ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПОВЕРХНОСТИ
SURFACE CLEANING TOOL

Изобретение относится к технологическим устройствам для гидродинамической обработки поверхностей и может быть использовано для очистки корпусов судов, погружаемых конструкций, гидротехнических сооружений и других объектов от контактных наслоений различного происхождения, проводимой в жидкой или газообразной среде.
Известен инструмент для подводной очистки поверхности (Патент РФ 2232694, МПК В63В 59/00, В63В 59/08, В63С 11/52, В08В 3/02, опубл. 20.07.2004 г.), содержащий ствол, гидрокавитационное сопло, установленное в стволе на одном его конце, а другой конец ствола выполнен свободным, шланг, предназначенный для подачи воды в ствол и подсоединенный к нему через вертлюг и фитинг через отверстие в стволе на срединном участке ствола, рукоятку, установленную на стволе на срединном его участке, эжектор, выполненный с эжектирующим соплом и эжектируемым соплом, установленный на участке между шлангом и свободным концом ствола и выполненный с регулируемым расходом воды посредством регулятора.
Недостатком такого инструмента является его невысокая эффективность из-за отсутствия возможности механического воздействия, что не позволяет зачистить начальный участок наслоения до контакта с поверхностью, т.е. работа по очищению идет по «по корке».
Решаемая изобретением задача - повышение эффективности работы инструмента за счет обеспечения возможности сочетания механического и гидравлического воздействия, что позволяет работать кавитирующей струей «под корку», т.е. направлять струю в полость между отделенной механическим путем коркой наслоения и очищаемой поверхностью.
Для достижения необходимого технического результата в известном инструменте для очистки поверхности, включающем ствол, гидрокавитационное сопло, установленное в стволе на одном его конце, регулируемый эжектор, установленный на другом конце, шланг для подачи воды в ствол, присоединенный к нему через вертлюг и фитинг, и отверстие в стволе, выполненное на срединном участке ствола, рукоятку и ложемент-упор, предлагается часть ствола со стороны сопла выполнить с клинообразным утолщением внешней стороны стенки, уменьшающимся по направлению к концу ствола, а на плоскостях клина закрепить оппозитно друг другу скребок, выполненный с расширяющейся выемкой на выступающей части под рабочую струю, и отвал, а ложемент-упор выполнить в виде опоры для локтевого сустава руки оператора и закрепить на рукоятке.
Предлагаемое техническое решение поясняется на чертежах, где на фиг.1 изображен разрез по оси ствола инструмента, в вертикальной плоскости, на фиг.2 - то же, в горизонтальной плоскости.
На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - скребок;
2 - отвал;
3 - гидрокавитационное сопло;
4 - утолщение ствола;
5 - ствол;
6 - фитинг;
7 - вертлюг;
8 - шланг;
9 - регулируемый эжектор;
10 - ложемент-упор;
11 - соединительная пластина;
12 - рукоятка;
13 - очищаемая поверхность;
14 - наслоение.
Инструмент для очистки поверхности (фиг.1) содержит ствол 5, на одном конце которого в его канале установлено гидрокавитационное сопло 3, а снаружи имеется клинообразное утолщение 4, на плоскости которого со стороны очищаемой поверхности закреплен скребок 1, выполненный с расширяющейся выемкой на выступающей части под струю жидкости, истекающей из сопла 3, а с противоположной стороны закреплен отвал 2. На другом конце ствола 5 размещен регулируемый эжектор 9, содержащий эжектирующее сопло, выполненное в виде форсунки, эжектируемое сопло и регулятор, включающий гильзу с окнами и ответные окна в стволе. В средней части ствола 5 его полость соединяется через полости фитинга 6 и вертлюга 7 с полостью шланга 8, а на самом стволе 5 установлена рукоятка 12, снабженная пластиной 11 и ложемент-упором 10.
Инструмент работает следующим образом (фиг.2). Вначале возвратно-поступательными движениями инструмента посредством скребка 1 очищается участок площадью, равной 2-4 площадям скребка вплоть до линии контакта очищаемой поверхности 13 с наслоением 14. Затем подают воду, которая под заданным давлением поступает по шлангу 8 в каналы вертлюга 7, фитинга 6 и ствола 5. Поток воды разветвляется на два потока. Один поступает по стволу 5 в гидрокавитационное сопло 3, а другой - в регулируемый эжектор 9. Истекая из гидрокавитационного сопла 3, кавитирующая струя направляется в полость, образованную при механической очистке между очищаемой поверхностью 13 и наслоением 14 и ограниченную стенками выемки скребка 1. За счет того, что интенсивное схлопывание кавитационных пузырьков (микровзрывы) происходит на линии контакта очищаемой поверхности 13 и наслоения 14 полость интенсивно расширяется. При этом энергия тратится не на разрушение наслоения, а на отрыв «корки» наслоения 14 от очищаемой поверхности 13. Отвал 2 при перемещении инструмента разрушает «корку» наслоения 14 на отдельные фрагменты. Для компенсации реактивной силы, возникающей при истечении струи из сопла 3, второй поток направляется противоположно первому через регулируемый эжектор 9. В трудноочищаемых местах к гидродинамическому воздействию струи добавляют механическое воздействие скребка 1.
Таким образом выполнение инструмента со скребком и отвалом, которые закрепляются со стороны кавитирующего сопла на стволе, позволяет получить новое интегративное качество инструмента - возможность отделения наслоения по линии контакта с очищаемой поверхностью, что требует меньших энергетических затрат и существенно повышает производительность работ.