Генератор ударних імпульсів в текучому середовищі

ДЛЯ СЛУЖЕБНОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ ЭКЗ СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (19) Ш) Е 21 В 43/2В ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ ПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ і (21) 4493748/40-03 (22) 10.10.88 (72) И.К.Седлер, А.Ф.Тивериадский, П.М.Мацелевнч и В*.А.Лисовский (53) 622.234.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1006764, кл. К 21 F 15/00, 1983. Авторское свидетельство СССР № 1480416, кл. Е 21 В 43/28, 1987. (54) ГЁНКРАТОР УДАРНЫХ ИМПУЛЬСОВ В ТЕКУЧЕЙ СРЕДЕ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для интенсификации процессов гидрометаллургического передела сыръя, волновом транспортировании смесей, гидрозакладке. Цель - увеличение КПД ел © со 00 СП 21-90 1570385 нена с ударной площадкой в верхней устройства путем уменьшения потерь утолщенной части и установлена с возударной энергии на рассеяние. Генеможностью непосредственного взаимор.чтор содержит цилиндр 1 с ударным действия с бойком 3 ударной площадмеханизмом (УМ) 2, имеющий боек 3. ки. Пружины 10 имеют меньшую жестВ передней части УМ 2 опирается на ко-гь, чем пружины 11. Утолщенная втулку 6 через пружину 7. Излучатель часть М 8 составляет 10% от ее диапредставляет собой жесткую мембрану метра. При работе устройства боек воэ(М) 8 в виде двояковыпуклой линзы. При этом М 8 зажата посредством гай- 10 действует на М 8 непосредственно без промежуточных звеньев, а форма М 8 ки 9 межд-£ пакетами консольно - заснижает потери энергии на поперечкрепленных верхних 10 и нижних 11 ное распространение ударных волн. тарельчатых пружин, образующих пере1 ил. ферийный фиксирующий узел. М 8 выпол Изобретение относится к горной промышленности и может быть исполь- 20 зовано для интенсификации процессов гидрометаллургического передела сырья, волновом транспортировании смесей, гидрозакладке. Целью изобретения является уве25 личение К I ,Д устройства путем уменьI шения потерь ударной энергии на рассеяние. На чертеже изображено устройство, продольный разрез, 30 Устройство содержит цилиндр 1, в котором расположен ударный механизм 2, имеющий боек 3. В хвостовой части ударного механизма 2 расположены центрирующая втулка 4 и опорный эластич- ,с ный элемент 5. В передней части ударный механизм 2 опирается на втулку 6 через винтовую цилиндрическую пружину 7. Излучатель представляет собой жесткую мембрану 8 в виде двояковыпук-40 лой линзы, зажатой посредством гайки 9 между пакетами консольно закрепленных верхних и нижних тарельчатых пружин 10 и 11, образующих периферийный фиксирующий узел. Текучая среда рас- 45 положена в полости 12 трубопровода 13, представляющего в конкретном случае эакачную скважину. Устройство работает следующим об* разом. 50 После заполнения полости 12 трубопровода 13 текучей средой (например, технологическим раствором подземного выщелачивания, пульпой гидрометаллургического передела, закладочной средой и т.д.) включается подача сжато- 55 го воздуха в ударный механизм 2 (пневмоударник), который под действием сил давления надвигается на боек 3 9 преодолевая сопротивление пружины 7, Так как перемещение бойка 3 ограничено мембраной 8, происходит запуск ударного механизма 2 и боек приходит в возвратно-поступательное движение, нанося удары по ударной площадке в средней части жесткой мембраны 8. При этом ударные импульсы передаются мемг браной 8 непосредственно на текучую среду, создавая в последней продольные волны сжатия - растяжения, обеспечивающие интенсификацию гидрометаллургических процессов переработки сырья или волновое транспортирование какой-либо смеси. Эластичный элемент 5 совместно с пружиной 7 обеспечивают фиксацию ударного механизма в нерабочем положении. Пакеты тарельчатых пружин 10 и 11 обеспечивают необходимую надежность фиксирования мембраны 8 во втулке 6, при этом тарельчатые пружины 10 имеют меньшую жесткость по сравнению с тарельчатыми пружинами, что позволяет при завинчивании гайки 9 обеспечить фиксацию мембраны 8 в основном за счет рабочего хода пружин 10, сохранив запас рабочего хода пружин 11. Применение жесткой мембраны вместо гибкой позволяет значительно уменьшить долю энергии, расходуемой на создание поперечных концентрических волн, возникающих при любом соударении твердых тел. Доля этой энергии в частности зависит от геометрических размеров мембраны. Чем тоньше она по сравнению с диаметром, тем больше прогиб ее и тем больше энергии расходуется на ее поперечные колебания. 1570385 Так как поперечная волна распространяется поперек трубопровода (волновода) и поперек полнового движения . среды, она уносит определенную долю энергии непроизводительно, не оказывая положительного воздействия на текучую среду. В конкретном варианте генератора ударных импульсов размер мембраны в \$ утолщенной части составляет 10% от ее диаметра, который, в свою очередь, равен 160 мм. Толщина мембраны на периферии равна 4 мм. Передача энергии удара от бойка непосредственно 15 на мембрану, без каких-либо промежуточных ударнмх звеньев, в свою оче~ редь исключает потери энергии на рассеяние в промежуточных звеньях. Уменьшение потерь энергии приводит к уве- 20 личению доли ударной энергии на создание продольных волн сжатия-растяжения, вызывающих положительный эффект, т.е. в итоге повышается КПД устройства. 25 Использование данного генератора ударных импульсов в текучей среде позволяет интенсифицировать процессы гидрометаллургической переработки сырья, волнового транспортирования 30 текучей среды вследствие уменьшения непроизводительных потерь ударной Редактор Г.Наджарин энергии при передаче ее от ударного механизма на указанную среду. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Генератор ударных импульсов в текучей среде, содержащий цилиндрический корпус, ударный механизм с бойком и кинематически связанный с ним излучатель в виде мембраны, закрепленной в периферийном фиксирующем узле, выполненном в виде набора консольно закрепленных верхних и нижних тарельчатых пружин разного диаметра, расположенных по обе стороны мембраны и стянутых гайкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем» что, с целью увеличения КПД устройства путем уменьшения потерь ударной энергии на рассеяние, мембрана выполнена в виде двояковыпуклой линзы с ударной площадкой на ее средней утолщенной части, установлена с возможностью непосредственного воздействия бойка на ударную площадку, при этом верхние тарельчатые пружины выполнены с жесткостью, меньшей по сравнению с нижними, а диаметр утолщенной части мембраны составляет 10% от ее диаметра. Составитель Б.Ремороб Техред М.Ходанич Корректор М. Пожо Заказ 1668/ДСП Тираж 329 Подписное ВЦИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101