Структурный анализ систем - [30]

Рис. П.7. Абразивная обработка. А. с.971 639

1 — корпус; 2 — воздушное сопло; 3 — вставка (выполнена из сетки); 4 — втулка; 5 — гайка; 6 — камера разряжения; 7 — трубопровод; 8 — канал; 9 — смесительная камера.

Вакуум в данном изобретении создается за счет имеющегося потока воздуха. Для этого сделан канал 8 (рис. П.7). Схема действия физического явления эжекции69 показана на рис. П.8. Поток газа или жидкости, проходящий перпендикулярно концу трубки, создает в ней отсос (вакуум).

В данном решении в качестве В₄ использованы:

В₂^» — видоизменение сопла — сетка;

В₁ — абразив;

В₃^» — видоизменение воздуха — вакуум, получаемый с помощью эжекции.

Рис. П.8. Эжектор

1.2. Частички удерживаются за счет видоизменения формы сопла.

Решение 2. В сопле могут быть сделаны «кармашки» 10 для абразива70 (рис. П.9а). Тогда струя абразива будет тереться о частицы застрявшего абразива, и застрявшие частицы будут предохранять сопло от истирания (рис. П.9б). Остальное аналогично выше рассмотренному п. 1.1.

В данном решении в качестве В₄ использованы:

В₂^» — видоизменение сопла — «кармашки»;

В₁ — абразив.

Рис. П.9. Кармашки.А. с.1 184 653

2. Частички абразива не должны допускаться к стенкам сопла или отталкиваться от них.

Решение 3. В стенках сопла имеются направляющие для сжатого воздуха. Они расположены тангенциально с наклоном к выходу сопла (рис. П.10). Через направляющие подается сжатый воздух, который отталкивает частички абразива от стенок сопла.

Рис. П.10. Сжатый воздух отталкивает частицы

Кроме того, струи воздуха закручивают поток абразива и формируя струю. При определенной конструкции и давлении воздуха, можно отказаться от основной струи воздуха.

В данном решении в качестве В₄ использованы:

В₂^» — видоизменение сопла — направляющие для сжатого воздуха;

В₁ — абразив;

В₃ — воздух.

Решение 4. Проще всего поменять местами воздух и абразив

(рис. П.11).

Рис. П.11. Сопло с абразивом

3. Возможны решения и по другим схемам, например (П.13)

Где

В₁ — абразив;

В₂ — сопло;

П₁ — давление воздуха (поток воздуха);

В₃ — воздух;

В₂^» — видоизменения сопло В₂ — магнит;

В₅ — ферромагнитные частицы, которые находятся внутри абразива;

П₂ — магнитное поле.

3.1. Частички абразива В₁ удерживаются на внутренней поверхности сопла В₂ с помощью магнитного поля.

Решение 5. Частички абразива В₁ спекаются с ферромагнитными частицами В₅. Сопло В₂ видоизменяют В₂^», выполняя его из магнита, который генерирует магнитное поле, притягивая частички абразива (В₁, В₅) к соплу- магниту В₂^». Остальное аналогично п.1.1.

В данном решении в качестве В₄ использованы:

В₂^» — видоизменение сопла — магнит;

П₂ — магнитное поле, генерируемое магнитом В₂^»;

(В₁, В₅) — абразив, спеченный с ферромагнитными частицами В₅.

Задача 9.5. Упаковка изделий

Условия задачи

Известен способ упаковки и консервации изделий путем окунания их в расплав полимера. Снимать такую упаковку с изделий со сложнорельефной поверхностью достаточно тяжело. Приходится ее разрезать, что может привести к порче ее поверхности.

Как быть?

Разбор задачи

Составим вепольную модель описанной системы. Она может быть описана схемой (П.14)

Здесь

В₁ — изделие;

В₂ — упаковка;

П — сила, с которой упаковка удерживается на изделии.

Задача описывается веполем с полезной и вредной связью. Полезное действие (прямая стрелка от П к В₁) — удержание упаковки на изделии. Вредное (волнистая стрелка от П к В₁) — невозможность снятия упаковки без порчи изделия из-за сильной адгезии.

Одна из возможностей устранения описанных недостатков — это использование внутреннего комплексного веполя (П.15).

Чтобы облегчить операцию снятия упаковки, предложено перед окунанием в расплав ввести подслой, содержащий парообразующее вещество при низкой температуре (рис. П.12). Съем упаковки осуществляется путем нагрева упаковки. Под упаковкой образуется пар, который разрывает упаковку71.

Подслой вводят путем окунания изделия в расплав парообразующего вещества или нанесение его с помощью пульверизатора. Затем охлаждают изделие, например, обдувая его воздухом. Затем окунают в расплав полимера.

Состав для получения подслоя состоит из 50% легколетучего растворителя ацетона и 50% полимерной композиции, используемой для получения основной упаковочной пленки, что предотвращает загрязнение ванны с расплавом для нанесения основной упаковочной пленки чужеродной композицией.

В схеме (П.15)

В₁ — изделие;

В₂ — упаковка;

П — сила, с которой упаковка удерживается на изделии;

В₃ — подслой, содержащий парообразующее вещество;

П₁ — температурное поле.

Рис. П.12. Упаковка изделий со сложнорельефной поверхностью

Задача 9.6. Опоры мостов

Условия задачи

Быки (опоры) мостов в зимнее время покрываются льдом и постепенно разрушаются. Вода попадает в трещины быков, при замерзании лед расширяется и откалывает куски.

Необходимо устранить этот недостаток наиболее простым и дешевым способом.

Разбор задачи

Условие — прототип

Вода В₂ омывает бык В_1. На воду В₂ воздействует низкая температура и вода превращается в лед, что портит быки.

Вепольная схема задачи описывается схемой (П.16)

Где

В₁ — бык (опора моста);

В₂ — вода;

П₁ — температура (ниже нуля).

Решение

Задача описывается веполем с вредной связью. Одно из возможных решений — перейти к