Техника - молодёжи 1977-05, страница 51

9 8 11 17 12 !3

11 13 2 I 12 15 14 13

рю о том, что полностью исключаются традиционные подпятник и упругая горловая опора с быстроизнашивающимися /пружинами.

Благодаря центральному расположению неподвижного статора стало возможным подавать электропитание, заполнять и опорожнять барабан через осевое отверстие машины, а благодаря регулированию частоты тока — шолучать вращения до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту (а. с. № 486798).

Сейчас широко применяются ультрацентрифуги, ротор которых совершает 30, 60, 100 и более тысяч об/мин. Столь высокие скорости позволяют осаждать из жидкостей бактерии (бактофуги), вирусы и даже разделять изотопы химических элементов. И здесь выбор рационального электропривода, от которого прежде всего зависит надежность работы, становится основной технической проблемой. Как нам кажется, одно из ее решений — «гироскопическая» конструкция.

Новая машина может произвести революцию не только в сепараторном деле, но и, окажем, в пастеризации и стерилизации молока и других продуктов. Ныне эти процессы осуществляются в пластинчатых теплообменниках, где противотоком движутся молоко и пар. Однако недавно за рубежом появились конструкции, в которых продукт подается в зазор между быстро вращающимся ротором и неподвижной стенкой — нагрев происходит без подвода тепла, лишь за счет молекулярного трения (например, патент Великобритании № 1217959). При этом отсутствуют пригар, разрушение белков и витаминов. Уничтожению бактерий способствуют также кавитация и электростатическое поле, возникающие в зазоре. Но сами машины выполнены опять-таки в традиционном виде — мультипликатор и все прочее с вытекающими отсюда отрицательными последствиями. Почему бы не устранить минусы, не облечь столь оригинальную идею в более совершенную конструктивную форму? Мы это

сделали и получили авторское свидетельство N2 443665.

Сухое молоко, растворимый кофе, крахмал, патоку и другие порошкообразные пищевые продукты получают в распылительных центробежных сушилках. Принцип 'их действия довольно прост: из щелей быстро вращающегося диска под влиянием центробежных сил выбрасывается исходная жидкость — она превращается в аэрозоль, который затем выпаривается. Чтобы разогнать диск диаметром 15 см до скорости 15 тыс. об/мин, используется мультипликатор — двухметровое сооружение из конических и цилиндрических зубчатых колес. Мы модернизировали и сушилку, она также стала простой и компактной (а. с. N2 543382 и N2 526330). Гироскопический электродвигатель закреплен на самом распылителе, а тот — на полой штанге, свободно установленной на кардановом подвесе. Через нее и подается в камеру продукт. Прецессионное движение диска, способствующее увеличению производительности машины, поддерживается с помощью автоматической системы (рис. 3).

И в заключение упомяну еще об измененной нами бактофуге

(а. с. N2 532397). Выделенная, скажем, из молока полужидкая фаза — бактофугат (с 90-процентным содержанием бактерий) подвергается стерилизации в узком зазоре между двумя дисками (рис. 4). Благодаря комплексному воздействию тепла, электростатического поля и кави-тационных явлений бактерии гибнут, и очищенный бактофугат смешивается с чистым молоком. Таким образом, на выходе мы получаем продукт количественно тот же, но качественно иной.

Перечень подобных примеров можно было бы продолжить. Но я думаю, и так уже ясно: когда мы сталкиваемся с машиной, рабочий орган которой быстро вращается, применение преобразователя частоты тока и карданова подвеса дает заметный народнохозяйственный

эффект.

На рисунках 3 и 4:

Вверху — устройство для получения сухих продуктов. Молоко подается в полые оси 17 и затем 5. На последней подвешен статор 4 гироскопического электродвигателя с внешним ротором 3. С ним жестко связан распыливающий диск 2. Жидкость проходит прямоугольные каналье этого диска и распределяется в камере 1 в виде тонкого аэрозоля. Карданов подвес состоит из оси 6 в подшипниках 7 и втулки 8 в подшипниках 9. Если втулку повернуть вокруг оси, то вращающийся диск вместе со штангой подвеса 5 отклонится от вертикали, поворачиваясь в подшипниках 7 по закону гироскопического маятника. Таким образом,

штанга будет описывать в камере коническую поверхность. Благодаря этому эффекту — прецессии — объем камеры насыщается аэрозолем и повышается производительность агрегата. Для поддержания прецессионного движения незатухающим служит система автоматического управления. На пульте 14 устанавливается значение угла прецессии с помощью датчика 15. Это значение постоянно сравнивается с фактическим углом, фиксируемым датчиком 10. Сравнивающее устройство 16 вырабатывает сигнал, поступающий через усилитель 13 на серводвигатель 12. Он через редуктор 11 прикладывает вращающий момент к втулке 8, поддерживая угол прецессии диска стабильным или регулируя его.

Внизу — сепаратор-бактофуга крепится в кардановом подвесе 12. Молоко подается по центральной трубе в барабан 1 с пакетом конических вставок 2. Бактофугат с 90% содержанием бактерий собирается на периферии барабана и периодически выгружается через сопла 13. Затем по трубопроводу 11 и каналам 10 и 9 он поступает на стерилизацию методом трения в узкий зазор между вращающимся диском 5, связанным с ротором 3 электродвигателя 4, и неподвижным 8. Статор 7 двигателя крепится на оси 6. Барабан расположен внутри емкости 14 с перегородкой 17. Стерилизованный бактофугат уходит в трубопровод 16, где смешивается с очищенным от бактерий молоком, текущим по трубопроводу 15.

48