ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Отрыв частиц под действием переменного электрического поля из "Адгезия пыли и порошков 1976 " Условия отрыва частиц. Переменное высокочастотное поле используется для удаления загрязнений с поверхности, в частности, для очистки рельсов перед идущим локомотивом [201, 202]. С целью выяснения, каким образом эффективность действия переменного. электрического поля зависит от условий отрыва частиц, свойств электрода, очищаемой поверхности и других факторов, были проведены эксперименты на установке [198], позволяющей получать ток частотой от 50 до 200Ь Гц и напряжением 3—5 кВ, а также использовать один или несколько электродов игольчатого типа одновременно и изменять расстояние между электродом и обрабатываемой поверхностью от 1 до 5 мм. [c.226] Диаметр пятна, мм для Я = I мм. для Н = 2 мы. [c.226] Из полученных данных видно, что при потенциалах 3—5 кВ оптимальным диаметром можно считать 0,35 и 0,5 мм. Однако ввиду того, что наиболее стабильный размер пятна при изменении потенциала получен при диаметре 0,35 мм, все исследования проводились иглой электрода именно этого размера. [c.227] Следовательно, в этих условиях оптимальное расстояние между электродами 2—5 мм. [c.227] Степень очистки поверхности существенным образом зависит от свойств поверхности, к которой прилипла пыль. С металлических поверхностей (рис. VII, 4) очистка затруднительна (кривая 5) окрашенные металлические поверхности (кривая 2) и диэлектрики (кривая 1) очищаются сравнительно легко, т. е. наблюдается закономерность, обратная действию на прилипшие частицы постоянного электрического поля (см. 31). [c.227] Л еханизмы отрыва частиц. Если под действием постоянного электрического поля прилипшие частицы мгновенно отрываются от поверхности и летят к электроду, то под действием переменного поля прилипшие частицы перемещаются по поверхности от центра к периферии очищенного пятна и происходит сдув пыли подобно процессу удаления ее под действием воздушной струи. Это объясняется тем, что у острия иглы электрода, соединенного с источником переменного электрического тока, происходят ионизация газа и образование ионного ветра. [c.227] Для определения изменения силы воздействия ионного ветра па плоскую поверхность в зависимости от напряжения, подаваемого на электрод, при частоте 400 Гц использовали торзионные весы с металлической и стеклянной чашечками. Сила ионного ветра пропорциональна потенциалу, подаваемому на электрод. Так, при потенциале, равном 2 кВ, сила ионного ветра составляет 0,2 глгс, а при увеличении потенциала до 3 кВ она растет линейно и достигает значения 3,2 мгс. [c.228] Если бы единственной причиной отрыва частиц пыли был ионный ветер, то с увеличением по-- тенциала, подаваемого на электрод, эффективность отрыва прилипших частиц должна возрастать. Однако это не соответствует действительности (рис. VII, 5). При относительно небольших расстояниях до обрабатываемой поверхности (1—3 мм) с увеличением потенциала, подаваемого на электрод, до 3,2 кВ наблюдается рост диаметра очищенного пятна, который, однако, в дальнейшем прекращается. Для расстояний 4 мм наблюдается обратная картина. Максимальный диаметр пятна получен при Н — 5 мм и Vq = 3,2 кВ. Именно поэтому значение потенциала порядка 3— 3,2 кВ следует считать оптимальным, т. е. таким, при котором обеспечивается наибольшая площадь обеспыливания. С дальнейшим повышением потенциала очищенная площадь уменьшается. [c.228] В переменном поле может произойти перезарядка и металлической поверхности, при этом на частице и металлической поверхности образуются разноименные заряды, которые, взаимодействуя между собой, могут увеличить силы адгезии. Поэтому металлические поверхности очищаются под действием переменного поля хуже, чем изоляторы или полупроводники. [c.229] Транспортировка частиц. В процессе очистки поверхностей важно не только оторвать частицы пыли, но и удалить их, т. е. предотвратить возможность вторичной адгезии частиц. Подобный процесс наблюдается при отрыве частиц постоянным электрическим полем, создаваемым сплошным электродом, когда оторванные частицы совершают челночное движение между подложкой и отрывающим электродом. [c.229] Учитывая, что величина Q прямо пропорциональна [см. формулу (Vn,3)], а масса можно считать, что высота подъема частицы обратно пропорциональна ее радиусу. Это означает, что при прочих равных условиях мелкие частицы будут подниматься выше крупных. [c.229] Как видно из приведенных данных, частицы пыли пролетают между стержнями электрода и поднимаются на высоту 5—8 см. Эти данные подтверждают расчетные см. формулу (VII, 8)]. [c.230] Решая уравнение (VII, 11), можно получить оптимальное смещение частиц в полете, которое не должно превышать расстояние между стержнями электрода. В противном случае возможно пересечение траекторий частиц и возвращение частиц обратно на поверхность. Этим, по-видимому, объясняется найденное ранее (см. 31) оптимальное расстояние между стержнями отрывающего электрода. Для увеличения высоты подъема частиц и изменения их полета можно использовать дополнительный электрод. [c.230] Более универсальным методом удаления частиц является метод одновременного действия постоянного и переменного элек-рических полей. При этом оторванные частицы не только поднимаются на высоту L, но и смещаются относительно запыленной поверхности на расстояние I. Наиболее полное улавливание оторвавшихся частиц при одновременном действии постоянного и пе ременного электрических полей происходит, когда /= 3050 см и L = 20 -f- 40 см. [c.231] Вернуться к основной статье