УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ ИЗДЕЛИЯ

Предлагаемое техническое решение относится к области очистки и может быть использовано. для более эффективной очистки поверхностей изделия от золовых и шлаковых отложений.
Аналогичные технические решения известны см., например, описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1183206, которое содержит нижеследующую совокупность существенных признаков:
- источник сжатого воздуха;
- первый управляемый пневматический клапан, подсоединенный своим входом к выходу источника сжатого воздуха;
- нагнетательную камеру, выполненную в виде первого цилиндрического стакана с крышкой, установленной на верхнем конце первого цилиндрического стакана, второго цилиндрического стакана с крышкой, установленной на верхнем конце второго цилиндрического стакана, с отверстиями, выполненными в поверхности верхнего конца второго цилиндрического стакана с крышкой, закрепленного внешней поверхностью окружности своего дна в отверстии, выполненном в дне первого цилиндрического стакана с крышкой, поршня, размещенного во внутренней полости второго цилиндрического стакана с крышкой, подсоединенного своей предпоршневой полостью к выходу первого управляемого пневматического клапана и своим выходом, через выхлопную трубу, закрепленную соответствующими участками своей внешней поверхности в отверстиях, выполненных в крышках второго и первого цилиндрических стаканов, к окружающему пространству (к атмосфере);
- второй управляемый пневматический клапан, подсоединенный своим входом к предпоршневой полости второго цилиндрического стакана с крышкой и сообщающийся своим выходом с атмосферой;
- схему управления, подсоединенную своим первым входом к выходу узла ввода команд, своим первым выходом к управляющему входу первого управляемого пневматического клапана и своим вторым выходом к управляющему входу второго управляемого пневматического клапана.
Общими признаками предлагаемого технического решения для патентования и выше охарактеризованного аналогичного технического решения являются:
- источник сжатого воздуха;
- первый управляемый пневматический клапан, подсоединенный своим входом к выходу источника сжатого воздуха;
- нагнетательная камера, выполненная в виде первого цилиндрического стакана с крышкой, установленной на верхнем конце первого цилиндрического стакана, второго цилиндрического стакана с крышкой, установленной на верхнем конце второго цилиндрического стакана, с отверстиями, выполненными в поверхности верхнего конца второго цилиндрического стакана с крышкой, закрепленного внешней поверхностью окружности своего дна в отверстии, выполненном в дне первого цилиндрического стакана с крышкой, поршень, размещенный во внутренней полости второго цилиндрического стакана с крышкой, подсоединенный своей предпоршневой полостью к выходу первого управляемого клапана и своим выходом через выхлопную требу, закрепленную соответствующими участками своей внешней поверхности в отверстиях, выполненных в крышках второго и первого цилиндрических стаканов, к окружающему пространству (к атмосфере);
- второй управляемый пневматический клапан, сообщающийся своим выходом с атмосферой;
- схема управления, подсоединенная своим первым входом к выходу узла ввода команд, своим первым выходом к управляющему входу первого управляемого пневматического клапана и своим вторым выходом к управляющему входу второго управляемого пневматического клапана.
Известно также аналогичное техническое решение см., описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1340833, которое выбрано в качестве ближайшего аналога, прототипа и которое содержит следующую совокупность существенных признаков:
- источник сжатого воздуха;
- нагнетательную камеру, выполненную в виде первого цилиндрического стакана с крышкой, установленной на верхнем конце первого цилиндрического стакана, второго цилиндрического стакана с крышкой, установленной на верхнем конце второго цилиндрического стакана с отверстиями, выполненными в поверхности верхнего конца второго цилиндрического стакана с крышкой и с закрепленными в этих отверстиях обратных клапанов, а также закрепленного внешней поверхностью окружности своего дна в отверстии, выполненном в дне первого цилиндрического стакана с крышкой, поршня, размещенного во внутренней полости второго цилиндрического стакана с крышкой и подпружиненного пружиной, закрепленной одним своим концом на левой торцевой поверхности поршня и другим своим концом на внутренней поверхности дна второго цилиндрического стакана с крышкой и подсоединенного своей предпоршневой полостью к выходу первого управляемого пневматического клапана и своим выходом, через выхлопную трубу, закрепленную соответствующими участками своей внешней поверхности в отверстиях, выполненных в крышках второго и первого цилиндрических стаканов, к окружающему пространству (к атмосфере);
- схему управления, подсоединенную своим первым входом к выходу узла ввода команд, своим первым выходом к управляющему входу первого управляемого пневматического клапана и своим вторым выходом к управляющему входу второго управляемого пневматического клапана.
Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа являются:
- источник сжатого воздуха;
- первый управляемый пневматический клапан, подсоединенный своим входом к выходу источника сжатого воздуха;
- первая нагнетательная камера, выполненная в виде первого цилиндрического стакана с крышкой, установленной на верхнем конце первого цилиндрического стакана, второго цилиндрического стакана с крышкой, установленной на верхнем конце второго цилиндрического стакана, с отверстиями, выполненными в поверхности верхнего конца второго цилиндрического стакана, закрепленного внешней поверхностью окружности своего дна в отверстии, выполненном в дне первого цилиндрического стакана, поршня, установленного во внутренней полости второго цилиндрического стакана, подсоединенной своей предпоршневой полостью к выходу первого управляемого пневматического клапана и выхлопной трубы, установленной своим входом с правой торцевой поверхности поршня второго цилиндрического стакана и закрепленной соответствующими участками внешней поверхности своего правого конца в отверстиях, выполненных в крышках первого и второго цилиндрических стаканов первой нагнетательной камеры;
- второй управляемый пневматический клапан;
- схему управления, подсоединенная своим первым входом к выходу узла ввода команд, своим первым выходом к управляющему входу первого управляемого пневматического клапана и своим вторым выходом к управляющему входу второго управляемого пневматического клапана.
Технический результат, который невозможно достичь ни одним из аналогичных технических решений, заключается в обеспечении более высокой точности отработки сигналов задания, осуществляющих формирование пневмоимпульсов в точном соответствии с заданными значениями и обеспечивающих более эффективную очистку поверхностей изделия от золовых и шлаковых отложений.
Причиной невозможного достижения вышеуказанного технического результата является то, что вопросам, связанным с обеспечением более точной отработки сигналов задания, осуществляющих формирование пневмоимпульсных сигналов в точном соответствии с заданными значениями, позволяющих осуществлять более эффективную очистку поверхностей изделия от золовых и шлаковых отложений должного внимания не уделялось.
Учитывая характеристику и анализ известных аналогичных технических решений, можно сделать вывод, что задача создания более эффективных устройств для очистки поверхностей изделия от золовых и шлаковых отложений является актуальной на сегодняшний день.
Технический результат, указанный выше достигается тем, что устройство для очистки поверхностей изделия, содержащее источник сжатого воздуха, первый управляемый пневматический клапан, подсоединенный своим входом к выходу источника сжатого воздуха, первую нагнетательную камеру, выполненную в виде первого цилиндрического стакана с крышкой, установленной на верхнем конце первого цилиндрического стакана, второго цилиндрического стакана с крышкой, установленной на верхнем конце второго цилиндрического стакана с отверстиями, выполненными в поверхности верхнего конца второго цилиндрического стакана, закрепленного внешней поверхностью окружности своего дна в отверстии, выполненном в дне первого цилиндрического стакана, поршня, установленного во внутренней полости второго цилиндрического стакана, подсоединенную своей предпоршневой полостью к выходу первого управляемого пневматического клапана и выхлопной трубы, установленной своим входом с правой торцевой поверхности поршня второго цилиндрического стакана и закрепленной соответствующими участками внешней поверхности своего правого конца в отверстиях, выполненных в крышках первого и второго цилиндрических стаканов первой нагнетательной камеры, второй управляемый пневматический клапан и схему управления, подсоединенную своим первым входом к выходу узла ввода команд, своим первым выходом к управляющему входу первого управляемого пневматического клапана и своим вторым выходом к управляющему входу второго управляемого пневматического клапана, снабжено датчиком давления, подсоединенным своим входом к внутренней полости первого цилиндрического стакана первой нагнетательной камеры и своим выходом к второму входу схемы управления, и второй нагнетательной камерой, выполненной в виде цилиндрического стакана с крышкой, установленной на верхнем конце цилиндрического стакана, с отверстиями, выполненными в поверхности верхнего конца цилиндрического стакана, поршня, установленного во внутренней полости цилиндрического стакана, подсоединенной своим выходом к входу соединительного трубопровода, закрепленного внешней поверхностью своего левого конца в отверстии, выполненном в крышке цилиндрического стакана второй нагнетательной камеры и внешней поверхностью своего правого конца в отверстии, выполненном в дне второго цилиндрического стакана первой нагнетательной камеры, и подсоединенной своей предпоршневой полостью к выходу первого управляемого пневматического клапана и к управляющему входу второго управляемого пневматического клапана.
Введение датчика давления, второй нагнетательной камеры, с присущей ей формой выполнения, и их подсоединение, как это указано выше позволяют при поступлении, сформированных сигналов управления, в соответствии с заданием, на управляющие входы первого управляемого пневматического клапана и второго управляемого пневматического клапана, первый управляемый пневматический клапан открывается и обеспечивает подачу с выхода источника сжатого воздуха, в предпоршневые полости второго цилиндрического стакана с крышкой первой нагнетательной камеры и цилиндрического стакана с крышкой второй нагнетательной камеры, сжатого воздуха и его нагнетание. При этом второй управляемый пневматический клапан, в этот момент, находится в закрытом состоянии. Давление сжатого воздуха, поступающего во внутреннюю полость первого цилиндрического стакана с крышкой первой нагнетательной камеры, фиксируется датчиком давления и передается на второй вход схемы управления, которое сравнивается с заданной величиной давления и в момент их равенства, на первом выходе схемы управления, в соответствии с программой записанной в блоке памяти схемы управления, формируется управляющий сигнал, который поступает на управляющий вход первого управляемого пневматического клапана, который срабатывает и отключает подачу сжатого воздуха в предпоршневые полости второго цилиндрического стакана с крышкой первой нагнетательной камеры и цилиндрического стакана с крышкой второй нагнетательной камеры. А на втором выходе схемы управления, в соответствии с программой записанной в блоке памяти схемы управления, формируется управляющий сигнал, который поступает на управляющий вход второго управляемого пневматического клапана, который срабатывает и, за счет возврата подпружиненного поршня, расположенного во внутренней полости цилиндрического стакана с крышкой второй нагнетательной камеры в исходное, первоначальное положение, обеспечивает практически мгновенный сброс сжатого воздуха из предпоршневой полости цилиндрического стакана с крышкой второй нагнетательной камеры и из предпоршневой полости второго цилиндрического стакана с крышкой первой нагнетательной камеры через соединительный трубопровод в атмосферу. Мгновенный сброс сжатого воздуха в атмосферу из предпоршневой полости второго цилиндрического стакана с крышкой первой нагнетательной камеры, обеспечивает практически мгновенный возврат поршня, расположенного во внутренней полости второго цилиндрического стакана с крышкой первой нагнетательной камеры в исходное, первоначальное положение и осуществляет закрывание отверстия правого конца соединительного трубопровода и осуществляет открывание отверстий, выполненных в поверхности верхнего конца второго цилиндрического стакана с крышкой первой нагнетательной камеры. В результате этого из внутренней полости первого цилиндрического стакана с крышкой через выхлопную трубку на очищаемую поверхность изделия поступают пневмоимпульсы строго соответствующие заданным параметрам образования ударных волн в выходящей струе газа, обеспечивающих более эффективную очистку поверхностей изделия от золовых и шлаковых отложений. В чем и проявляется достижение вышеуказанного технического результата.
Предлагаемое устройство для очистки поверхностей изделия, поясняется нижеследующим описанием и чертежом, на котором представлена функциональная схема устройства для очистки поверхностей изделия и которая содержит:
- источник - 1 сжатого воздуха;
- первый управляемый пневматический клапан - 2, подсоединенный своим входом к выходу источника - 1 сжатого воздуха;
- первую нагнетательную камеру, выполненную в виде первого цилиндрического стакана - 3 с крышкой - 4, установленной на верхнем конце первого цилиндрического стакана - 3, второго цилиндрического стакана - 5 с отверстиями - 6; 7, выполненными в поверхности верхнего конца второго цилиндрического стакана - 5 с крышкой - 8, установленной на верхнем конце второго цилиндрического стакана - 5, закрепленного внешней поверхностью окружности своего дна в отверстии, выполненном в дне первого цилиндрического стакана - 3, поршня - 9, установленного во внутренней полости второго цилиндрического стакана - 5, подсоединенной своей предпоршневой полостью к выходу первого управляемого пневматического клапана - 2, и выхлопной трубы - 10, установленной своим входом с правой торцевой поверхности поршня - 9 и закрепленной соответствующими участками своей внешней поверхности в отверстиях (на чертеже не обозначенных), выполненных в крышках 4 и 8 первого - 3 и второго - 5 цилиндрических стаканов;
- датчик - 11 давления, подсоединенный своим входом к внутренней полости первого цилиндрического стакана - 3 первой нагнетательной камеры;
- вторую нагнетательную камеру, выполненную в виде цилиндрического стакана - 12 с крышкой - 13, установленной на верхнем конце цилиндрического стакана - 12 с отверстиями - 14; 15, выполненными в поверхности верхнего (правого) конца цилиндрического стакана - 12, поршня - 16, установленного во внутренней полости цилиндрического стакана - 12, подпружиненного пружиной - 17, закрепленной одним своим концом на соответствующей (левой) торцевой поверхности поршня - 16 и другим своим концом на внутренней поверхности дна цилиндрического стакана - 12, подсоединенной своей предпоршневой полостью к выходу первого управляемого пневматического клапана - 2 и к входу второго управляемого пневматического клапана - 18, а через соединительный трубопровод - 19, закрепленный своими соответствующими концами в крышке - 13 цилиндрического стакана - 12 второй нагнетательной камеры и в дне второго цилиндрического стакана - 5 первой нагнетательной камеры, своим выходом к внутренней полости второго цилиндрического стакана - 5 первой нагнетательной камеры;
- схему - 20 управления, подсоединенную своим первым входом к выходу узла - 21 ввода команд, своим вторым входом к выходу датчика - 12 давления, своим первым выходом к управляющему входу первого управляемого пневматического клапана - 2, своим вторым выходом к управляющему входу второго управляемого пневматического клапана - 18 и своим третьим выходом к входу узла - 22 отображения информации.
При этом в качестве датчика давления может быть использован датчик давления серии PSA/PSB, а в качестве узла ввода команд и схемы управления может быть использован сенсорный контроллер серии «РА10», серийно выпускаемых фирмой «Autonics» в Южной Корее.
Предлагаемое устройство для очистки поверхностей изделия работает следующим образом.
Используя узел - 21 ввода команд, на первый вход схемы - 20 управления подают сигналы, соответствующие необходимым параметрам образования ударных волн в выходящей струе газа, обеспечивающих очистку поверхностей изделия от золовых и шлаковых отложений.
В соответствии с поступившими сигналами и программой записанной в блоке памяти схемы - 20 управления на первом и втором выходах схемы - 20 управления формируются соответствующие сигналы управления, который поступают на соответствующие управляющие входы первого - 2 и второго - 18 управляемых пневматических клапанов.
Первый управляемый пневматический клапан - 2 срабатывает и обеспечивает подачу сжатого воздуха с выхода источника - 1 сжатого воздуха во внутреннюю полость второго цилиндрического стакана - 5 с крышкой - 8 первой нагнетательной камеры и во внутреннюю полость цилиндрического стакана - 18 с крышкой - 13 второй нагнетательной камеры. При этом второй управляемый пневматический клапан - 18 на данном этапе находится в закрытом состоянии.
Поступающий сжатый воздух во внутреннюю полость второго цилиндрического стакана - 5 с крышкой - 8 первой нагнетательной камеры смещает поршень - 9 вправо и открывает отверстия - 6 и 7, обеспечивая поступление во внутреннюю полость первого цилиндрического стакана - 3 с крышкой - 4 первой нагнетательной камеры, сжатого выхода и его нагнетание.
Давление сжатого воздуха, поступающего во внутреннюю полость цилиндрического стакана - 12 с крышкой - 13, воздействует на подпружиненный поршень - 16, смещает его вправо и закрывает отверстия - 14 и 15, предотвращая, таким образом, выход сжатого воздуха из внутренней полости цилиндрического стакана - 12 с крышкой - 13 второй нагнетательной камеры в окружающее пространство.
Давление сжатого воздуха во внутренней полости первого цилиндрического стакана - 3 с крышкой - 4 первой нагнетательной камеры фиксируется датчиком - 11 давления и передается на второй вход схемы - 20 управления, которое сравнивается с заданной величиной давления и в момент их равенства на первом выходе схемы - 20 управления формируется управляющий сигнал, который поступает на управляющий вход первого управляемого пневматического клапана - 2, который срабатывает и предотвращает поступление сжатого воздуха во внутреннюю полость первого цилиндрического стакана - 3 с крышкой - 4 первой нагнетательной камеры и во внутреннюю полость цилиндрического стакана - 12 с крышкой - 13 второй нагнетательной камеры.
При этом на втором выходе схемы - 20 управления, в соответствии с программой записанной в блоке памяти схемы - 20 управления, формируется управляющий сигнал, который поступает на управляющий вход второго управляемого пневматического клапана - 18, который срабатывает и обеспечивает мгновенный сброс сжатого воздуха из внутренней полости цилиндрического сткана - 12 с крышкой - 13 второй нагнетательной камеры в окружающее пространство и обеспечивает возврат подпружиненного поршня - 16 в исходное, первоначальное положение, открывая, таким образом, отверстия - 14; 15 цилиндрического стакана - 12 с крышкой - 13 второй нагнетательной камеры, через которые осуществляется сброс сжатого воздуха из внутренней полости второго цилиндрического стакана - 5 с крышкой - 8 первой нагнетательной камеры через соединительный трубопровод - 19 в атмосферу. Сброс сжатого воздуха из внутренней полости второго цилиндрического стакана - 5 с крышкой - 8 первой нагнетательной камеры обеспечивает возврат поршня - 9 в исходное, первоначальное положение, который перекрывает правый конец соединительного трубопровода - 19 от прохождения через него сжатого воздуха и открывает отверстия - 6; 7 второго цилиндрического стакана - 5 с крышкой - 8 для прохождения через выхлопную трубку - 10 на очищаемую поверхность изделия ударных волн, возникающих в выходящей струе сжатого воздуха.
Таким образом, предлагаемое устройство для очистки поверхностей изделия, за счет измерения фактического значения давления сжатого воздуха во внутренней полости первого цилиндрического стакана - 3 с крышкой - 4 в первой нагнетательной камере, его сравнение с заданной величиной давления сжатого воздуха во внутренней полости первого цилиндрического стакана - 3 с крышкой - 4 в первой нагнетательной камере и подача, сформированных управляющих сигналов в соответствии с программой записанной в блоке памяти схемы управления, на входы первого - 2 и второго - 18 управляемых пневматических клапанов, обеспечивающих быстродействующее формирование пневмоимпульсных сигналов сжатого воздуха, точно соответствующих заданным значениям давления сжатого воздуха, воздействующим в виде ударных волн на очищаемую поверхность изделия и обеспечивающих более эффективную очистку поверхностей изделия от золовых и шлаковых отложений.