Примеры описаний изобретений

Категория:
Патентоведение в СССР


Примеры описаний изобретений

Рассмотрим примеры описаний изобретений, относящихся к наиболее распространенным видам объектов: устройству, способу, веществу.

Пример 1. Объект — устройство.

Изобретение относится к технике кондиционирования воздуха, преимущественно в кабинах горных машин. Проведение в карьерах взрывных работ, использование автотранспорта для перевозки горной массы создает в атмосфере карьера токсичные газы — акреолеин, окись углерода и окислы азота.

Известно устройство для кондиционирования воздуха в кабинах горных машин (авт. свид. № …). В его корпусе расположены воздухоохладитель и подогреватель, к которым воздух подается через воздухораспределитель. Перед воздухораспределителем укреплен тканевый фильтр. Это устройство, задерживая частицы пыли, не улавливает токсичные газы, находящиеся в карьере или шахте.

Известно устройство для очистки и кондиционирования воздуха в кабинах мостовых кранов (авт. свид. №…).

Устройство содержит воздухораспределительную систему, соединенную с корпусом, в котором расположены воздухоохладитель и калорифер, а также тканевый фильтр и жестко закрепленный противогазовый фильтр с неупругими днищами, заполненный гранулированным адсорбентом, который обеспечивает очистку воздуха от токсичных газов. Кабины мостовых кранов подвергаются небольшим ударным и вибрационным нагрузкам, вследствие чего гранулы адсорбента (активированного угля) имеют длительный срок службы.

Однако при использовании этого устройства в кабинах горных машин, например, экскаваторов, противогазовый фильтр и находящиеся в нем гранулы адсорбента испытывают сильные ударные и вибрационные нагрузки, что влечет за собой ускоренное разрушение гранул адсорбента. Это, в свою очередь, приводит к увеличению расхода адсорбента для обеспечения условий эксплуатации устройства, а также к вторичному запылению предварительно обеспыленного перед противогазовым фильтром воздуха. Поэтому на размещенный после противогазового фильтра тканевый фильтр возрастает пылевая нагрузка и, соответственно, потребуется более частая его очистка.

Настоящее изобретение направлено на повышение эффективности очистки воздуха от газа и пыли в условиях работы машин при сильных вибрации и ударах, а также на увеличение срока службы путем предотвращения разрущения гранул адсорбента в противогазовом фильтре.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве для кондиционирования воздуха в кабинах машин, в корпусе которого размещены противопылевые фильтры, расположенный между ними противогазовый фильтр выполнен в виде телескопически соединенных секций. Телескопические секции имеют перфорированные днища. Днище секции, примыкающее к пылеулавливающему фильтру, выполнено жестким, а днища других секций — из эластичного материала. Секция, примыкающая к другому пылеулавливающему фильтру, снабжена жесткой перфорированной крышкой. Противогазовый фильтр снабжен амортизаторами.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство состоит из корпуса 1, вентилятора 2, воздуховода 3, калорифера 4 и выпускных насадок 5 и 6. Внутри корпуса размещены тканевые пылевые фильтры 7 и 8, охладитель 9 и противогазовый фильтр, выполненный из телескопически соединенных секций 10—12 с перфорированными днищами. Секция 10 имеет жесткое днище, а секции 11 к 12 днища из эластичного материала. Секция 12 имеет жесткую перфорированную крышку. Секции заполнены гранулами активированного угля и скреплены в противогазовый фильтр подпружиненными стяжными болтами 13. Противогазовый фильтр установлен в корпусе 1 на амортизаторах 14 и соединен гофрированным рукавом 15 с входом. Работа устройства заключается в следующем.

Засасываемый из атмосферы воздух поступает внутрь корпуса 1, проходит через тканевый фильтр 7, обеспыливается и далее очищается от токсичных газов в противогазовом фильтре, проходя последовательно через секции 12,11,10. На выходе из противогазового фильтра воздух вторично очищается от пыли фильтром 8 ив случае необходимости охлаждается до требуемой температуры в охладителе 9. Из корпуса 1 воздух отсасывается вентилятором 2 и через воздуховод 3 и выпускную насадку 5 подается в кабину горной машины. В случае необходимости нагрева воздуха, он направляется в кабину через калорифер 4 и выпускную насадку 6.

Телескопическое скрепление секций 10—12 в противогазовый фильтр посредством подпружиненных стяжных болтов 13 и наличие эластичных днищ в секциях 11 и 12 позволяют удерживать гранулы активированного угля в каждой секции в зажатом слое, в котором полностью исключаются относительные перемещения отдельных гранул. Усилие зажатия слоя регулируется стяжными болтами 13. Амортизаторы 14 уменьшают ударные и вибрационные нагрузки, которые передаются от корпуса 1 к противогазовому фильтру при работе горной машины.

В результате исключения перемещения отдельных гранул сорбента в секциях фильтра и снижения уровня ударных и вибрационных нагрузок на фильтр предотвращают разрушение гранул сорбента. Это позволяет практически снять пылевую нагрузку на фильтр 8 и тем самым устранить необходимость его частой чистки.

Данное устройство проверено в лабораторных условиях при раздельном моделировании ударных и вибрационных нагрузок на противогазовый фильтр, внутрь которого помещали 200 г гранулированного активированного угля АГ-3. Ударные нагрузки на фильтр производились с частотой 2—3 Гц в течение 70 ч. Вибрационные нагрузки характеризовались частотой 20 — 50 Гц и амплитудой 0,5—2 мм и действовали на фильтр в течение 30 ч.

После завершения испытаний масса целых гранул составила 199 г, что свидетельствует об отсутствии заметного эффекта их разрушения. У известного устройства — 178 г при тех же условиях, т. е. износ угля составляет 11%.

Формула изобретения. 1. Устройство для кондиционирования воздуха в кабинах машин, содержащее воздухораспределительную систему с кондиционером и вентилятором и корпус, в котором размещены два пылеулавливающих фильтра и расположенный между ними противогазовый фильтр, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности очистки воздуха, противогазовый фильтр выполнен в виде телескопически соединенных посредством подпружиненных стяжных болтов телескопических секций с перфорированными днищами, одно из которых, примыкающее к пылеулавливающему фильтру, выполнено жестким, а днища других — из эластичного материала, а секция, примыкающая к другому пылеулавливающему фильтру снабжена жесткой перфорированной крышкой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что противогазовый фильтр снабжен амортизаторами.

Пример 2. Объект — способ.

Способ термической обработки деталей из высокопрочных корро-зионностойких сталей

Изобретение относится к области машиностроения, преимущественно химического, и может быть использовано при термической обработке деталей из высокопрочных коррозионностойких сталей, работающих в агрессивных средах.

В современном химическом машиностроении для изготовления ответственных деталей, работающих в агрессивных средах, применяются высокопрочные коррозионно-стойкие стали переходного (аустенитно-мартенситного) класса.

Известные способы термической обработки деталей из этих сталей не позволяют получать различные уровни прочностных свойств сопряженных деталей без снижения их коррозионной стойкости.

Известен способ термической обработки деталей из высокопрочных коррозионно-стойких сталей, заключающийся в закалке, обработке холодом при -70° и отпуске при 350 —400°С. Закалка производится при 950-1050°С (см. патент ФРГ №…). Однако существующий способ обработки не позволяет получать различные твердости и прочности.

Это обусловлено тем, что температура закалки ограничена сравнительно небольшим интервалом: 950—1050°С. При температуре ниже 950 °С карбиды могут раствориться не полностью, а при температуре выше 1050 °С происходит быстрый рост зерна. Температура отпуска не может быть поднята выше принятых 400 °С, так как операция отпуска в интервале 450 —550 °С резко снижает коррозионную стойкость, а отпуск выше 550 °С, хотя несколько и восстанавливает коррозионную стойкость, приводит к частичному мартенситному превращению при сильной дестабилизации аустенита вследствие интенсивного карбидо-образования. В результате этого при последующем охлаждении до комнатной температуры появляется опасность возобновления мартенсит-ного превращения материала, приводящего к изменению свойств и размеров деталей.

Изобретение направлено на повышение качества деталей из высокопрочной коррозионно-стойкой стали различной прочности и твердости без снижения их коррозийной стойкости. Деталь подвергают обработке, включающей операции закалки, обработки холодом и отпуск, при этом операцию обработки холодом ведут с изотермической выдержкой при температуре на 10 — 30 °С ниже точки начала мартенситного превращения материала деталей, после чего проводят стабилизирующий отпуск.

Другое отличие в том, что изотермическую выдержку производят в интервале температур 0 °С — минус 30 °С в течение 2 ч. Кроме того, стабилизирующий отпуск проводят при 150 —200 °С в течение 1 ч.

Изотермическая выдержка закаленных деталей обеспечивает достижение определенного уровня прочности посредством накопления различного количества мартенсита (например, 20 — 30%), а проведение стабилизирующего отпуска позволяет закрепить полученные результаты фазового состава и свойства стали. Принципиальное отличие предлагаемой операции стабилизирующего отпуска от используемой в настоящее время операции отпуска, проводимой при 350 — 400 °С, заключается в том, что основные структурные изменения, обусловленные обработкой, происходят не в мартенситной фазе, а в остаточном аустените и представляют собой не диффузионный процесс распада (начальная стадия выделения карбидов), а дислокационный процесс релаксации упругих искажений, в результате которого значительно повышается устойчивость остаточного аустенита против дальнейшего мартенситного превращения.

Изобретение иллюстрируется следующим примером: проводилась термическая обработка деталей, изготовленных из коррозионно-стой-кой листовой стали толщиной 10—12 мм. Состав стали (%): 0,08 углерода, 6,0 никеля, 15,6 хрома, остальное — железо. Точка начала мар-тенситного превращения стали ГМ=+20°С. Нагретые до 1000°С детали закаливались в воде, после чего в течение 2 ч проводилась изотермическая обработка холодом при температуре тающего льда.

После изотермической обработки холодом производился стабилизирующий отпуск в течение 1 ч при температуре 200 С.

Для получения сравнительных данных параллельно проводилась

термическая обработка однотипных деталей, изготовленных из этой же стали. Контроль за сохранением свойств стали, прошедшей термическую обработку предлагаемым способом, проводился при —50 С в течение 1 ч. Во всех трех группах деталей устанавливалось количество мартенсита и определялись показатели прочностных свойств и твердости. Данные приведены в табл. 1. Как видно из этой таблицы, пребывание стали в условиях низких температур не вызывает изменения количества мартенсита.

Использование предлагаемого способа термической обработки изделий из высокопрочных, коррозионно-стойких сталей обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества:

возможность получения различных прочностных свойств без снижения высокой коррозионной стойкости стали, что особенно важно в современном химическом машиностроении;

надежное сохранение полученного уровня свойств и размеров обработанных деталей при работе машин в любых климатических условиях.

Формула изобретения

1. Способ термической обработки деталей из высокопрочных коррозионно-стойких сталей, включающий закалку, обработку холодом и отпуск, отличающийся тем, что с целью придания деталям из высокопрочной коррозионно-стойкой стали различной прочности и твердости без снижения их коррозионной стойкости, обработку холодом закаленных деталей проводят с изотермической выдержкой при температуре ниже на 10 — 30 °С точки начала мартенситного превращения, после чего производят стабилизирующий отпуск.

2. Способ термической обработки по п. 1, отличающийся тем, что изотермическую выдержку производят в интервале температур 0°С — минус 30 °С в течение 2 ч.

3. Способ термической обработки по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что стабилизирующий отпуск проводят при температуре 150 —200 °С в течение 1 ч.

Пример 3. Объект — вещество.

Магнитный сплав

Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно сплавов, содержащих железо, кобальт, никель в качестве основы, а также медь и титан, и используемых для изготовления постоянных магнитов.

Широко известны сплавы, содержащие в качестве основы железо, кобальт, никель, а также медь, алюминий, титан, служащие для изготовления постоянных магнитов, обладающих сравнительно небольшими размерами и магнитной энергией (см. авт. свид. № ООО).

Из известных магнитных сплавов, используемых для изготовления постоянных магнитов, по составу ингредиентов наиболее близок к заявленному сплав, приведенный в авт. свид. №…, который содержит указанные ингредиенты в следующих количествах (% по массе): кобальт

22: никель 16; алюминий 10; медь 4; титан 0,3; железо — остальное.

Сплав этот имеет кристаллическую структуру и следующие физические характеристики: остаточная индукция Вг — 1,23 Тл; коэрцитивная сила Но — 44,1 кА/м; магнитная энергия ВНтм — 16,0 кДж/м-1.

Магнитная энергия указанного сплава не высокая, что сдерживает миниатюризацию приборов, в которых используются постоянные магниты. Кроме того, изделия из такого сплава трудно поддаются шлифовке и не обладают достаточной способностью к деформации, что затрудняет изготовление магнитов, так как при их отливке требуется особая точность.

При использовании метода направленной кристаллизации можно повысить магнитные свойства сплава, но при этом усложняется технологический процесс получения сплава, увеличивается его стоимость, и магниты могут быть получены лишь простой формы.

Изобретение направлено на создание сплава, который обладал бы более высокой магнитной энергией и лучшей шлифуемостью изделий, чем известные сплавы. Для этого в состав дополнительно введен иттрий, при этом указанные ингредиенты взяты в следующих соотношениях (% по массе); кобальт 23 — 25, никель 13 — 15; алюминий 7 — 9, медь 3 — 4, титан 0,1—0,3; иттрий 0,05—0,5 и железо — остальное до 100%.

Для получения сплава были подготовлены три смеси ингредиентов, содержащие каждая (% по массе): кобальта 24, никеля 14, алюминия 8,5, меди 3, титана 0,3, и отличающиеся друг от друга содержанием Иттрия, равным в каждой смеси (% по массе) 0,05, 0,1 и 0,5, а также содержанием железа, составляющим дополнительную до 100 % часть в каждой смеси.

Каждая смесь сплавлялась отдельно в открытых индукционных печах, в основных тиглях. Сталь разливали в сухие формы из стержневой смеси. Полученные сплавы имели характеристики магнитных свойств, которые приведены в табл. 2. Как видно из этой таблицы величины характеристик, в том числе и магнитной энергии, значительно превышают те же величины у известного сплава.

Оптимальная добавка иттрия находится в пределах 0,05 — 0,10% по массе, и при дальнейшем увеличении его количества величина магнитной энергии изменяется мало.

Более высокие магнитные свойства сплава позволяют получить более качественные магниты или при данной величине магнитной энергии изготавливать меньшие по массе магниты. Изделия из предложенного сплава легче шлифуются и деформируются, поэтому можно получить, например, горячей прокаткой листы толщиной 2 — 2,4 мм. Кроме того, изделия из этого сплава имеют более низкую температуру нагрева для термомагнитной обработки (1230 —1240 °С вместо 1270—1300 °С для известного сплава). Технология выплавки предложенного сплава не меняется по сравнению с используемой для известного сплава.

Формула изобретения

Магнитный сплав, содержащий железо, кобальт, никель, алюминий, медь и титан, отличающийся тем, что с целью повышения магнитной энергии и улучшения шлифуемости изделий из сплава он дополнительно содержит иттрий при следующем соотношении ингредиентов (% по массе): кобальт 23 — 25, никель 13—15, алюминий 7 — 9, медь 3 — 4, титан 0,1—0,3, иттрий 0,05 — 0,5 и железо — остальное.

Пример 4. Объект — способ.

Способ коммутации электрических цепей.

Изобретение относится к области управления электрическими цепями и может быть использовано в электрических аппаратах с жидкометаллическим контактом.

Известен способ коммутации электрических цепей с помощью жидкометаллического контакта, основанный на перемещении электродов относительно жидкого металла (патент США № 000). Устройство, в котором реализован этот способ, содержит средства перемещения электродов относительно неподвижного жидкого металла, залитого в корпус. Указанный способ не позволяет получить высокое быстродействие процесса коммутации из-за необходимости механически перемещать электроды. Кроме того, он приводит к усложнению электрических установок, в которых используется, что обусловлено трудностью обеспечения надежного электрического соединения перемещающихся электродов с внешними коммутируемыми цепями.

От последнего недостатка свободен другой способ, также основанный на относительном перемещении электродов и жидкометаллического контакта (патент США № 000). При этом способе жидкий металл перемещают относительно неподвижных электродов, вводя его в зазор между ними. Этот способ реализуется устройством, содержащим корпус с жидким металлом, электроды и привод, воздействующий на жидкий металл для его перемещения. Но данный способ тоже обладает невысоким быстродействием, поскольку требует одновременного перемещения всей массы жидкого металла, а ограниченная мощность привода не позволяет увеличить скорость этого перемещения.

Целью изобретения является повышение быстродействия процесса коммутации. Для этого при способе коммутации электрических цепей, при котором перемещают жидкометаллический контакт относительно электродов, отделяют от жидкометаллического контакта его поверхностный слой и перемещают до соприкосновения с электродами, а затем направляют в межэлектродный зазор остальную часть жидкого металл

Выполнение процесса коммутации в два этапа обеспечивает повышение быстродействия при сохранении возможности коммутации больших токов за счет того, что на первом этапе перемещают лишь небольшую массу поверхностного слоя жидкого металла, а на втором — замыкание электродов происходит через основную массу жидкого металла, перемещенную в межэлектродный зазор.

Данный способ может быть реализован в устройстве, имеющем корпус с жидким металлом, электроды и привод. В корпусе находится диафрагма, образующая дно для жидкого металла, выполненная в виде жесткого вкладыша и размещенного между ним и корпусом эластичного вкладыша. Привод расположен над жестким вкладышем диафрагмы.

Нижняя часть корпуса, размещенная под диафрагмой, может быть выполнена в виде герметичной полости, имеющей канал для соединения с источником пневматического управляющего воздействия.

Наличие жесткого вкладыша позволяет при импульсном воздействии на него со стороны привода обеспечить отрыв поверхностного слоя жидкого металла, в результате чего достигается малая инерционность. Эластичность другого вкладыша позволяет при воздействии на него перемещать массу жидкого металла для увеличения поверхности соприкосновения его с электродами, в результате чего имеется возможность коммутации больших токов.

Формула изобретения

Способ коммутации электрических цепей путем перемещения жидко-металлического контакта относительно электродов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, отделяют от жидкого металла его поверхностный слой и перемещают его до соприкосновения с электродами, а затем направляют в межэлектродный зазор остальную часть жидкого металла.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум