АВТОМАТИЧЕСКИЙ СЛИВНОЙ БАЧОК Российский патент 1994 года по МПК G01F13/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во многих отраслях народного хозяйства для автоматического преобразования непрерывного потока жидкости с относительно небольшим расходом в дискретную ее подачу со значительно большим расходом. Более конкретно предлагаемый автоматический сливной бачок может найти применение для механизации орошения сельскохозяйственных культур и в устройствах гидросмыва в санитарно-технических системах.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является конструкция автоматического сливного бачка, который обеспечивает через определенные промежутки времени подачу заданной порции воды.

Он содержит емкость, датчик уровня, сливной клапан и питающую трубку малого расхода.

Однако эта конструкция не надежна при небольших подвижных расходах жидкости.

Целью изобретения является повышение надежности срабатывания автоматического сливного бачка при небольших подводимых расходах жидкости.

Цель достигается тем, что датчик уровня и сливной клапан объединены в механизм сброса, содержащий подпружиненный шток, установленную в нем с возможностью осевого перемещения трубку, клапан с емкостью и сифоном, причем накопительная емкость, клапан и сифон связаны гидравлическими каналами, выполненными в трубке и клапане.

На фиг. 1 представлена принципиальная конструктивная схема автоматического сливного бачка; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Сливной бачок состоит из накопительной емкости 1, установленной на опоре 2, питающей трубки 3, отводящей трубки 4 с приемной горловиной 5 и механизма сброса жидкости. Механизм сброса жидкости включает клапан 6 с емкостью 7, прижатый к отверстию 8, выполненный в донной части накопительной емкости посредством штока 9 и пружины 10, сифон 11, трубку 12 и гидравлические каналы 13-15 связи. Емкость 7 установлена в приемной горловине с возможностью осевого перемещения, при этом полость ее с одной стороны сообщена с полостью горловины 5 через гидравлический канал 13 связи и сифон 11, а с другой стороны - с полостью накопительной емкости через гидравлические каналы 14, 15 связи и трубку 12, установленную в штоке 9 с возможностью осевого перемещения.

Для нормальной работы сливного бачка необходимо соблюдать условия:
f_пр > h ˙S_отв + G_кл, (1)
Kh₁ + f_пр < G_кл + G_ж, (2)
q₁ < q₂ < q₃, (3) где f_пр - усилие предварительного сжатия пружины;
К - коэффициент жесткости пружины;
h - расстояние верхнего конца трубки 12 от днища накопительной емкости 1;
h₁ - ход штока 9;
S_отв - площадь отверстия 8;
G_кл - вес клапана 6 с емкостью 7, сифоном 11, штоком 9 и трубкой 12;
G_ж - вес объема жидкости в емкости 7 при уровне жидкости в ней ниже величины h₂;
q₁ - подводимый расход;
q₂ - расход сифона 11;
q₃ - средний расход сливного бачка при полном открытии отверстия 8.

Работает автоматический сливной бачок следующим образом.

Жидкость из питающей трубки 3 малым расходом q₁ поступает в накопительную емкость 1, установленную на опоре 2, и заполняет ее до уровня h, так как благодаря условию (1) отверстие 8 закрыто клапаном 6 посредством штока 9 и пружины 10. Далее жидкость из накопительной емкости 1 через трубку 12, гидравлические каналы 15 и 14 связи поступает в емкость 7. После накопления определенного объема жидкости в емкости 7 (уровень жидкости в емкости 7 ниже величины h₂) пружина 10 начинает сжиматься, что приводит к отрыву клапана 6 от отверстия 8. Начинается поступление жидкости из накопительной емкости 1 в емкость 7 через отверстие 8 и, благодаря условию (3), клапан 6 резко перемещается вниз на величину h₁. После полного открытия отверстия 8 уровень жидкости в емкости 7 поднимается выше h₂, сифон 11 запускается и начинается слив жидкости из емкости 7 в отводящую трубу 4 расходом q₂. Так как q₃ > q₂, жидкость из емкости 7 поступает в приемную горловину 5 и далее в отводящую трубу 4 к потребителю, в основном, переливаясь через верхнюю грань емкости 7.

Благодаря условиям (2) и (3), жидкость полностью сливается из емкости 1, после чего сливается жидкость из емкости 7 через сифон 11 (q₁ < q₂), клапан 6 под действием пружины 10 поднимается вверх и закрывает отверстие 8.

Начинается новое накопление жидкости в емкости 1.

Цикл "накопление-сброс" автоматически повторяется.

Перемещением трубки 12 в штоке 9 по оси получаем возможность регулирования объема сброса жидкости сливного бачка без изменения конструкции бачка.

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: в автоматическом сливном бачке, содержащем накопительную емкость, питающую трубку, датчик уровня и сливной клапан объединены в механизм сброса, содержащий подпружиненный шток, установленную в нем с возможностью осевого перемещения трубку, клапан с емкостью и сифоном, причем накопительная емкость, клапан и сифон связаны гидравлическими каналами, выполненными в трубке и клапане. 2 ил.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ СЛИВНОЙ БАЧОК, содержащий накопительную емкость, питающую трубку, датчик уровня и сливной клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, датчик уровня и сливной клапан объединены в механизм сброса, содержащий подпружиненный шток, установленную в нем с возможностью осевого перемещения трубку, клапан с емкостью и сифоном, причем накопительная емкость, клапан и сифон связаны гидравлическими каналами, выполненными в трубке и клапане.