SU795575A1 - Электродинамический генераторМЕХАНичЕСКиХ КОлЕбАНий ВжидКОСТи - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИП ГЕНЕРАТОР МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ В ЖИДКОСТИ

Изобретение относитс  к технике, св занной с генерацией механических колебаний, а именно к электродинамическим генераторам механических колебаний в жидкости, и может быть использовано дл  интенсификации тепломассообменных процессов в химической и смежных отрасл х промыш- Ленности, а также может быть использовано в качестве инструмента дл  выполнени  технологических ма&мностроительных операций, использующих обработку материалов давлением. Известен электродинамический генератор механических колебаний в жид кости , содержапшй многовитковый индуктор и подвижную мембрану l, Недостатками генератора  вл ютс  малый КПД и невысока  надежность а также невозможность применени  мн говиткового генератора одновременно в большом количестве при их питании от одного накопител  энергии ге нератора импульсных токов, потсмлу что из-за большой их индуктивности возникают слишком значительные поте ри энергии. А дл  интенсификации, н пример, тепломассообменных процессо в крупнотоннажном химическом оборудовании необходимо как раз одновременное использоваЙИе нескольких дес тков генераторов механических колебаний в жидкости. Наиболее близким по технической сущности  вл етс  электродинамический генератор механических колебаний в жидкости, содержащий токопровод щие подвижный диск и неподвижную часть, котора  подключена к токопроводу . Неподвижна  часть в виде дис.а и подвижный диск расположены параллельно друг другу без взаимного касани  и соединены между собой упругой электропроводной св зью так, что образуют один виток индуктора 2. Однако у одновиткового генератора также невысокий КПД вследствие незначительного осевого перемещени  подвижного диска и плохой электрической согласованности витка с разр дным контуром генератора импульсных токов. Кроме того, надежность такого электродинамического генератора неудовлетворительна, поскольку упруга  св зь между дисками подвергаетс  многократной деформации изгиба и раст жению-сжатию. Цель изобретени  - повышение КПД и надежности электродинамического

генератора механических колебаний в жидкости.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что неподвижна  часть выполнена , в виде стакана, на дне которого размещен подвижный диск, боковой поверхностью контактирующий со сте.нкой стакана, а по оси стакана укреплен электрически изолированный от его дна электропроводный стержень, проход щий через центр подвижного диска и подключенный к токоподводу .

На чертеже представлен электродинамический генератор механических колебаний в жидкости, продольный разрез.

Генератор содержит неподвижную часть в виде стакана 1 с дном 2 и подвижный диск 3. По оси стакана 1 укреплен электрически изолированный от его дна 2 электропроводный стержень 4, проходтчийчерез центр подвижного диска 3, который отделен от дна 2 диэлектрической прокладкой 5. Неподвижна  часть и стержень 4 подключены к токопроводу 6. Подвижный диск 3, имеющий диаметр, равный внутреннему диаметру стакана 1, размещен в нем со скольз щей посгщкой . Внутренн   поверхность стенок стакана 1, поверхность осевого стерн  4 и цилиндрическа  поверхность диска 3 могут быть покрыты слоем легкоплавкого металла. Диск 3 изготовлен из взрываюкдейс  металлической фольги. Энергоблоком дл  питани  генератора механических колебаний в жидкости служит генератор импульсных токов (на чертеже не показан ) , который подключают к токопроводу б.

Генератор работает следующим образом .

При разр де емкостного накопител  энергии генератора импульсных токов на генератор механических колебаний в параллельно расположенных и изолированных друг от друга посредством диэлектрической прокладки 5 диске 3 и дне 2 стакана протекают радиальные токи 3 и Зо, одинаковые по величине и противоположные по направлению. Взаимодействие рассматриваемых токов приводит к тому, что между диском 3 и дном 2, составл ющими вместе со стенками стакана 1 и осевым стержнем 4 виток индуктора, действуют электродинамические силы отталкивани .

Таким образом, за счет перемещени  подвижной части витка-диска 3 в жидкости генерируютс  механически колебани , в основном ударные волны частота следовани  и энергии которых определ ютс  параметрами генератора импульсных токов. Кроме того,, взаимодействие тока 3 с магнитным полем токов/ текущих на участке стеки стакана 1 и осевого стержн  4 между диском 3 и дном 2, приводит к возникновению электродинамической силы, сообщакицей дополнительное ускорение подвижной части витка.

Вследствие увеличени , по сравнению с известным, осевого перемещени  подвижной части витка-диска 3 из-за разъемного изготовлени  витка обесQ печено повышение КПД генератора.

Достигнута лучша  электрическа  согласованность генератора механических колебаний с разр дным контуром генератора импульсных токов за счет увеличени  длины витка в процессе действи  генератора.

Благодар  тому, что подвижна  и неподвижна  части витка св заны посредством скольз щего контакта их поверхностей , значительно увеличиваетс  надежность генератора, особенно при генерации мощных импульсов давлени  с большой частотой их повторени .

Стенки стакана 1 и осевой стержень 4 неподвижной части витка служат дл  созданий направленного движени  подвижной части витка-диска 3 и дл формировани  аксиальных токов, в магнитном поле которых диск 3 с током приобретает дополнительное

ускорение.

Имеющийс  при скольз щей посадке минимальный зазор обеспечивает

хороший электрический контакт между подвижной и неподвижной част ми витка при движении диска 3. Покрытие контактирующих поверхностей подвижной и неподвижной частей витка слоем , толщиной пор дка 0,1 мм, легкоплавкого металла, например словом, позвол ет значительно уменьшить коэффициент трени  между част ми витка и отказатьс  от шлифовки контактирующих .поверхностей, так как

В зоне контакта при действии генератора , когда по его витку текут токи до 104 А, меташл плавитс . С целью генерации мощных одиночных импульсов давлени  подвижную часть

Витка-Диска 3 изготовл ют из взрывающейс  металлической фольги. В этом случае к действующим электродинамическим силам отталкивани  добавл етс  энерги  электрического взрыва металлической фольги, 1 зготовленной , .например, из свинца, железа или алюмини . Обратный ход подвижной витка обеспечен действием силы т жести, отраженных ударных волн и статическим давлением

в аппарате.

Значительно повышена и надежность генератора, который может совершить до нескольких миллионов циклов действи  против нескольких тыс ч у изае .стных генераторов.

Claims (2)

1.Кардашев Г.А., Михайлов П.Е. Тепломассообменные акустические процессы и аппараты. М., Машиностроение , 1973, с. 223.

2.Исследование возможности разработки устройств дл  создани  высокого давлени  в замкнутых сосудах

с помощью электромагнитных сил сжати . Отчет по НИР. Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина, 1972, гл. 1, § 1, 3.