Кавітаційна насадка

Реферат: Кавітаційна насадка містить корпус з центральним проточним каналом, утвореним вхідним конфузором, розширювальною камерою і вихідним дифузором. Центральний проточний канал виконаний з попередньою циліндричною камерою, яка розміщена між вхідним конфузором і розширювальною камерою, довжина розширювальної камери l0  0,8  15 мм; конфузор , виконаний з кутом звуження   10  30  , дифузор виконаний з кутом розширення   35  70  . Насадка додатково містить розширений на виході захисний корпус, який зовні охоплює корпус насадки з утворенням захисної камери, заповненої прокладкою з еластичного матеріалу. UA 88243 U (12) UA 88243 U UA 88243 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для чищення і підготовки поверхонь, зокрема поверхонь корпусів суден, мостів, підводних платформ; для очищення поверхонь від фарб в автомобілебудуванні; для видалення смол, гум, прокладок температурних швів авіаційних стоянок і злітно-посадочних смуг в авіації; для видалення осадів у пивоварінні; для очищення печей цементних заводів; для очищення змішувачів, смоловарок, бетоновозів в будівництві; для очищення вагонеток в гірничодобувній промисловості; для очищення трубопроводів, і т.д. Відомо прийнятий найближчим аналогом пристрій для підводного очищення - кавітаційна форсунка (заявка РСТ (Wo) № 03/091096, В63В59/08, В08В3/02, 2003), яка є кавітаційної насадкою, що має корпус з центральним проточним каналом, утвореним вхідним конфузором, розширювальної камерою і вихідним дифузором. Насадка додатково забезпечена компенсатором, закріпленим на корпусі насадки в області розташування вихідного дифузора, при цьому внутрішня порожнину компенсатора на виході виконана у вигляді дифузора, який переходить у кільцеподібну щілисту камеру, а потім у камеру розширення, утворену між зовнішньою стінкою дифузора насадки і внутрішньою стінкою корпусу компенсатора і сполучену з задифузорним простором за допомогою наскрізних каналів, виконаних в тілі корпусу компенсатора. Корпус компенсатора встановлений на корпусі насадки з можливістю поздовжнього переміщення вздовж неї і подальшої фіксації в необхідному положенні. Ознаками найближчого аналога, що збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, є наявність в кавітаційній насадці корпусу з центральним проточним каналом, утвореним вхідним конфузором, розширювальної камерою і вихідним дифузором. Технічним результатом корисної моделі є підвищення ефективності очищення поверхонь і безпеки роботи. Причинами, що перешкоджають досягненню технічного результату при використанні найближчого аналога, є недостатня ефективність утворення кавітації, а саме недостатня розгонка струменя води перед розширювальною камерою і недостатнє забезпечення різкого розширення струменя води після розширювальної камери, а також недостатній рівень безпеки. В основу корисної моделі поставлена технічна задача удосконалити конструкцію кавітаційної насадки, що дозволило б підвищити ефективність освіти кавітації струменя води забезпечити виконання робіт з насадкою. Поставлена технічна задача вирішується тим, що в кавітаційній насадці, що містить корпус з центральним проточним каналом, утвореним вхідним конфузором, розширювальною камерою і вихідним дифузором, згідно з корисною моделлю центральний проточний канал виконаний з попередньою циліндричною камерою, розміщеною між вхідним конфузором і розширювальною камерою, розміри попередньої і розширювальної камер визначені за формулами l = (1-3) d0; d=d0 + (1-3); D=d0 + (1-3); де d0=0,5-3,0 мм - діаметр вхідного конфузора на вході в попередню циліндричну камеру; l - довжина попередньої циліндричної камери, мм; d - діаметр вихідного дифузора на виході з розширювальної камери, мм; D - діаметр розширювальної камери, мм; довжина розширювальної камери l0=0,8-1,5 мм; конфузор виконаний з кутом звуження α = 1030°; дифузор виконаний з кутом розширення β = 35-70°, насадка додатково містить розширений на виході захисний корпус, який зовні охоплює корпус насадки з утворенням захисної камери, заповненої прокладкою з еластичного матеріалу. Згідно з корисною моделлю прокладка з еластичного матеріалу виконана з гуми. Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок. Граничні значення вказаних у формулі корисної моделі розмірів і кутів визначені експериментальним шляхом. Технічний результат буде досягнутий, якщо в конструкції кавітаційної насадки застосовується сукупність істотних ознак і математичних виразів, зазначених у формулі корисної моделі, за відсутності цих ознак технічний результат не може бути досягнутий. Корисна модель проілюстрована графічним матеріалом, де на фігурі схематично зображені: корпус кавітаційної насадки 1, центральний проточний канал 2, утворений вхідним конфузором 3, попередньою циліндричною камерою 4, розширювальною камерою 5, вихідним дифузором 6, захисний корпус 7, прокладка з еластичного матеріалу 8. Кавітаційна насадка працює таким чином. Потік води, проходячи через центральний проточний канал 2 (зліва направо), а саме через вхідний конфузор 3, попередню циліндричну камеру 4, камеру розширення 5 і вихідний дифузор 6, завдяки досконалій геометрії кавітаційної насадки, а саме встановленими з ряду експериментів діаметрами і поздовжніми розмірами камер 4, 5 і кутами α і β, зазначеними у формулі корисної моделі, розганяється до швидкості, яка забезпечує ефективне утворення та збереження явища кавітації. Кавітація виникає в результаті підвищення швидкості течії відповідно до закону Бернуллі в результаті зниження тиску в струмені рідини впритул до величини тиску насиченої пари при тиску середовища. 1 UA 88243 U 5 Розширений на виході захисний корпус 7, який зовні охоплює корпус 1 насадки, створює захисну камеру (на фігурі не показана), яку заповнено прокладкою з еластичного матеріалу 8, виконану, наприклад, з гуми. Прокладка 8 забезпечить зниження радіальних напружень при роботі насадки і в разі руйнування корпусу 1, яке можливе при значному тиску води, захисний корпус 7 з прокладкою 8 сприятиме захисту від поранення уламками корпусу 1 людини, що виконує очищення поверхні. Для технологічності виготовлення насадки, вона може мати, наприклад, збірний корпус 1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 1. Кавітаційна насадка, що містить корпус з центральним проточним каналом, утвореним вхідним конфузором, розширювальною камерою і вихідним дифузором, яка відрізняється тим, що центральний проточний канал виконаний з попередньою циліндричною камерою, яка розміщена між вхідним конфузором і розширювальною камерою, розміри попередньої і розширювальної камер визначені за формулами: l  1  3d0 ; d  d0  1 3 ; D  d0  1 3 ; де d0  0,5  3,0 мм - діаметр вхідного конфузора на вході в попередню циліндричну камеру; l - довжина попередньої циліндричної камери, мм; d - діаметр вихідного дифузора на виході з розширювальної камери, мм; D - діаметр розширювальної камери, мм; довжина розширювальної камери l0  0,8  15 мм; конфузор виконаний з кутом звуження ,   10  30 , дифузор виконаний з кутом розширення   35  70  , насадка додатково містить розширений на виході захисний корпус, який зовні охоплює корпус насадки з утворенням захисної камери, заповненої прокладкою з еластичного матеріалу. 2. Кавітаційна насадка за п. 1, яка відрізняється тим, що прокладка з еластичного матеріалу виконана з гуми. Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2