Устройство для вибрационной очистки ленты

Устройство для вибрационной очистки ленты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОН НОЙ ОЧИСТКИ ЛЕНТЫ, включаюцее технологическую ванну, систему циркуляции моющего раствора, установленные а ванне источник виброколебаний, направляющий ролик, соединенный с системой циркуляции моющего раствора и а ;lia ja aj состоящий из перфорированного полого цилиндра и двух торцовых дисков, сое диненных со средством .крепления направляющего ролика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьвиения качества очистки, источник «иброколебаний выполнен в виде гидродинамического вибратора, резонирующая пластина которого закреплена внутри полога цилиндра, а сопло - на торцовом диске, при этом полый цилицдр установлен неподвижно и выполнен с внутренним диаметром, кратным половине длины волны, распространяющейся в резонирующей пластине. 2, Устройство по п. I, отличающееся тем, что торцовые диски соединены со средством крепления направляющего ролика через упругие элементы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 (1Ю (И) 3(Д) В 08 B 3 12Ó С 23 6 5 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф (21) 3298427/22-12 (22),05.06.81 (46) 07.11.83. Бюл. 9 41 (72) В.К.Фильчак, В.И.Момот, Г.В.Турлупов и, В.М.Левит (71) Славянскхй филиал ордена Ленийа

ВсеСоюэного научно-исследовательского и.проектно-конструкторского института металлургического машиностроения (53) 621 . 794 .41 . 002. 51 (088 .8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 337449, кл, С 23 G 5/04, 1970. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОН-.

НОИ ОЧИСТКИ ЛЕНТЫ, включающее технологическую ванну, систему циркуляции моющего раствора, установленные в ванне источник виброколебаний, на равляющий ролик, соединенный с системой циркуляции моющего раствора и состоящий иэ перфорированного полого цилиндра и двух торцовых дисков, сое. диненных со средством, крепления направляющего ролика, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества очистки, источник виброколебаний выполнен в виде гидродинамического вибратора, реэонирующая пластина которого эакреплена внутри полога цилиндра, а сопло - на торцо«вом диске, при этом полый цилиндр установлен неподвижно и выполнен с внутренним диаметром, кратным поло- вине длины волны, распространяющейся в резонирующей пластине.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что торцовые Pg диски соединены со средством крепления направляющего ролика череэ упругие элементы..1052286

Изобретение относится к очистке, в частности к устройствам для очистки ленты, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для вибрационной очистки ленты, включающее технологическую ванну, систему циркуляции моющего раствора, установленные,в ванне источник виброколебаний и направляющий ролик, соединенный с системой циркуляции моющего раствора и состоящий из перфорированного полого цилиндра и двух торцовых дисков, соединенных со средством крепления направляющего ролика (1).

Однако данное устройство не обеспечивает достаточно высокого качест.ва очистки ленты, так как в нем допускается проскальзывание полосового проката относительно ролика, что ве- 2О дет к повреждению проката.

Цель изобретения — повышение ка чества очистки., Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для вибрационной 25 очистки, ленты, включающем технологическую ванну, систему циркуляции моющего раствора, установленные в ванне . источник. виброколебаний, направляю" щий ролик, соединенный с системой циркуляции моющего раствора и состоящий .их .перфорированного полого цилиндра и двух торцовых дисков, соединенных со средством крепления .направляющего ролика, источник виб" роколебаний выполнен в виде гидродинамического вибратора, резонирующая пластина которого закреплена внутри

:полого цилиндра, а сопло — на торцовом диске, при этом полый цилиндр установлен неподвижно и выполнен с внутренним диаметром, кратным поло- . вине длины волны, распространяющей ся в Резонирующей пластине, а торцовые диски соединены со средством, крепления направляющего ролика че- 45 реэ упругие элементы.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид на фиг. 2 и 3 - продольное и поперечное сечение направляющего ролика; на фиг. 4 - резинирую- 50 щая пластина; на фиг. 5. - схема крепления направляющего ролика; на фиг. 6.- эпюра колебаний очищаемой ленты, . Устройство для вибрационной очист ки ленты 1„ включает транспортирующие ролики 2, технологическую ванну Э, оснащенную крышкой 4, и установленный в полости ванны и состоящий иэ полого цилиндра 5, перфори- бО рованного отверстиями 6, и двух торцовых дисков 7, направляющий ролик, соединенный посредством эластичного шланга 8 с подающим натрубком 9 системы циркул ции моющего pacTsopa ° б5

Резонирующая пластина 10 источника виброколебаний, включающего также и напорное сонло 11, соединенное с эластичным шлангом 8, с помощью накладок 12 и ребер 13, закреплена внутри полого цилиндра 5, т.е. внутри направляющего ролика, который в свою,. очередь, посредством цапфы.14, полого сопла 11, жестко закрепленных на торцовых дисках 7 полэунов 15 салазок 16 и стоек 17, закреплен на основании 18, установленном с возмож" ностью перемещения вдоль вертикальной оси ванны 3. На ползунах 15 и . стойках 17 выполнены выступы 19, йа которые одеты упругие элементы, например, пружины 20.

Каждая пружина одним торцом упира" ется в полэун,. охватывающий цапфу ролика, а другим торцом - в стойку, цилиндрические соосные несходящиеся между собой выступы выполняют функции элементов крепления пружин.

Функциональное назиачение пружин

20 заключается в том,. что они обеспе. чивают упругость направляющего роли ка, закрепленного на жесткой раме, при его горизонтальных перемещениях (на фиг. 6 показано стрелками), что позволяет направляющему Ролику приобретать колебательное движение, а значит и возможность его работы в качестве вторичного резонатора при условии, что первичным резонатором является пластина 10.

Устройство работает следующим об" разом.

В

Перед началом эксплуатации уст-. ройства находящегося .в исходном по" ложении (рама с закрепленным.на ee . основании направляющим роликом,. поднята над крышкой 4) ленту 1, подле-. жащую очистке, подают в средство ее перемещения (не показано), располагая на транспортирующих роликах 2.

После этого направляющий ролик опускают, вследствие чего лента 1 и сам ролик оказываются в. полости ванны.

3aтем включают насос системы циркуляции моющего раствора, которым за" полняются полость направляющего роли". ка и ванна 3, Моющий раствор через эластичный шланг 8, являющийся акустической развязкой, поступает в сон" ло 11, представляющее вместе с оннозитно закрепленной резонирующей пластиной 10 гидродинамический вибратор. Струя раствора на плоскостях пластины 10 срывается, в результате чего возникают вихри, а изменяющееся давление вихрей порождает акустические волны определенной частоты, возбуждающие резонансные колебания пластины 10, которая излучает коле" бания в моющий раствор, находящийся внутри ролика, И так как виутренний диаметр ролика выполнен кратным по.1052286 ловине длины волны резонирующей плас" тины 10 (т.е. внутренний радиус ро-. лика кратно четверти длины волны), а резонирующая пластина 10 установлена посредине ролика, внутренняя поверхность ролика отражает волны, совпадающие по фаза с падающими волнами, а следовательно,. как- вторичный резонатор, усиливает амплитуду коле.баний и интенсивность акустического поля. Услоние совпадения фаз падаю- 10 щей и отраженной волны, а следова" тельно, и резонанс обеспечивается конструктивным выполнением ролика .как вторичного резонанса, в котором

I выдержано следующее соотношение - 15

D =- и — О Л О R = ll — 7

9 Я

2 4 где 2 - внутренний диаметр ролика) внутренний радиус ролика, 0 ! натуральный ряд чисел (1ф 2р ° ° ° )

3 - длина волны.

Соотношение R = и — обусловлено тем, %

4 что при нахождении пластины 10 в крайнем положении звуковая волна движется к ближайшей стенке (т.е. в сторону колебания). 3а время воз- . . вращения пластины 10 из указанного положения в другое крайнее положение проходит время Т/2, где T " пе-, 30 риод колебания. Звуковая волна для. обеспечения резонанса должна пройти путь 2 Й (т.е. к стенке и назад к пластине 8), следовательно

Наличие же акустического. поля, попеременно действующего на противоположные внутренние стенки вторично.- 40 го. резонатора, наличие пружины 20,. акустической развязки в виде шланга 8, а также то, что частоту .нстро" ,енного вибратора (пластина 10 к сопло 11) настраивают на частоту, ран-: 45 ную или близкую собстненной частоте механической системы: резонаторлента вызывает резонансные колебания всей .механической системы резонаторлента. 50 .Резонатор; т.е. направляющий ролик при этих условиях не вращается и выполняет функцию излучателя колебаний, ..Колебания звукового диапазона частот передаются обеим ветвям очищаемой ленты (эпюра 21), что обеспечивает образование на них волн, вызывающих кавктацию и интенсивное перемешивание раствора, T å. факторы„ значительно интенсифкцирующие технологи.ческий процесс обработки.

Моющий раствор, прошедший через гидродинамический вибратор, иэ внутренней полости направляющего ролика через отверстия 6 под давлением череэ65 зазор 22 между внешней поверхностью полого цилиндра 5 и поверхностью очкщаемой ленты 1 выходит в ванну 3 и вновь поступает н систему циркуляцик.

При этом путем настройки циркуляционной системы осущЕстнляют подачу раствора под давлЕнием, обеспечивающем конпенсацию суммарного натяжения н обоих ветвях ленты и образование некоторого зазора 22, наличие которого исключает непосредственный контакт направляющего ролика резонатора с образованием обрабатываемой поверхностью и ее повреждение механическими частицами, скапливающимися обыч-, но в зоне контакта ленты с напранляющим роликом, т.е. н зоне перегиба ленты.

После возбуждения колебаний в направляющем ролике и в очищаемой ленте включают средство перемещения ленты, и она проходя через объем наины очищается от загрязнений.

После окончания очистки рулона ленты отключают систему, циркуляции моющего раствора, а устройство приводят н исходное положение.

Для расчета параметров устройства необходимо иметь конкретные исходные данные, например, толщина обрабатываемой ленты, мм 6 -0,1 ширина— мм 8=200; натяжение в каждой ветви, кгс Т =20, Внутренний диаметр направляющего ролика (предварительно) мм Р150.

При таких исходных данных обечайка толщина стенки полого цилиндра направляющего ролика может быть

2,5 мм.

Удельное среднее давление на поверхность направляющего ролика определяется из соотношения:

2Т

2 где P - среднее удельное давление кгс/см; натяжение в одной ветки, нгсу

5 - площадь проекции зоны контакта, см.

Подставив в указанное соотношение имеющиеся исходные данные получа ем

Р - --- 0,13 кгс/см

2 20 2

15,20

Следовательно при давлении моющего раствора в зазоре 22 между лентой и направляющим роликом превышающим давление 0,13 кгс/см предотвращается контакт ленты к направляющего ролика..

Гидродкнамический вибратор для исходных данных работает при подаче рабочего растнора на его сопло при давлении 9-10 кгс/см.

1052286

11 7 g

A-A

Под давлением среды после сопла) в ролике 0,2-0,3 кгс/см, раствор выходит кэ зазора между полосой и роликом в ванну.

Для исходных данных частота вибратора равна 5 кгц (звуковой диапазон). 5

Она определяется геометркческими размерами колебательной пластины, как первичного резонатора.

Для исходных данных толщина плас.тины может быть 13,7 мм, а вылет ее консольной частк 50 мм.

При жесткости пружин 20.примерно в 4 10 кгс/см и массе направляющего б ролика 16 кг, его собственная частота как вторичного резонатора для 15 исходных данных составляет 5 кгц, что соответствует частоте вибратора, Для обеспечения совпадения собственных частот вкбратора и ролика выполняют теоретический расчет геомет-. 2p рических элементов. В случае же отсутствия резонирования направляющего, ролика, возбужцения колебаний ролика добиваются путем подбора его упругих элементов, т.е. пружин 20. 25

При частоте f =5 кгц (длина волны A 30 см) т.е. равным внутренней диаметр направляющего ролика должен быть кратными/2,т.е. равным 15- см.

Количество и размер отверстий б определяется расходом моющей среды, выходящей из сопла 11 гидродинами" ческого нибратора. Эти отверстия должны .обеспечивать минимальное гидравлическое сопрртивление выходящей среды.

Предпочтительней отверстия 6 располагать более кучно в нижней части направляющего ролика, т.е. в соответ ствии с диаграммой распределения удельных давлений ленты на поверхность ролика, однако, все отверстия обязательно должны перекрываться лентой,а расстояния крайних отверстий до кромок ленты должны быть одинаковы с обеих сторон и могут равняться для исходных данных, например 4050 мм.

Для исходных данных диаметр.отверстий равняется 5 мм, количество их примерно 20"30, при этом зазор межцу лентой и поверхностью направляющего ролика 0,02-0,1 мм, а давление моющего раствора в нем и в ролике 0,2-0 3 кгс/см, Акустическая раз2 вязка направляющего ролика от различных частей устройства осуществлена при помощи эластичного шланга 8, а также при помощи пружин 20, упруго удерживающих ролик в направлении колебаний, что обеспечивает колеба;ния ролика в горизонтальных салазках 1б, Ввиду совпадения направления колебаний ролика с направлением горизонтальных элементов акустической. развязки не обязательна.

Использование предлагаемого устройства при очистке ленты позволяет в значительной. степени повысить качество очистки путем устранения непосредственного контакта направляющего ролика с очищаемой лентой.

1052286

Puz I

Сос тав ительЯ ..Сучков

Редактор НiВоловик Техред T,Èàòî÷êà Корректор М.демчик

Заказ 8733/6 . Тираж 591 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб,, д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4