Анализ аэрозольного баллончика

 

А.Захаров

Полный текст работы с прогнозом развития аэрозольного баллона размещен на сайте автора

Аннотация

Представлен анализ системы  «Аэрозольный баллончик» по пунктам:

1. Описание ситуации и выбор объекта, ответственного за возникновение ситуации.

2. Компонентная, структурная, функциональная модели объекта.

3. Выявление НЭ...

4. Задачи по устранению НЭ.

На основании имеющейся информации по затратам для анализа взят клапан в сборе (клапан + корпус клапана).

Выявлено, что для 2-х фаз жизненного цикла меняется ГПФ:

А) При хранении балончика ГПФ1 – «удерживать (останавливать)» химкомпозицию;

Б) При использовании баллончика ГПФ2 – «направлять» химкомпозицию в атмосферу. Эти фазы полностью определяются состоянием клапана:

1)      Клапан закрыт (ГПФ1)

2)      Клапан открыт (ГПФ2)

Для состояния 1) клапана определены вредные функции и сформулирована возможная задача.  

Для состояния 2) клапана предложено уточнение для функционального описания отверстий.

 

Исходная информация

http://www.metodolog.ru/node/1336#comment-27623

Александр Кудрявцев on ср, 29/02/2012 - 21:45.

 

Химкомпозиция. Два полимера - 8% и 4%, композиция из трех спиртов - 12%, отдушка - 1% . Выталкивающий газ фреон 152A - 37%

Всего 62%

Банка, крышка, донышки, актуатор (механизм, на который мы давим и внутри которого повышенное давление преобразуется[1] в измельченную струю капель спирта с растворенным в нем лаком), трубочка, спускающаяся до дна, а также наружная крышка, закрывающая механизм – 32%.

Сборка банки и закачка в нее композиции - 6%.

 

IMHO, изменение самой распыляемой химкомпозиции и выталкивающего газа – не очень перспективное занятие. И химкомпозиция[2], и газ регулируются внешними для производства правилами, поэтому, вероятнее всего, потребуется длительное время на исследования и на получение разрешения использовать найденные решения.

Вывод: исследовать возможность изменения аэрозольного баллона. 

Элементы аэрозольного баллона

 

2 состояния клапана

1. Закрытое à ГПФ закрытого клапана

ГПФ закрытого клапана – «удерживать (останавливать)» химкомпозицию. Как, впрочем, и у банки в целом. Аналог - функция плотины… Т.е. самое главное требование к клапану – надежное запирание химкомпозиции, находящейся под давлением.

2. Открытое à ГПФ открытого клапана 

Вот тут-то и выявится понимание функции отверстия… Функции у открытого клапана (т.е. дырки в стенке) не существует - нет функции «пропускать»!

Функция канала, который был перекрыт клапаном, «направлять» химкомпозицию: химкомпозиция, насыщенная сжатым газом, выходит во внешнюю среду с нормальным (т.е. пониженным по отношению к давлению газа в банке) давлением. Газ расширяется и дробит на капли химкомпозицию.

 

1.      Клапан закрыт = композиция в замкнутом объеме

Химкомпозиция, находящаяся под давлением френона, удерживается стенками баллона, уплотнением и закрытым клапаном. Клапан существует только в закрытом состоянии и его функция «удерживать композицию» (О – основная). Клапан, в отличие от всех остальных элементов, имеет подвижные элементы, поэтому его надежное функционирование имеет наивысшую важность для удержания химкомпозиции.

 

2.      Клапан открыт = превращается в Трубку

Основной процесс - химкомпозиция, находящаяся под давлением фреона, проходит по питающей трубке, по каналу (в который превратился клапан), по актуатору и через сопло актуатора, после чего расширяющимся выталкивающим газом распыляется во внешнюю среду.

 

Улучшение существующего Valve

http://en.wikipedia.org/wiki/Spray_can

Aerosol spray

 

Ситуация – клапан закрыт

 

Ситуация – клапан открыт, т.е. клапан исчезает, а шток и актуатор становятся последовательными каналами, по которым композиция направляется в атмосферу

 

,

Очень предварительные выводы

Функции «останавливать композицию» + «останавливать фреон» надежно выполняются за счет исключительно точного исполнения поверхностей Клапана и Корпуса Клапана, которые прижаты друг к другу без зазора за счет пружины. Композиция, находящаяся под давлением, «стремится» разжать эти поверхности (затечь в зазор).

 

Возможная задача - использовать давление композиции для прижатия клапана к корпусу, тогда:

§  пружину из конструкции клапана можно удалить (à экономия на элементе), а

§  контактные (прижимаемые друг к другу) поверхности клапана и корпуса можно делать с меньшей точностью (à экономия на материале + экономия на изготовлении).   

 

12 марта 2012 г.

Бостон, Массачусеттс, США