Устройство для измельчения волокнистых материалов

 

Изобретение относится к устройствам для измельчения волокнистых материалов и получения высокодисперсных стойких эмульсий за счет обработки последних в звуковом поле. Цель - повышение эффективности измельчения за счет обеспечения оптимальных значений амплитуды колебаний концов пластин-резонаторов и повышения их долговечности. Устройство содержит корпус 1 с щелевыми соплами 2 для подачи^-^^ГЧ"^измельчаемого материала и резонатора 3, выполненные в еиде камертона 4, имеющего по обе стороны от его основания 5 концевые валы 7, жестко закрепленные в стенкдх. корпуса. Диаметр вала 7 определяется из соотношенияd —•у -Огде d - диаметр вала; В - ширина основания камертона; I - длина скручиваемой части вала; L-длина консоли пластины-резонато^ ра; сгнапряжение, действующее в наиболее опасном сечении вала;. G - модуль упругости при сдвиге материала, из которого изготовлен вал; у-оптимальная величина амплитуды колебания свободного конца пластины-резонатора. 3 ил.. ^*^"••^tел!:>&.ioJ>&

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)5 В 02 С 19/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4773479/33 ,(22) 25.12.89 . (46) 29.02.92, Бюл. hL 8 (71) Сибирский технологический институт (72) А.В. Бывшев и В.И. Ковалев (53) 666.961.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 160936, кл, О 21 В 01/36, 1964, Авторское свидетельство СССР

¹ 169431,. кл, В 02 С 19/06, 1965. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к устройствам для измельчения волокнистых материалов и получения высокодисперсных стойких эмульсий за счет обработки последних в звуковом поле. Цель — повышение эффективности измельчения за счет обеспечения оптимальных значений амплитуды колеба-. ний концов пластин-резонаторов и повышения их долговечности, Устройство содержит корпус 1 с щелевыми соплами 2 для подачи!

Ж, 1715416 А1 иэмельчаемого материала и резонатора 3, выполненные в риде камертона 4, имеющего по обе стороны от его основания 5 концевые валы 7, жестко закрепленные в стенках, корпуса. Диаметр вала 7 определяется иэ соотношения где б — диаметр вала;  — ширина основания камертона; I — длина скручиваемой части вала; L-длина консоли пластины-резонатора: o - напряжение, действующее в наиболее опасном сечении вала;. G — модуль Я упругости при сдвиге материала, из которого изготовлен вал; у- оптимальная величина амплитуды колебания свободного конца пластины-резонатора. 3 ил.

1715416

Изобретение относится к устройствам для измельчения волокнистых материалов и получения высокодисперсных стойких эмульсий за счет обработки последних в звуковом поле.

Целью изобретения является повышение эффективности измельчения за счет обеспечения оптимальных значений амплитуды колебаний концов пластин-резонаторов и повышения их долговечности.

На фиг.1 показано устройство для измельчения материалов, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А — А на фиг.1; на фиг,3— разрез Б — Б на фиг.2.

Устройство включает в себя корпус 1 с размещенными в нем щелевыми соплами 2 для подачи измельчаемого материала и резонаторы 3 для измельчения материала в звуковом поле. Каждый резонатор-выполнен в виде камертона 4, имеющего по обе . стороны от его основания 5 жестко закрепленные в боковых стенках 6 корпуса концевые валы 7. Диаметр вала определяется из соотношения где d — диаметр вала;

 — ширина основания камертона;

1 — длина скручиваемой части вала; (— длина консоли пластины-резонатора; о — напряжение, действующее в наиболее опасном сечении вала;

G — модуль упругости материала вала на сдвиг; у — оптимальная величина амплитуды колебаний свободного конца пластины-резонатора.

Устройство для измельчения волокнистых материалов работает следующим образом.

Суспензия (например, асбеста) вытекает из щелевых сопел 2 в виде струи, попадает на край 8 пластины-резонатора 3 камертона 4 и разбивается краями так, что с обеих сторон пластин появляются вихри, которые вызывают периодические изменения давления, распространяющегося по жидкости в виде упругой или звуковой волны, Достигнув основания струи около сопла

2, волны воздействуют на саму струю. Это приводит к тому, что в системе струя- край пластины-резонатора возникает положительная обратная связь и устанавливаются автоколебания, при этом по пластинам 3 распространяется крутильная волна и сис10

50 Устройство для измельчения волокнистых материалов, включающее корпус с размещенными в нем щелевыми соплами для подачи материала и резонаторы для измельчения материала в звуковом поле, о т л и ч а ю55 щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности измельчения за счет обеспечения оптимальных значений амплитуды колебаний концов пластин резонаторов и повышения их долговечности, каждый резонатор выполнен в виде камертона, имеюще15

40 тема вал 7 — пластина 3 совершает собственные колебания.

В предложенном устройстве осуществлено разделение двух основных работ — работы измельчения и работы упругой деформации между двумя органами: пластинами-резонаторами 3 и скручиааемыми валами 7.

При малых отклонениях края 8 пластины

3 от положения равновесия поступление энергии с.вытекающей из сопла 2 струи больше потерь энергии, накапливаемой при закручивании вала 7 и последующем раскручивании. Это приводит к тому, что система вал — пластина, выведенная из состояния равновесия, начинает раскачиваться и совершать собственные колебания. При увеличении амплитуды колебаний потери энергии возрастают и при некоторой амплитуде, соответствующейй установившемся оптимальному режиму, достигается энергетический баланс.

Поскольку вал 7 является упругой опорой, частоты колебаний пластин и вала выравниваются.и между фазами их колебаний устанавливаются вполне определенные отношения, т.е. происходит синхронизация колебаний системы вал — пластина.

Использование предложенного устройства позволит интенсифицировать процесс измельчения при скорости истечения струи из сопла в 2-.3 раза меньшей критической за счет того, что расчетные параметры вала 7 (т.е. геометрические параметры вала) обеспечивают 4- и более кратный запас прочности вала в его поперечном сечении, повысить работоспособность устройства практически до бесконечности за счет того, что работа измельчения и работа упругой деформации распределяется между двумя органами; повысить качество измельчения за счет обеспечения значительных по величине значений амплитуды колебаний свободного конца пластины 3 (края 8); снизить энергозатраты и время измельчения единицы обьема суспензии, а также повысить производительность устройства.

Формула изобретения. 1715416 го по обе стороны от его основания жестко закрепленные в боковых стенках корпуса концевые валы, при этом диаметр валов определен из соотношения

B — ширина основания камертона; ! — длина скручиваемой части вала;

L — длина консоли пластины-резонатора; о- напряжение, действующее в наибо5 лее опасном сечении вала;

G — модуль упругости и материала вала на сдвиг; у — оптимальная величина амплитуды колебаний свободного конца пластины ре10 зонатора. где d — диаметр вала:

Составитель А.Лукоя нов

Техред M.Моргентал Корректор М. Пожо

Редактор Н.Горват

Заказ 558 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101