[go: up one dir, main page]

RU2018377C1 - Electric-to-mechanical pulse converter - Google Patents

Electric-to-mechanical pulse converter Download PDF

Info

Publication number
RU2018377C1
RU2018377C1 SU4828961A RU2018377C1 RU 2018377 C1 RU2018377 C1 RU 2018377C1 SU 4828961 A SU4828961 A SU 4828961A RU 2018377 C1 RU2018377 C1 RU 2018377C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
converter
inductor
power
transmitting element
segments
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Анатольевич Левин
Original Assignee
Игорь Анатольевич Левин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игорь Анатольевич Левин filed Critical Игорь Анатольевич Левин
Priority to SU4828961 priority Critical patent/RU2018377C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2018377C1 publication Critical patent/RU2018377C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Disintegrating Or Milling (AREA)

Abstract

FIELD: cleaning of various surfaces. SUBSTANCE: converter has inducer and member for transmission of force disposed adjacent to working surface of inducer and composed of flat parts located within flexible enclosure, which is fixed relative to working surface of inducer. EFFECT: increased efficiency in cleaning surfaces and enhanced reliability in operation. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к очистке различных поверхностей и емкостей и, в частности, к устройствам для очистки поверхностей от различных отложений путем приложения к ним механических колебаний, а более конкретно - к преобразователям электрических импульсов в механические. The invention relates to the cleaning of various surfaces and containers and, in particular, to devices for cleaning surfaces from various deposits by applying mechanical vibrations to them, and more particularly to converters of electrical impulses into mechanical ones.

Изобретение может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в том числе в горной промышленности и на транспорте, например, для очистки бункеров, вагонеток от остающегося на их стенках материала. Кроме того, изобретение можно использовать в авиации для защиты наружных поверхностей летательных аппаратов. The invention can be used in various sectors of the economy, including in the mining industry and in transport, for example, for cleaning bunkers, trolleys of material remaining on their walls. In addition, the invention can be used in aviation to protect the outer surfaces of aircraft.

Известен преобразователь электрических импульсов в механические, содержащий плоский индуктор, размещенный в корпусе, выводы для соединения с источником электрических импульсов, расположенный со стороны рабочей поверхности индуктора силопередающий элемент из электропроводного материала, имеющий по меньшей мере одну степень свободы [1]. A known converter of electrical impulses into mechanical ones, containing a flat inductor located in the housing, leads for connecting to a source of electrical impulses located on the side of the inductor’s working surface is a power-transmitting element of conductive material having at least one degree of freedom [1].

Недостатком этого преобразователя является плоская форма силопередающего элемента, существенно ограничивающая область применения. Очевидно, что такой преобразователь можно успешно использовать при плоских поверхностях тонкостенных элементов конструкций или для обработки сыпучих и текучих материалов. При необходимости воздействия на искривление поверхности эффективность будет резко снижена из-за возникновения неравномерного зазора, приводящего к деформации силопередающего элемента и, как следствие, к потере электромеханического эффекта. В то же время, в технике существует много случаев, когда преобразователи должны воздействовать на цилиндрические, сферические, параболические и подобные криволинейные поверхности малой кривизны, являющиеся предпочтительными, прежде всего, при изготовлении различных емкостей и транспортных средств, для которых актуальным является удаление отложений. Среди них поверхности цистерн, бункеров, вагонеток, циклонов и тому подобных. Криволинейными являются также поверхности летательных аппаратов и плавсредств. The disadvantage of this Converter is the flat shape of the power-transmitting element, significantly limiting the scope. Obviously, such a converter can be successfully used for flat surfaces of thin-walled structural elements or for the processing of bulk and fluid materials. If it is necessary to influence the surface curvature, the efficiency will be sharply reduced due to the occurrence of an uneven gap, leading to deformation of the power-transmitting element and, as a result, to the loss of the electromechanical effect. At the same time, in the technique there are many cases where the transducers must act on cylindrical, spherical, parabolic and similar curved surfaces of small curvature, which are preferred, first of all, in the manufacture of various containers and vehicles for which removal of deposits is relevant. Among them are the surfaces of tanks, bunkers, trolleys, cyclones and the like. The surfaces of aircraft and watercraft are also curved.

Цель изобретения - расширение области применения при повышении эффективности. The purpose of the invention is the expansion of the scope while increasing efficiency.

Цель достигается тем, что в преобразователе электрических импульсов в механические, содержащем плоский индуктор, размещенный в корпусе, выводы для соединения с источником электрических импульсов, расположенный со стороны рабочей поверхности индуктора силопередающий элемент из электропроводного материала, силопередающий элемент выполнен составным из плоских сегментов и заключен в плоскую оболочку из гибкого материала, размещенную неподвижно относительно рабочей поверхности индуктора. The goal is achieved by the fact that in the converter of electrical impulses into mechanical ones, containing a flat inductor located in the housing, leads for connecting to a source of electrical impulses located on the side of the inductor’s working surface are a power-transmitting element made of electrically conductive material, the power-transmitting element is made up of flat segments and is enclosed in a flat shell of flexible material, which is stationary relative to the working surface of the inductor.

При таком устройстве обеспечивается взаимоподвижность отдельных частей силопередающего элемента, благодаря чему последний, будучи плоским в момент поступления электрического импульса на преобразователь и выполняя функцию создания электродинамического эффекта, приспосабливается к форме поверхности конструкции, с которой он взаимодействует. При этом деформируется только гибкая оболочка, не участвующая в активном процессе и не влияющая на его результат. Благодаря наличию гибкой оболочки обеспечивается равномерное прилегание сегментов силопередающего элемента к конструкции и исключается деформация силопередающего элемента. Это приводит к повышению эффективности благодаря исключению влияния формы обрабатываемой поверхности на КПД преобразования. При этом предлагаемый преобразователь можно использовать для обработки поверхностей, имеющих неплоскую форму. Наличие гибкой оболочки не лишает сегменты степени свободы, так как при сверхускорениях сегментов, которые возникают в результате электродинамического взаимодействия индуктора с сегментом, гибкая оболочка не оказывает существенного сопротивления их движению. With this device, the mutual mobility of the individual parts of the power-transmitting element is ensured, due to which the latter, being flat at the moment of the electric pulse arriving at the converter and performing the function of creating an electrodynamic effect, adapts to the shape of the surface of the structure with which it interacts. In this case, only a flexible shell is deformed, which does not participate in the active process and does not affect its result. Due to the presence of a flexible shell, a uniform fit of the segments of the power-transmitting element to the structure is ensured and the deformation of the power-transmitting element is excluded. This leads to increased efficiency due to the exclusion of the influence of the shape of the processed surface on the conversion efficiency. Moreover, the proposed converter can be used for processing surfaces having a non-planar shape. The presence of a flexible shell does not deprive the segments of the degree of freedom, since in case of super-acceleration of the segments that arise as a result of the electrodynamic interaction of the inductor with the segment, the flexible shell does not significantly resist their movement.

Поскольку масса каждого сегмента меньше массы целой пластины силопередающего элемента, перекрывающей поверхность индуктора в известном преобразователе, каждый сегмент получает более высокое ускорение, что значительно повышает эффективность воздействия на отдельные зоны обрабатываемой поверхности. Since the mass of each segment is less than the mass of the whole plate of the power-transmitting element overlapping the surface of the inductor in the known transducer, each segment receives a higher acceleration, which significantly increases the efficiency of exposure to individual zones of the treated surface.

Сегменты могут быть выполнены в виде плоских колец, расположенных концентрично. Такой преобразователь наиболее целесообразно использовать для обработки сферических поверхностей и для неровных плоских поверхностей малой кривизны. Segments can be made in the form of flat rings arranged concentrically. Such a converter is most expediently used for processing spherical surfaces and for uneven flat surfaces of small curvature.

Сегменты могут быть выполнены в виде множества параллельных полос. Такой преобразователь целесообразно использовать для обработки цилиндрических и конических поверхностей малой кривизны, располагая полосы по образующим. Segments can be made in the form of many parallel stripes. It is advisable to use such a converter for processing cylindrical and conical surfaces of small curvature, arranging strips along generatrices.

Сегменты могут быть выполнены в виде радиально расположенных полос. Такой преобразователь можно использовать для обработки конических и параболических поверхностей, а также для других неправильных криволинейных поверхностей. Segments can be made in the form of radially spaced stripes. Such a converter can be used for processing conical and parabolic surfaces, as well as for other irregular curved surfaces.

На фиг. 1 - преобразователь электрических импульсов в механические, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху с вырывом; на фиг. 3 - вариант конструкции предлагаемого преобразователя, вид сверху с вырывом; на фиг. 4 - другой вариант конструкции преобразователя, вид сверху с вырывом. In FIG. 1 - converter of electrical impulses into mechanical ones, general view; in FIG. 2 - the same, a top view with a pullout; in FIG. 3 - design option of the proposed Converter, a top view with a breakout; in FIG. 4 is another embodiment of a converter design, a top view with a pullout.

Преобразователь электрических импульсов в механические (фиг. 1, 2) выполнен в виде индуктора 1, имеющего корпус 2 из пластмассы, в котором размещена катушка 3 в виде плоских витков, соединенная с выводом 4, 5 для подключения индуктора к источнику (формирователю) электрических импульсов (не показан). Катушка 3 залита компаундом 6. Возможно выполнение индуктора 1 без отдельного корпуса 2, при этом катушку и выводы заливают компаундом 6 в специальной форме. Индуктор 1 имеет средства для его закрепления относительно обрабатываемой поверхности, например, на кронштейне (не показано). The converter of electrical pulses into mechanical ones (Fig. 1, 2) is made in the form of an inductor 1 having a plastic housing 2, in which a coil 3 is placed in the form of flat turns connected to terminal 4, 5 for connecting the inductor to the source (shaper) of electrical pulses (not shown). The coil 3 is filled with a compound 6. It is possible to carry out an inductor 1 without a separate housing 2, while the coil and terminals are filled with a compound 6 in a special form. The inductor 1 has a means for securing it relative to the work surface, for example, on a bracket (not shown).

Преобразователь имеет силопередающий элемент, размещенный со стороны рабочей поверхности индуктора 1 (поверхность, прилегающая к катушке 3 и предназначенная для взаимодействия с обрабатываемой поверхностью). Силопередающий элемент выполнен составным в виде сегментов 7-9, которые в данном случае (фиг. 2) представляют собой плоские концентрические кольца, заключенные в плоскую гибкую оболочку 10. Сегменты 7-9 выполнены из электропроводного материала (преимущественно из меди или алюминия), а гибкая оболочка 10 - из материала, обладающего достаточной податливостью. Этот материал может быть упругим, например, в виде эластомера (резина, пеноэласт и тому подобным), гибким (поливинилхлорид, пластикат и тому подобным) или пластичным, например, свинец. В любом случае материал оболочки 10 не должен препятствовать свободному перемещению сегментов 7-9 относительно друг друга и относительно индуктора 1, что вполне возможно, учитывая высокие и сверхвысокие ускорения, получаемые сегментами при электродинамическом взаимодействии силопередающего элемента с индуктором. The converter has a power-transmitting element located on the side of the working surface of the inductor 1 (the surface adjacent to the coil 3 and designed to interact with the treated surface). The power transmitting element is made integral in the form of segments 7-9, which in this case (Fig. 2) are flat concentric rings enclosed in a flat flexible shell 10. Segments 7-9 are made of electrically conductive material (mainly copper or aluminum), and flexible shell 10 - from a material with sufficient ductility. This material may be elastic, for example, in the form of an elastomer (rubber, foam elastomer and the like), flexible (polyvinyl chloride, plastic compound and the like) or ductile, for example, lead. In any case, the shell material 10 should not impede the free movement of the segments 7-9 relative to each other and relative to the inductor 1, which is quite possible, given the high and ultrahigh accelerations obtained by the segments during the electrodynamic interaction of the power-transmitting element with the inductor.

Оболочка 10 образует со стороны, противоположной рабочей поверхности индуктора 1, защитный слой 11, имеющий толщину t, которая может составлять 1-2 мм. Этот слой не только защищает сегменты 7-9 силопередающего элемента от повреждений и коррозии, но и обеспечивает автоматическое создание зазора между силопередающими сегментами и обрабатываемой поверхностью, а также компенсацию местных неровностей. Выполнение защитного слоя 11 не обязательно и диктуется особенностями конкретного применения преобразователя. The shell 10 forms on the side opposite the working surface of the inductor 1, a protective layer 11 having a thickness t, which may be 1-2 mm This layer not only protects the segments 7-9 of the power-transmitting element from damage and corrosion, but also ensures the automatic creation of a gap between the power-transmitting segments and the treated surface, as well as compensation for local irregularities. The implementation of the protective layer 11 is not necessary and is dictated by the features of the specific application of the Converter.

Представленная на фиг. 1, 2 конструкция может быть изготовлена заливкой сегментов 7-9 в материал оболочки 10. Оболочка затем закрепляется на корпусе 2 индуктора 1, как показано на фиг. 1 (например, с помощью фланца корпуса 2 и ответного паза оболочки 10). Могут быть использованы и другие способы крепления оболочки 10 на корпусе 2 индуктора 1. Presented in FIG. 1, 2, the structure can be made by pouring segments 7-9 into the material of the shell 10. The shell is then fixed to the housing 2 of the inductor 1, as shown in FIG. 1 (for example, using the flange of the housing 2 and the mating groove of the shell 10). Other methods of attaching the shell 10 to the housing 2 of the inductor 1 can be used.

Как показано на фиг. 3, сегменты силопередающего элемента выполнены в виде множества параллельных полос 12-15, представляющих собой тонкие пластины. На фиг. 4 представлен вариант конструкции преобразователя, в котором сегменты силопередающего элемента представляют собой радиально расположенные плоские полосы 16 в виде тонких пластин. As shown in FIG. 3, the segments of the power-transmitting element are made in the form of many parallel strips 12-15, which are thin plates. In FIG. 4 shows an embodiment of a converter design in which the segments of the power transmitting element are radially spaced flat stripes 16 in the form of thin plates.

Преобразователь (фиг. 1, 2) работает следующим образом. Преобразователь закрепляют относительно обрабатываемой поверхности, например, с помощью кронштейна (не показан) так, что защитный слой контактирует с обрабатываемой поверхностью. При отсутствии защитного слоя оставляют небольшой зазор между поверхностью сегментов 7-9 и обрабатываемой поверхностью. Выводы 4-5 соединяют с формирователем электрических импульсов (не показан), который формирует одиночные импульсы с определенной амплитудой, длительностью и частотой следования в зависимости от особенностей обработки поверхности. The Converter (Fig. 1, 2) works as follows. The converter is fixed relative to the surface to be treated, for example, using a bracket (not shown) so that the protective layer is in contact with the surface to be treated. In the absence of a protective layer, a small gap is left between the surface of segments 7-9 and the surface to be treated. Conclusions 4-5 are connected to an electric pulse shaper (not shown), which generates single pulses with a certain amplitude, duration and repetition rate, depending on the features of the surface treatment.

При поступлении электрического импульса на катушку 3 электрическое поле этой катушки взаимодействует с силопередающим элементом, а именно с сегментами 7-9, которые перемещаются под действием возникающего электродинамического эффекта с высоким ускорением. When an electric pulse arrives at coil 3, the electric field of this coil interacts with a power-transmitting element, namely, segments 7-9, which move under the action of the arising electrodynamic effect with high acceleration.

Данный вариант конструкции может использоваться не только с неровной плоской поверхностью. Преобразователь с кольцевыми сегментами 7-9 наиболее целесообразно использовать для обработки сферических или параболических поверхностей малой кривизны. This design option can be used not only with an uneven flat surface. A transducer with ring segments 7–9 is most suitable for processing spherical or parabolic surfaces of small curvature.

Вариант конструкции, представленный на фиг. 3, работает аналогичным образом. Этот преобразователь наиболее целесообразно использовать для цилиндрических, параболических и подобных поверхностей (например, для очистки бункеров, вагонеток, цистерн и тому подобных), при этом полосы ориентируют по образующим поверхности. The embodiment shown in FIG. 3, works in a similar way. This converter is most suitable for use on cylindrical, parabolic and similar surfaces (for example, for cleaning bins, trolleys, tanks and the like), while the strips are oriented along the generatrix of the surface.

Вариант конструкции, показанный на фиг. 4, также работает аналогичным образом и преимущественно используется для конических, параболических и подобных поверхностей. The embodiment shown in FIG. 4 also works in a similar way and is mainly used for conical, parabolic and similar surfaces.

Во всех описанных вариантах конструкции эффективность повышена не только благодаря тому, что обеспечивается минимальный равномерный зазор между силопередающими сегментами 7-9; 12-15; 16 и обрабатываемой поверхностью. Эффективность также повышается благодаря тому, что каждый сегмент имеет меньшую массу, чем цельный силопередающий элемент, вследствие чего он получает более высокое ускорение. Это увеличивает энергетическое воздействие на отдельные участки обрабатываемой поверхности. In all the described design variants, the efficiency is increased not only due to the fact that the minimum uniform clearance between the power-transmitting segments is 7-9; 12-15; 16 and the treated surface. Efficiency is also improved due to the fact that each segment has a lower mass than a solid transmitting element, as a result of which it receives a higher acceleration. This increases the energy effect on individual sections of the treated surface.

Claims (4)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ В МЕХАНИЧЕСКИЕ, содержащий размещенные в корпусе плоский индуктор и выводы для соединения с источником электрических импульсов, а также расположенный со стороны рабочей поверхности индуктора силопередающий элемент из электропроводного материала, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных характеристик за счет обеспечения возможности возбуждения механических импульсов в неплоских твердых телах, силопередающий элемент выполнен составным из плоских элементов и заключен в гибкую оболочку. 1. A CONVERTER OF ELECTRIC PULSES INTO MECHANICAL, comprising a flat inductor and terminals for connecting to a source of electrical impulses, as well as a power-transmitting element made of conductive material located on the side of the inductor’s surface, characterized in that, in order to expand operational characteristics by providing the possibility of excitation of mechanical pulses in non-planar solids, the power-transmitting element is made of composite flat elements and is enclosed in a flexible a shell. 2. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что плоские элементы выполнены в виде концентричных колец. 2. The Converter according to claim 1, characterized in that the flat elements are made in the form of concentric rings. 3. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что плоские элементы выполнены в виде параллельных полос. 3. The Converter according to claim 1, characterized in that the flat elements are made in the form of parallel stripes. 4. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что плоские элементы выполнены в виде радиально расположенных полос. 4. The Converter according to claim 1, characterized in that the flat elements are made in the form of radially arranged strips.
SU4828961 1990-06-12 1990-06-12 Electric-to-mechanical pulse converter RU2018377C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4828961 RU2018377C1 (en) 1990-06-12 1990-06-12 Electric-to-mechanical pulse converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4828961 RU2018377C1 (en) 1990-06-12 1990-06-12 Electric-to-mechanical pulse converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2018377C1 true RU2018377C1 (en) 1994-08-30

Family

ID=21516236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4828961 RU2018377C1 (en) 1990-06-12 1990-06-12 Electric-to-mechanical pulse converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2018377C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467455C2 (en) * 2010-12-17 2012-11-20 Владимир Федорович Болюх Induction-dynamic motor of cyclic action
RU2694343C1 (en) * 2017-03-06 2019-07-11 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "МИТЭК" Device for cleaning surfaces from adhered and frozen granular materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 626841, кл. B 06B 1/04, 1976. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2467455C2 (en) * 2010-12-17 2012-11-20 Владимир Федорович Болюх Induction-dynamic motor of cyclic action
RU2694343C1 (en) * 2017-03-06 2019-07-11 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "МИТЭК" Device for cleaning surfaces from adhered and frozen granular materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3130700A (en) Vibration and mechanical wave damping
US3786202A (en) Acoustic transducer including piezoelectric driving element
US3102722A (en) Self damping shock and vibration mount
EP0913209A2 (en) Ultrasonic cleaning apparatus and method
US2895062A (en) Broad band electroacoustic transducer
EP0818882A3 (en) Energy trapping piezoelectric device and producing method thereof
RU2018377C1 (en) Electric-to-mechanical pulse converter
KR20120101071A (en) Megasonic multifrequency apparatus with matched transducers and mounting plate
US3179823A (en) Transducer for dissipation and detection of high frequency vibratory energy
EP0405854A3 (en) Ultrasonic motor
KR940020656A (en) ULTRASONIC MOTOR AND ITS SPEED CONTRAL METHOD
EP0749901B1 (en) An arrangement in a drive unit for an ultrasound sealing unit
US3769532A (en) Mechanical decoupling device for attachment to electroacoustic transducers
US3460061A (en) Electroacoustic transducer with improved shock resistance
TW230762B (en) Objects fluidization apparatus and the object transportation apparatus with the fluidization apparatus and its object fluidization method
AU2018368617A1 (en) Hull device
US6276212B1 (en) Ultrasonic transducer
AU646625B1 (en) Acoustic transducers
US5875154A (en) Barrel stave flextensional projector
US2956538A (en) Diaphragm vibration control
SU861208A1 (en) Substance transportation method
Smallwood et al. The use of shaker-optimized periodic transients in matching field shock spectra
SU992337A1 (en) Hopper for loose materials
SU1570886A1 (en) Apparatus for ultrasonic burnishing of surfaces of materials
SU1582113A1 (en) Electroacoustic transducer