Устройство для нагрева дорожных покрытий

 

Использование: нагрев асфальтобетонных покрытий при их ремонте и ускорение твердения свежеуложенного бетона. Сущность изобретения: устройство содержит генератор электромагнитных колебаний и соединенный с ним излучатель, который выполнен в виде спирали, накрытой экраном корытообразной формы. Спираль в поперечном сечении имеет очертания, повторяющие форму экрана. Приводится математическая зависимость для определения длины витка и шага спирали. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО ЦИ АЛ И СТИ Ч Е СК ИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 01 С 23/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ны. (21) 4834633/33 (22) 19.04.90 (46) 23,05.92, Бюл. ¹ 19 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) А.М.Негин, Ю.H.Ï÷åëüíèêoâ и А.В,Руденко (53) 625,768.9.002.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 768871, кл. Е 01 С 23/14, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 920093, кл. Е 01 С 23/14, 1982.

Изобретение относится к технологии дорожно-строительных работ, в частности к устройствам для нагрева асфальтобетонных покрытий, и может быть использовано также для отверждения свежеуложенного бетона.

Известно устройство для разогрева асфальтобетонных покрытий. содержащее раму с ходовой частью, расположенный на ней генератор СВЧ-энергии и горизонтально расположенный излучатель, выполненный в виде пластин, прикрепленных к раме при помощи изолирующих стоек (1), Наиболее близким к предлагаемому является устройство для прогрева свежеуложенного бетона, содержащее соединенный с источником СВЧ-энергии облучатель в виде волновода с прямоугольной щелью, расположенной между размещенными в нем поршнем и согласующим элементом в виде набора чередующихся пластин с различной диэлектрической и роницаемостью (2), Недостатком указанных устройств является малая эффективность прогрева из-за

„„. Ы„„1735479 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ДОРОЖНЫХ ПОКРЫТИЙ (57) Использование: нагрев асфальтобетонных покрытий при их ремонте и ускорение твердения свежеуложенного бетона„Сущность изобретения: устройство содержит генератор электромагнитных колебаний и соединенный с ним излучатель, который выполнен в виде спирали, накрытой экраном корытообразной формы. Спираль в поперечном сечении имеет очертания, повторяющие форму экрана, Приводится математическая зависимость для определения длины витка и шага спирали. 2 ил. сильного отражения электромагнитного излучения от нагреваемой поверхности, Целью изобретения является увеличение эффективности нагрева на заданную глубину, Поставленная цель достигается тем, что в ус ройстве для нагрева дорожных покрытий, содержащем генератор электромагнитной энергии и соединенный с ним излучатель, последний выполнен в виде отрезка спиральной замедляющей системы с попеоечным сечением в форме сегмента, обращенного основанием к нагреваемой поверхности, накрытой экраном корытообразной формы, причем выбор длины электромагнитной волны определяется соотношением

). =2zn(0+ W), где д — толщина г рогреваемого слоя;

W — зазор между основанием сегмента и прогреваемой поверхностью;

n — замедление электромагнитной волТаким образом, в предлагаемом устройстве увеличивается взаимодействие элект1735479

55 ромагнитной волны с нагреваемой поверхностью благодаря поверхностному характеру волны между излучателем и поверхностью, эффективность взаимодействия также достигается за счет увеличения площади взаимодействия, так как спираль в основании имеет плоскую поверхность, появляется возможность задания глубины прогрева путем выбора замедления волны в излучателе.

На фиг. 1 изображен излучатель, общий вид; на фиг. 2 — то же, поперечное сечение.

Устройство содержит источник СВЧэнергии (не показан) и излучатель, включающий металлический экран 1 корытообразной формы с радиусом d, концентрически расположенную с ним спираль

2, выполненную из проводника с шагом h, Поперечное сечение спирали 2 имеет вид сегмента с радиусом Ь и основанием шириной Н, обращенным к поверхности прогреваемого покрытия 3. Входной конец 4 спирали 2 соединен с генератором электромагнитных колебаний (не показан), а выходной конец 5 спирали 2 соединен с экраном

1, Длина спирали 2 выбирается из условия обеспечения достаточно полного поглощения электромагнитной энергии в прогреваемой поверхности 3. Зазор W от основания спирали 2 до прогреваемой поверхности 3 выбирается не болееil/2 л и, где il, — длина волны; и — замедление электромагнитной волны.

Устройство работает следующим образом.

Электромагнитная энергия, поступающая на входной конец 4 спирали 2, распространяется в пространстве внутри и вокруг спирали 2, захватывая покрытие 3, Благодаря электромагнитным потерям в материале покрытия 3 происходит постепенное поглощение электромагнитной энергии, характеризующееся коэффициентом погонного затухания Кз. Величина последнего в децибелах пропорциональна отношению потока мощности в замедляющей системе 2. Поэтому чем меньше зазор W, тем больше Кз, Общее затухание волны равно Куl, Так как энергия замедленной волны концентрируется около поверхности замедляющей системы, причем это распределение характеризуется экспоненциальным спадом от поверхности замедляющей системы с пока5 зателем экспоненты 2 г n/Ë и, следовательно, областью сосредоточения энергии волны можно считать область толщиной

А/2лп, то толщина прогреваемого слоя д равна Pf л и) — W.

10 Таким образом, выбирая длину волны А и замедление и, можно обеспечить заданную толщину прогрева.

Радиус d экрана 1 выбирается из условия обеспечения требуемого для согласия с

15 генератором волнового сопротивления z<>, Последнее может быть рассчитано по следующей приближенной формуле

zp = 377(d-b)/h.

Для обеспечения равномерности нагре20 ва длина витков спирали z, как правило, выбирается существенно меньше А и не должна быть равна А/2. Замедление и приблизительно равно отношению периметра одного витка спирали 2 к ее шагу h.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемое устройство увеличивает взаимодействие электромагнитной волны с нагреваемой поверхностью благодаря поверхностному характеру волны, что, в конеч30 ном итоге, значительно увеличивает КПД устройства.

Формула изобретения

Устройство для нагрева дорожных покрытий, содержащее генератор электромаг35 нитных колебаний и соединенный с ним излучатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения эффективности нагрева на заданную глубину, излучатель выполнен в виде спирали, накрытой экраном корыто40 образной формы, при этом спираль в поперечном сечении имеет очертание, повторяющее форму экрана, а длина L витка и шаг h спирали определяют из зависимости л и + 7 где Л вЂ” длина волны ь пространстве; д — толщина прогреваемого слоя;

W — зазор между спиралью и обрабатываемой поверхностью.

1735479

Составитель А. Негин

Техред М.Моргентал

Корректор О. Кравцова

Редактор С, Пекарь

Заказ 1798 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгорip, ул,Гагарина, 101