[发明专利]清除薄壁构件表面上附着物的方法及装置

说明书

本发明涉及清除薄壁构件表面上附着物的方法及装置，可特别成功地用于清除薄壁构件表面-例如，飞机机翼、船舶及其它运输设备壳体表面上的冰。

以前其他许多人提出来的清除薄壁构件表面上的冰的装置中，都要有产生电磁脉冲的设备和把它沿着被清理的壁面安装在紧靠着该壁面的装置，以便使上述脉冲能靠近壁面，并且作用在壁面上，使壁面产生弹性变形（美国专利3，549，964，Ⅱ-ebuH等）。其实质是借助于连续的单次电磁、液压或气动的脉冲的总能源形成了扩散的弹性变形波。

装置中的弯曲变形波，从总能源向外扩散时，其作用的强度随着远离点能源的程度而急剧下降。对于线性的柱面波来说，扩散波强度的下降与离开点能源的距离成正比。对非线性波，扩散波的强度随着远离点能源的程度下降得更快。其结果是，在距离点能源只有50毫米处，强度就下降了二分之一，因而必须显著增大点能源的功率，而这样作就可能引起外壳板的危险的残余变形。另一方面，也不希望增加点能源的数量，因为这会增加重量和结构零件的机械应力。

本发明的任务是创造一种保证弹性变形的强度沿被清除的表面均匀分布的、激起弹性变形的方法，以及研制出实现上述方法的装置。

所提出的任务是这样解决的：即一种清除薄壁构件表面上的附着物的方法，它借助于激起连续单个力脉冲，使构件壁上产生弹性变形，按照本发明，在沿着包容被清理区的外形的各相对各点上，同步地激起同样的许多单个力脉冲，结果，在被清理区中，朝向外形内部的、许多互相交汇干涉的弹性变形波之间互相协同工作。

这种方法保证被清理表面区的中心部分的变形波的强度在实际上是均匀的，并且在清理区边缘部分的变形波强度与中心部分相比只降低了三分之二，而如果采用以往公知的方法，则边缘部分的强度要降低十分之九，所以采用本发明提出的方法能保证均匀地清理表面区域。

最好是在沿着封闭的外形的各点上激起许多单个脉冲的同时，同步地在该封闭外形的中心激起与之相同的单个脉冲，并且使其所产生的扩散的弹性变形波和与它交汇的弹性变形波协同工作，并且与它相互干涉。这样就能保证进一步增强作用在整个被清理区面积上的、特别是在其边缘部分上的力。

这种清除附着物的方法可以利用下述装置来实现，这种装置具有产生力脉冲的电磁能源，此力脉冲传递到上述的薄壁上，使其产生弹性变形，根据本发明，这种装置还配备有能源机械力的波导管，此波导管具有包容清理区的几个相对的组成部分，各部分对称地布置，并与总的力脉冲的电磁能源连接，以便同步地在各相对的部分激起单个脉冲，结果，就在被清理的壁上产生了互相交汇、干涉的弹性变形波。

上述装置结构简单，便于安装使用。

这种装置的波导管可以做成环，在环的一个端面上的中心配置有圆盘，圆盘与电磁能源相接，并且用对称布置的连接条与环连接。为了在被清理部分上更均匀地分配能量，最好在环的中心配置一个力脉冲的点能源。

清理细长的表面时，最好把波导管作成一对平行的支管，支管的一端和与力脉冲的电磁能源相接的圆盘连接，另一端互相连接。或者用另一种方式，波导管作成两对支管，这两对支管从与力脉冲的电磁能源相接的圆盘向两个相反的方向伸展，并且每一对支管本身互相连接。

实施本发明的另一个方案是把波导管作成三个扇形片，均匀地分布在沿着三个假想扇形的圆周的长度上，并且连接条与设置在中央的、与力脉冲的电磁能源相接的圆盘连接。

波导管的圆盘可以用非磁性材料制作，在这种情况下，力脉冲的电磁源由感应线圈和布置在感应线圈和隔板之间的、由导电材料制成的平板所组成。在另一个方案中，波导管的圆盘由导磁材料制成，而这时的力脉冲的电磁源由感应线圈和圆盘本身所组成。并且，在两种情况下，感应线圈都与放电装置接通。

另一种方案是波导管用导电材料作成椭圆形的环，而力脉冲的电磁源由这种环和椭圆形的感应线圈组成。

下面参照附图通过阐述实施本发明的具体方案（但这些方案并不限定本发明）进一步说明本发明。附图中：

图1是本发明清除薄壁构件表面上附着物的装置的示意剖视图;

图2是图1所示装置波导管的侧视图;

图3是表示弹性变形的强度分布与离开被清理表面区中心的距离的关系曲线图，其中Ⅰ是以百分比表示的弹性变形强度;

图4是以往公知装置的类似图3的关系曲线图，其中Ⅰ也是以百分比表示的弹性变形强度;

图5是波导管的另一种结构方案;

图6是带有平行支管的波导管的结构方案;

图7是图6的Ⅻ-Ⅻ剖面图;

图8是安装在被清除的壁板上的本发明的装置;