибрирующие потоки в жидкости, распространяющиеся на значительные расстояния, что особенно важно в процессах интенсификации теплообмена в масле при закалке крупногабаритных изделий, с целью исключения образования застойных зон на ПОВЕРХНОСТИ ОХЛЗЖДЗСМОГО ИЗДЕЛИЯ.Использование же для этих целей излучателя с широкими прорезями и малым их числом,ХОТЯ И СОЗДЗСТ МОЩНЫЕ НИЗКОЧНСТОТНЫЕ КОЛОбания, однако не производит мелкодисперсной обработки масла, что также снижает эффективность теплоотвода.Предлагаемое изобретение направлено на решение задачи по созданию конструкции гидродинамического излучателя, позволяющего производить одновременно многочастотную акустическую обработку смешиваемых жидких КОМПОНЕНТОВ ВЕЩЕСТВ.Решение поставленной задачи достигается тем, что в гидродинамическом излучателе, содержащем равное количество концентрично расположенных с одинаковым зазором чередующихся рядов зубцов ротора и статора с рав 10ным количеством одинаковых прорезей, между зубцами, выполненных в поперечном сечении с наклоном в противоположные стороны подпересечением плоскости симметрии прорези с радиальной плоскостью на середине расстояния между наружным и внутренним цилиндром, где а - ширина прорезей в цилиндрах Ь- толщина стенки цилиндров а - зазор между цилиндрами п - число цилиндров ротора или статора, в роторе и статоре выполнено равное количество широких прорезей с длиной дуги по окружности крайнего ряда наружною ряда зубцов 1121 с(211)а, чередующихся с равным количеством групп зубцов и с одинаковым количеством зубцов в них. Частота генерируемых мощных низкочастотных колебаний ранна Гнп ш, где 21 - количество зубцов в ряду группы с - длина зубца по окружности крайнего наружною ряда п - скорость вращения ротора (об/сек) ш - число групп зубцов или широких прорезей.Повышение качества процесса при использовании предлагаемого излучателя достигается за счет генерации одновременно с высокочастотными колебаниями мощных низкочастотных вибрирующих потоков во всем объеме масла закалочною бака, что обеспечивает непрерывную смену охлаждаемого высокодисперсного масла во всех поверхностях изделшй и тем самым формируется равномерный по глубине и твердости закаленный слой по всей поверхности. Непрерывное смывание поверхностей издслий высокодисперсным вибрирующим масляным потоком обеспечивает формирование упрочняющего слоя большой глубины и твердости.Кроме того, предлагаемый излучатель в паузах, когда отсутствуют выбросы радиальных потоков шириной и, генерирует серию взаимНОПЕРЕСЕКЭЮЩИХСЯ ГрУППОЕЫХ НИЗКОЧЗСТОТПЫХ потоков шириной а под углами а к радиальному направлению, что дополнительно усиливает эффект исключения застойных зон на охлаждаемых поверхностях изделий и позвоЛЯСТ получать КЗЧССТБСННОС УПРОЧНСНИС СЛОЯ на сложных конфигурациях деталей.На фиг. 1 изображен гидродинамический излучатель, продольный разрез на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 при совмещении прорезей,обеспечивающих генерацию высокочастотных и мощных низкочастотных колебаний шириной 11, з на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 при совмещении прорезей, обеспечивающих генерацию взаимнопересекающихся групповых низкочастотных потоков шириной а под углами О к радиальному направлению.Гидродинамический излучатель содержит корпус 1, концентрично расположенные с оди 5 ВТ 685 С 1 внаковым зазором чередующиеся ряды зубцов ротора и статора 3 с равным количеством одинаковых прорезей 4 и 5 шириной а и шириной 11. Зубцы ротора 2 закреплены на валу 7 гидродинамического излучателя. Вал 7 получает вращение от вала 8 и привода 9, с которым он соединен с помощью муфты 10. Внутри ротора 2 на валу 7 установлены лопасти 11.Гидродинамический излучатель работает сшедующим образом.Крутящий момент от вала 8 привода 9 передается через муфту 1 на вал 7 гидродинамического излучателя. Вращением ротора обрабатываемые вещества засыпаются внутрь излучателя и под воздействием центробежных сил и напора, создаваемого лопастями 11 ротора, проходят через прорези 4, 5 и 6 ротора и статора, где подвергаются мощному акустическому и механическому воздействию, создаваемому зубцами 2 и 3, что обеспечивает диспергирование и дробление компонентов обрабатываемых веществ.При вращении ротора происходит чередование совмещения групп зубцов ротора с зубцами статора. Когда большие прорези ротора и статора совмещаются, происходит выброс радиальных потоков шириной И с частотой Гн,одновременно совмещаются косые пазы шириной а в группах зубцов и происходит выброс радиальных потоков шириной а/ п из зон зубцов.В зонах совмещения косых пазов групп зубцов ротора и статора производится мелкодисперсная обработка масла, причем степень ДИСПСРСНОСТИ МОЖНО регулировать ИЗМСНСНИВМ числа рядов зубцов и в меньшей степени шириной прорези а.В период времени, когда широкие прорези ротора совмещаются с группами зубцов статора, а группы зубцов ротора с широкими прорезями статора и происходит выброс взаимноперекрещивающихся потоков ширинойДанные потоки обеспечивают непрерывную виброциркуляцию масла в различных направлениях всего озвучиваемою объема.Зависимость для расчета ширины больших прорезей, выраженной длиной дуги окружности по среднему Ряду зубцов, получена из условий изготовления зубцов ротора и статора,где вначале вытачиваются коаксиальные цилиндры, затем фрезеруются прорези шириной а под углами о и радиальному направлению по всему периметру и после этого срезается одинаковое количество радиальных рядов зубцов через такое же количество зубцов. Поэтому в длину дуги широкого паза по окружности среднею ряда зубцов входят длины дуг, срезаемых зубцов 21 с и ширинойВывод формулы для определения частоты генерируемых мощных низкочастотных колебаний очевиден из формулы Гш - 2 1.В данном случае число прорезей, определяющее частоту низкочастотных колебаний, равно ш.Таким образом, в предлагаемом излучателе за ОДИН ЦИКЛ ПРОИСХОДИТ ГЕНСРНЦИЯ трех ТИПОВ вибрируемых потоков шириной а/п в радиальном направлении и частотой ша, групповых потоков шириной а под углами О к радиальному направлению частотой ш ш, мощных радиальных потоков шириной 11 по окружности крайнего ряда зубцов, распространяющихся в радиальном направлении с частотой колебаний ш - ш.Все это вместе в значительной степени интенсифицирует процесс обработки и повышает качество конечного продукта.В таблице приведены данные сравнительных испытаний по использованию предлагаемого излучателя для интенсификации охлаждения в масле молотовых штампов при их закалке.штампа ЗХНМ заготовка штампа ЗХНММаксимальная Максимальная глубина закаливаемою слоя, ммМаксимальная твердость материала в закаленномК С.А 3 1064. аж 20 эк рсгвен ведомств б ел 20 г. М т Ф. Ско 66
МПК / Метки
МПК: B01F 7/28
Метки: излучатель, гидродинамический
Код ссылки
<a href="https://by.patents.su/4-685-gidrodinamicheskijj-izluchatel.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Гидродинамический излучатель</a>
Предыдущий патент: Установка непрерывной разливки черновых профилей
Следующий патент: Каркас многоэтажного здания
Случайный патент: Станок для магнитно-абразивной обработки плоского конического колеса с шевронными зубьями