Генератор капель

 

Союз Советскик

Социалистических республик

<.6868!6

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.07.77 (21) 251 1832/22-02 с присоединением заявки рй— (23) Приоритет

Опубликовано 25.09,79. Бюллетень рй 35

Дата опубликования описания 27.09.79 (51)М. Кл.

В 22 D 23/08

Государственный квинтет

СССР оо делам н1ооретеннй в открытей (53) УДК 621.762..2 1 1 (088.8 ) (?2) Авторы изобретения

Н. Н. Иванов, P. А. Иванова, В. И. Соколов, Б. Е. Мошкин и А. Н. Дятлов (?l) Заявитель (54) ГЕНЕРАТОР КАПЕЛЬ

Изобретение относится к моделируюшим устройствам, подаюшим в газовый ноток или улавливаюшую емкость моно-или полидисперсные совокупности, например жидкометаллических капель заданного размера, с требуемой частотой бросания.

Известна конструкция генератора капель, включаюшая в себя дозируюшее устройство и установленный под иим режу10 ший механизм в виде крыльчатки, на лопастях которой установлены Y -образные стойки с натянутыми на них микрометрическими нитями, при этом доэируюшее устройство выполнено в виде обогреваемого

15 кольцевого коллектора с капиллярными каналами в днише jl).

Недостатком этой конструкции является невозможность получения параллельных совокупностей (рядов) капель, определенных размеров, которые совместно с транспортируюшим рабочим телом (например, газом) имитируют реальные двухфазные течения, пригодные для экспериментальных исследований с использованием контактных и бесконтактных средств измерений.

Цель изобретения - получение через заданные интервалы времени параллельных совокупностей моно- или полидисперсных исходных сферических капель определенных размеров.

line этого режуший механизм снабжен ползуном с закрепленными на нем энгелями, а коллектор-дозатор выполнен прямоугольной формы и с продольным пазом в днише, параллельно которому раэмешены ряды капиллярных каналов, снабженных asтоматическими затворами с регулируемым ходом. V -образные стойки с нитями выполнены подпружиненными. Затворы выполнены в виде поршней и штоков, смонтированных в цилиндрах, соединенных друг с другом каналами. Привод режушего механизма выполнен в виде винтового штока, соединенного с коническим редуктором и электродвигателем.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2з с>8;8 вид по стрелке Л на фиг. 1; на фиг. 3 вид по стрелке Б на фиг. 1; ца фиг, 4 сечение В-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г Г на фиг. 1.

В редукторном отсеке 1 генератора ка- 5 пель смонтирован редуктор с электродвигателем 2 (например, электродвигатель типа

ДП-1-26). Редуктор состоит из двух конических шестерен 3. Ведущая шестерня насажена на вал привода редуктора, ведомая шестерня закреплена в подшипниках4, размещенных в крышке 5 и задней стенке редукторного отсека. В ведомую шестерню 3, внутри которой нарезана резьба, ввернут винтовой шток 6. На одном конце этого штока размещена стопор-рукоятка 7, другой коHelL штока закреплен в попэуне 8 режущего механизма, Дпя плавления или уменьшения вязкости загружаемого в коллектор-дозатор 9 рабочего компонента: легкоплавкого вещества парафинового ряда, металла (например, галлия) эвтектического сплава (например, индий-гаплий-олово), жидкости и т,д. на наружной боковой поверхности колпекто25 ра-дозатора 9 смонтирован эпектроподогреватель 10 с теплоизопяцией. Рабочее напряжение к электродвигателю 2 гене

pampa капель и к эпектроподагреватепю

10 подводится через колодку 1 1, укреп30 ленную на боковой стенке коллектора-дозатора.

Прямоугольный коллектор-дозатор 9 сверху закрыт герметичной крышкой 12

35 с бобышкамй, внутри этой крышки изготовлены также цилиндры и разводные каналы, В крышке коллектора-дозатора закреп40 лены штуцеры 13 дпя загрузки твердого (жидкого) рабочего компонента, установки измерительных датчиков давления,температуры, для подвода инертного газа, создающего избыточное давление на эер45 кало жидкого компонента и т.д.

В днище коллектора-дозатора 9 вдоль его продольной линии симметрии прдусмотрен прямоугольный паз с боковыми треугольными направляющими. Этот паз с

50 треугольными направляющими предназначен для перемещения режущего механизма генератора. Кроме прямоугольного паза на наружном днище коллектора-дозатора параллельно пазу имеются также две пря55 молинейных направляющих с капиллярными каналами. Назначение этих направпяюшихуменьшить зону контакта (силу трения) между элементами (микрометрической про16 4 волокой) режуше1 о механизма и наружным днищем коллектора-доэатора.

Режущий механизм, назначение которого состоит в срезании вытекающих из капиллярных каналов жидких капель, перемешается посредством эигелей 14 в прямоугольном пазу днища коллектора-дозатора.

На ползуне 8 с помощью плоской пружины 15 и винтов 16 закреплена обойма

17. В этой обойме 17 смонтированы стойки 18, на концах которых приварены предварительно натянутые режущие элементымикрометрические нити 19. Усилие, с которым режушие элементы - микрометрические нити прижимаются к прямолинейным направляющим наружного днища коллекторадозатора, в генераторе можно регулировать с помощью плоской пружины 15 и винтов 16.

Б цилиндрах крышки 12 коллектора-дозатора 9 установлены изготовленные как единое целое поршни 20 и штоки 21, которые являются затворами гозаторов массового расхода рабочего компонента. Затворы открываются (закрываются ) посредством сжатого газа (или жидкости), поступающего через входные (выходные) штуцеры 22 и систему pàçâîäíûõ каналов крышки 12 в полости 23 и 24 внутренних цилиндров крышки. В бобышки сверху ввинчены маточные гайки 25, в которые в свою очередь вмонтированы регуляторы хода подвижных затворов дозаторов. Эти регуляторы включают в себя подвижные штоки 26 с микрометрической резьбой и гнездом под отвертку, а также поджимные гайки 27 и уплотнения, состоящие, например, из асбестового шнура-набивки

28 и шайб 29.

Последние необходимы для обеспечения герметичности между полостями 23 цилиндров крышки и окружающей средой.

Герметичность между полостями 24 цилиндров крышки и внутренней полостью коллектора-доэатора достигается с помощью аналогичных уплотнений, состоящих из асбестового шнура-набивки 30, шайб

31 и поджимных гаек 32.

Генератор капель работает следующим образом. ,Бо начала работы генератора все выходные каналы-капилляры прямоугольного коллектора-дозатора 9 закрываются с помощью штоков 21 затворов дозаторов массового расхода рабочего компонента, дпя чего сферические концы последних упираются во входные седла капиллярных каналов. В коллектор-дозатор 9 загружается рабочий компонент, который может

686816 быть в твердом или жидком состоянии.

После этого, в случае необходимости, рабочий компонент подогревается или плавится. Далее во внутреннюю полость коллектора-дозатора 9, опять же в случае необходимости, подается инертный гаэ, с помошью которого на зеркале жидкого компонента создается избыточное, по сравнению с окружаюшей средой, давление. Запускается электродвигатель 2, начинают врашаться конические шестерни 3 редук тора и винтовой шток 6, в результате че« го режуший механизм, смонтированный на ползуне 8, начинает совершать двусторонние перемешения по треугольным направ15 ляюшим вдоль внешнего дниша коллектора-дозатора. Реверс конической пары редуктора, и соответственно режушего механизма осушествляется в предлагаемой конструкции при помоши электронного блока

20 управления. После этого через входныевыходные штуцеры 22 и систему разводных каналов в полости 24 цилиндров верхней крышки 12 подается сжатый газ и

25 создается зазор на входе в капиллярные каналы доэатора-коллектора - в результате этого обеспечивается требуемый массо вый расход жидкого компонента через капиллярные каналы. На выходе капиллярзо ных каналов, размешенных в прямолинейных направляюших дниша коллектора-govaтора, формируется жидкая капля.

Режуший элемент - микрометрические нити набегают на шейки капель и срезают последние. После этого образовавши35 еся под действием сил поверхностного натяжения капли начинают либо транспорти» роваться газовым (жидкостным ) потоком, либо падают в кювету с масляной или иной подложкой.

В предлагаемой конструкции генератора за счет изменения скорости перемешения режушего механизма, давления инертного газа на зеркало жидкого компонента, регулирования зазора между сферически» ми концами штоков затворов дозаторов и входными седлами капиллярных каналов коллектора-дозатора, диаметров капилляров можно получать монодисперсные или полидисперсные совокупности жидких капель.

Положительный эффект: имитация реальных двухфазных течений, пригодных для экспериментальных исследований с испольэова1.ием контактных и бесконтактных средств измерений.

Формула изобретения

1. Генератор капель, включаюший обогреваемый коллектор-дозатор с капиллярными каналами в днише и смонтированный под ним режуший механизм с V -образными стойками и натянутыми на них микрометрическими нитями, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью получения через заданные интервалы времени параллельных совокушюстей моно- или полидисперсных жидких сферических капель определенных размеров, режуший механизм снабжен полэуном с закрепленными на нем энгелями, а коллектор-дозатор выполнен прямоугольной формы и с продольным пазом в днише, параллельно которому размешены ряды капиллярных каналов, снабженных автоматическими затворами с регулируемым ходом.

2. Генератор капель по п. 1, о т л ич а ю ш и и с я тем, что К -образные стойки с нитями выполнены подпружиненными.

3. Генератор капель по и. 1, о т л ич а ю ш и и с я тем, что затворы выполнены в виде поршней и штоков, смонтированных в цилиндрах, соединенных друг с другом каналами.

4.. Генератор капель по и. 1, о т л ич а ю ш и и с я тем, что привод режу» шего механизма выполнен в виде винтового штока, соединенного с коническим редуктором и электродвигателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке % 242427 1/02, кл. В 22 З 23/08, 1 976.

Составитель Н. Иванов

Редактор Л.,1!ац..нова Техред N. Кепемеш Корректор 2: Папп В я. У РФ Ф 5 - - -Ф - =Ф Ф 4

Заказ 5599/10 Тираж 945 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретен ий и откры тий

113035, Москва, Ж-35, Раулская наб., д, 4/5

Филиал ППП "Патент, г: Ужгород, уп. Проектная, 4