专利名称：清除粘结或冻结在容器壁上的物料的方法
技术领域：
本发明涉及一种减轻固定或运输设备的容器重量的方法，更确切地说，是涉及一种清除粘结或冻结容器壁上的物料的方法。
本发明的最大成效是可用于运输散粒物料的容器的减重，粘在容器壁上的物料可以是矿石、煤、泥炭、砂、砾石、水泥及其它的散装建筑材料。
本发明适用于矿物肥料或其它具有粘结性会在料斗中产生悬料现像的物料制造业(如面粉，粉状药品)，也可用在热力工程与无线电工程中从料斗中清除煤、泥炭、炭黑，在航运业中冬季清除船壳上的冰，以及在其它一些有类似用途的工业部门中使用。
现有的清除粘结或冰结在容器壁上的物料方法的特点是动力耗费大，效率及清除率低。而且还会出现一系列使容器壁毁坏的现象。对包括铁路车厢在内的容器壁的最终清理工作往往要手工进行，这样一来，时间和物料，设备的损耗都会很大。
已知的从航空器的外壳上清除冰的方法(SU-A-213588)，是使脉动力直接作用于航空器外壳的。
作用在航空器外壳的脉动力是由装在外壳某局部位上的感应器本身的磁场与涡流电感应器产生的磁场间的作用而产生的，并由此而产生外壳局部区段与感应器的推斥力，由此所引起的外壳的弹性变形使冰层破坏而从壳体上清除掉。
为了有效地实现这种已知方法，必须使在所产用的脉动磁场频率的情况下的电磁场穿透深度与外壳厚度相适应。
通常，飞行器由厚2-3mm的铝合金制成，这种厚度正好让给定频率的磁场穿透该外壳。
使用上述方法消除固定或运输容器壁上的粘结或冻结物时不够有效。因为这些容器壁通常由厚2-3mm的高电阻结构钢制成，而脉动磁场在所使用的频率下穿透深度可达10mm在实际上，外壳的变形引起与感应器面积相等或略大一些的限定范围内的冰层的破坏，但如采用这已知的方法于清除除容器壁上的粘结或冻结物料时，必须大大增加电力消耗和动力负载，这样一来就必须使用具有高功能的感应器。
在公知的清除粘结或冻结在容器壁上的物料的方法(SU-A-796136)中，采用在容器壁的局部的一个小范围内施加脉动作用力，从而在施加该力的作用区内产生变形并激起振动。
在公知的方法中，施加脉动作用力的作用区为圆形，而脉动力本身是通过中间元件——冲击板起作用的。冲击板在感应器的磁场作用下感生出涡流电流。
在感应器与冲击板的各自磁场的互相作用下产生斥力，从而产生了作用在冲击板上的脉动力，而使得容器壁发生振动。振动波长与容器的大小成比例，而且即使是在距离施加作用力的作用区不远处，该振动就迅速地衰减。为了在所处理的壁上产生弹性变形，就必须大大增强所施加的作用力。但在大多数情况下，这种方法只能在施加作用力的区域内使粘结或冻结于该区域的物料破坏并排除。而且在这样情况下，大部份能量耗费于使全部物料的加速方面了。此时能被充分破坏的只能是物料层与容器壁间的粘结联系。
为了增大高质量清洁工作的容器壁的面积，必须增加作用力，但这样做会导致能量消耗的增加，而且还会引起一系列的可能使容器壁被破坏的情况出现。
为了对整个容器壁进行高质量的清洁必须连续地或同时地对容器壁的各个部位施加脉动作用力，这样做就降低了该方法的效率，而且在实施时增加能量的消耗。
本发明的基本任务是提出一种改进的清除粘结或冻结在容器壁上的物料的方法，此方法在选定形状的区域内施加的脉动作用力引起容器壁的谐振，从而有效地剥离容器壁上的粘结或冻结物料。
完成本发明任务所提出的解决办法是向容器壁的某一较小的区域范围内施加的脉动作用力使容器的该区域内的壁产生变形，并且使该容器产生振动。在本发明中，脉动力作用区域是环状的。
在通过环状区的中心的直线方向上选取的施加脉状作用力的作用环状区的宽度与该直线与环状区内缘的交点间的距离相等。
本发明的方法由于单位脉动的能量值较小而使清洁效率与生产率大大地提高，而且还减少了施加在待清洁的容器壁上的机械力。
由于在环状区域内施加脉动作用力而在容器壁上产生谐振，从而使粘结在容器壁上的物料层破坏，因此降低了能量消耗。
下面将通过实例与附图对本发明提出的方法实施情况进行详细的说明。
图1(a、b、c、d、e、f、g、i)为带有粘结或冻结物料的容器壁示意图以及谐波振动在一个周期中的传播图。
图2为实施清洁带有粘结或冻结物料的容器壁的装置。
从容器壁上清除粘结或冻结物的方法是对其内表面粘有粘结或冻结物2的容器壁1(如图一所示)的较小范围的某一区段A施加环形的脉动作用力(按图中箭头所示方向)在施加上脉动作用力的同一瞬间，分布有环状作用区A的区域开始变形，而其余的区域由于惯性的作用，在第一个四分之一周期T内并不产生变形(如图1a，b所示)在这一段时间内，区域A内的物料2与壁1间的粘附层以及所有的物料2均产生剧烈的挤压变形，从而使这一区域内的粘附层及物料2的各颗粒间的联结的整体性被破坏。在下一个周期T内(如图1c，d所示)壁1上由环形区域A限定的局部区段开始向施加脉动作用力的方向移动，区域A处的壁一局部份开始返回起始位置时物料2的基部由于惯性仍向作用于它的脉动力方向运动。这样就使粘附的容器壁1与物料2间出现不很剧烈的脱离现象。不剧烈的原因是物料2本身及与壁1之间的联系在第一个周期内已经破坏了。
以上述方式形成的谐振随着离脉动作用力作用区域A的距离增大而以一定的衰减幅率沿全壁1传布，并使壁1本身局部周期性地拉伸和压缩(如图1e、f、g、i所示)。在振动波前面传布而达到刚性的肋筋3处这一过程中，粘附在壁1上的物料层2脱落下来而使壁1上的粘附物完全清除。
为了更彻底地清洁与筋肋接触的壁1的该局部区域，施加脉动作用力的作用区域A在通过区域A中心的直线方向上的宽度应与该直线与区域A的内界线交点间的距离相等。而壁1的表面上相对两点间的最大距离为区域A在上述直线方向上度量的宽度的整数倍较为适宜。
在所述方案中，区域A的宽度等于三分之一的上述最大距离。这适于清洁现行的铁路车厢的局部内壁。此时选用的区间A的宽度应使谐波振动能传到刚性肋筋本身的接头处，这从保证壁1的强度和能量消耗的观点来说更为有利。因为，此时壁1在邻近肋筋处可以扭转而不是弯曲。
在清洁容器壁1时，其最大的线性尺寸(对矩形与梯形壁来说是其对角线长)达到区域A宽度的5倍以上时，可适当地在2个或两个以上的均匀分布的作用区同时施加脉动作用力。本发明提出的清除粘结或冻结在容器壁上的物料的方法用公知的清除粘结或冻结物料的的设备来实施。该设备包括感应器4(见图2)，在由绝缘材料制造的壳体5中装有导电线圈6，在线圈间涂的绝缘层7及配置于感应器4端面上的绝缘保护层8。感应器4的上述端面与冲击板9邻接。在本方案中，冲击板9为带中心孔的园形板并由非磁性的良导体构成冲击板9的孔径和宽度与向其施加脉动力的区域A内宽度相适应(见图1)。冲击板9用弹簧10联结在感应器4的壳体5上，并可沿该感应器的轴线方向作往复移动。沿感应器的轴线装有轴套11。用此套11将绝缘保护层压紧在感应器4的壳体5上。
为了用上述的装置实施本发明提出的方法，可将上述的感应器及冲击板一起装在内表面上带有粘结或冻结物料的容器壁1上的选定区域的背面，上述物料颗粒彼此间粘结并与壁1也粘结在一起。
由脉动电流发生器向导电线圈5供给脉动电流(图上没有表示)从而在该线圈周围产生脉动磁场，该脉动磁场穿过绝缘保护层8后在冲击板9中感生出涡流电流。在涡流电流的磁场与供给的脉动电流的磁场之间产生的斥力作用下，冲击板9离开感应器4并对容器壁1进行冲击。
在脉动力作用下，容器壁1形成谐波振动在停止提供脉动电流时，冲击板9在弹簧10作用下回到原始位置。
一般说来，为了彻底地清除壁1的粘结物料只要施加一次比公知的方法小的脉动力就够了。
为了更好地了解本发明的优越性，现引用一个实例来说明本发明提出的方法。
从铁路车厢的外端面进行冻结物料的清除工作，可用翻车机将车厢翻转，并在车厢侧面与底板上的每一区域均安装带冲击板的感应器。
车厢壁与底板的每一区域面积为1500×2000mm，将脉动作用力施加在所选择区域的中心部位。作用区域形状为环形，宽度与内径均为455mm，而外径为1365mm，从而使之与上述尺寸的冲击板相匹配。在实施本发明的方法时，在脉动作用力作用下的作用区域的局部壁1的挠度为0.5mm。而用公知的方法时，挠度达2-3mm(如在SU-A-796136中)。端面处的剥离率为90～95％，而在公知的方法中的相应剥离率仅65～70％。
本发明的清除粘结或冻结在容器壁上的物料的方法的特点是生产率与效率高，能耗低，实施的工作量不大。
权利要求
1.清除粘结或冻结在容器壁上的物料的方法，包括向容器壁1的一个区段域的较小范围处施加脉动作用力，在作用区域(A)施加的脉动作用力使该区域变形并引起容器壁1振动，其特征在于施加脉动作用力的区域(A)为环形。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于施加脉动作用力的环状作用区域(A)在经过其中心的直线方向上测量的宽度等于该直线与环状作用区域A的内缘交点间的距离。
全文摘要
消除粘结或冻结在容器壁上的物料的方法，其中包括对容器壁1的某一区域的较小范围上施加脉动作用力。施加脉动作用力的作用区(A)为环形。
文档编号B08B7/02GK1043097SQ8810924
公开日1990年6月20日 申请日期1988年12月6日 优先权日1988年12月6日
发明者伊万·伊万诺维奇·李西特万, 弗拉基米尔·伊万诺维奇·泰诺维斯基, 亚历山大·列奥尼多维奇·斯克里普尼琴科, 鲍里斯·安东诺维奇·麦利库科 申请人:白俄罗斯科学院物理技术研究所, 白俄罗斯科学院泥煤研究所