СВЧ-ИЗЛУЧАТЕЛЬ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ШВОВ ЖЕСТКИХ АЭРОДРОМНЫХ И ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ

Полезная модель относится к устройствам для обработки СВЧ-излучением жестких аэродромных и дорожных покрытий на аэродромах, подъездных путях и дорогах в целях профилактического предотвращения разрушения, и восстановления герметика деформационных швов покрытий.
Известно: устройство для СВЧ-термообработки материалов, включающее один или несколько источников СВЧ-излучения, прямоугольную камеру-резонатор или систему резонаторов [Архангельский Ю.С., Девяткин И.И. Сверхвысокочастотные нагревательные установки для интенсификации технологических процессов. - Саратов, 1983. - С. 140.].
Недостатками устройства являются: неравномерность распределения плотности СВЧ-энергии в объеме резонатора, из-за несогласованности формы и объема камеры, в которой располагается обрабатываемый материал с генератором СВЧ-излучения, что приводит к неравномерности нагрева обрабатываемого материала, снижению эффективности СВЧ-обработки, увеличению энергозатрат.
Известно: СВЧ-печь для термообработки материалов, включающая источник СВЧ-излучения, модуль для подвода СВЧ-энергии от источника СВЧ-излучения к электродинамической системе, состоящей из пирамидального рупорного облучателя и соединенной с ним прямоугольной камеры, в которую помещается обрабатываемый материал. Модуль для подвода СВЧ-энергии представляет собой систему волноводов [Кураев А.А., Малевич И.Ю., Попкова Т.Л. Основы оптимального проектирования технологических установок СВЧ-нагрева // Радиотехника и электроника. -Вып. 25, 2000. - С. 129-135.]
Недостатками устройства являются большая неравномерность нагрева материала при больших углах раскрыва пирамидального рупорного облучателя в Е-плоскости, малая мощность, СВЧ-печь является стационарным объектом и не может применяться в качестве навесного оборудования.
Известно: микроволновая печь для термообработки пищевых продуктов, состоящая из корпуса с дверцей, внутри которого расположены: магнетрон-генератор СВЧ-излучения, высоковольтный диод-выпрямитель, конденсатор, трансформатор, вентилятор, цепи питания волновода и блок управления [https://www.asutpp.ru/].
Недостатками данного устройства являются малая мощность, не предназначено для технических целей.
Техническим результатом полезной модели является создание устройства для обработки направленным СВЧ-излучением с необходимой мощностью жестких аэродромных и дорожных покрытий на аэродромах, подъездных путях и дорогах в целях профилактического предотвращения разрушения и восстановления деформационных швов и покрытий, обеспечение равномерного нагрева материала обрабатываемой поверхности, обеспечение направленности излучения на объект.
Указанный технический результат достигается тем, что СВЧ-излучатель для обработки швов жестких аэродромных и дорожных покрытий, содержащий сварной наружный металлический корпус в виде набора полых камер призматической и пирамидальной формы, внутри которых расположены: магнетрон, соединенный через волновод с пирамидальным рупорным облучателем, модуль направления СВЧ-поля, внутренняя экранирующая изолирующая решетка, наружный изолирующий пояс, состоящий из диэлектрического материала по нижнему периметру корпуса, в области контакта с обрабатываемой поверхностью.
Данное техническое решение обеспечивает направленный поток СВЧ-излучения на деформационный шов, СВЧ-излучатель навешивается на раму самоходного устройства, с помощью которого перемещаясь над поверхностью деформационных швов аэродромных и дорожных покрытий нагревает материал шва до температуры, обеспечивающей его текучесть, что приводит к устранению мелких дефектов в объеме шва и на его поверхностях, восстановлению качества деформационного шва и увеличению сроков эксплуатации жестких аэродромных и дорожных покрытий. Для тепловой обработки герметизирующего материала, при которой происходит заплывание мелких дефектов, могут быть использованы магнетроны российского производства М-116-50, мощностью 50 кВт на частоте 915 МГц, а также магнетрон М-168, мощностью 5 кВт на частоте 2450 МГц, причем в процессе заплавления следует добавлять праймер через дозирующее устройство.
Сущность полезной модели поясняется фиг 1-3, где на фиг. 1 представлена конструкция предложенного устройства, на фиг. 2 показан состав стенок корпуса, на фиг. 3 показана пространственная геометрическая форма корпуса СВЧ-излучателя.
На фиг. 1-3 обозначено:
1 - сварной наружный металлический корпус;
2 - магнетрон;
3 - пирамидальный рупорный облучатель;
4 - модуль направления СВЧ-поля;
5 - внутренняя изолирующая решетка;
6 - наружный изолирующий пояс.
Предложенный СВЧ-излучатель работает следующим образом. Для обработки объекта, СВЧ-излучатель устанавливается на самоходное устройство в положение, необходимое для обработки шва, после включения силового блока которого происходит управление и подача необходимой энергии на магнетрон (2), электромагнитное излучение передается через рупорный облучатель (3), а модуль направления СВЧ-поля (4) позволяет получить более концентрированный пучок излучения в заданном направлении, при этом изоляция утечки излучения из корпуса достигается тем, что стенки корпуса состоят из пяти слоев - наружного металлического слоя корпуса, пластикового слоя, перфорированного металла, пластикового слоя, внутреннего металлического слоя корпуса, по нижнему периметру корпуса расположен наружный изолирующий пояс (6), состоящий из диэлектрического материала и блокирующий утечку излучения снизу корпуса, при контакте СВЧ-излучателя с обрабатываемой поверхностью. СВЧ-излучатель, двигаясь на самоходном устройстве с определенной скоростью сверху вдоль шва, нагревает его до температуры, при которой материал герметика шва переходит в текучее состояние. Такое состояние приводит к самопроизвольному устранению мелких дефектов материала шва, включая нарушения сплошности в самом герметике, далее следует последующая обработка материала шва с помощью дозатора праймера, установленного на самоходном устройстве.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления, применяемые в машиностроении и электротехнике, и является новым, имеет изобретательский уровень, поскольку из общедоступных сведений, опубликованных научных данных и известных технических решений не известны микроволновые СВЧ-излучатели для обработки аэродромных и дорожных покрытий на аэродромах, подъездных путях и дорогах в целях профилактического предотвращения разрушения, и восстановления герметика деформационных швов покрытий.