Устройство для регулирования уровня жидкости в сосуде Советский патент 1983 года по МПК G05D9/02 

Изобретение относится к автомати и может быть использовано для регулирования уровня расплавленного припоя в ваннах при автоматической пай или любой другой жидкости в сосуде. Известно устройство для регулиро вания уровня расплавленного припоя в ваннах, содержащие поплавок и механизм его погружения в припой f 1. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой ство, которое имеет поплавокфасонного профиля и механизм его погружения, состоящий из. укрепленных на поп лавке реек, соединенных с двумя шестернями с неподвижными осями вращени связанными с рычагами . Недостатком известного устройства является фасонный профиль поплавка, что удорожает конструкцию. Целью изобретения является упроще ние и удешевление J oнcтpyкции. Цель достигается тем, что механиз рогружения содержит установленную на неподвижной звездочку, через которую перекинута цепь, один конец которой соединен с поплавком, а другой не закреплен, причем-все единицы длины цепи вдвое меньше веса регу лируемой жидкости в объеме единицы-, высоты погружения поплавка, выполнен ного с постоянным поперечным сечением. На чертеже изображено устройство для регулирования жидкости в сосуде. Устройство состоит из сосуда 1 с жидкостью 2, поплавка 3 постоянного поперечного сечения, звездочки 4, вращающейся вокруг неподвижной оси и сцепленной с цепью.5, к одному из смешивающихся концов которой прикреп лен поплавок 3. Упор 6 ограничивает .перемещение поплавка вверх. Устройство работает следующим образом. При перемещении поплавка 3 и при-,крепленной к нему цепи 5 изменяется сила, действующая с стороны поплавка на жидкость 2 и выталкнвакхцая сил действующая с стороны жидкости на поплавок. Для работы устройства необ ходимо, чтобы сумма этих сил ранялас нул1о. Поплавок находится в равновеси только в том случае, когда фактически уровень жидкости в сосуде совпадает с, заданным. Если Q- вес поплавка, 5 - постоянная площадь его поперечного сечения, у - удельный вес жидкости в сосуде, Р - вес единицы , длины цепи, то при погружении в. регулируемую жидкость нижнего торца поплав ка на величину х и соответствунмцей этому погружению длине неуравновешенной части цепи 5 уравнение равновесия следующее .. При погружении нижнего торца поплавка 3 на величину Xj длина неуравновешенной части цепи становится равной L,-2( ) t а уравнение рав .новесия для этого положения поплавкаy5X2 (. Из этих двух уравнений Следует,что для работы устройства необходимо выполнение условия TS 2P i.e.вес регулируемой жидкости 2 вобъеме,равном объему еДиницы длины поплавка 3,должен быть вдвое больше веса единицы длины цепи 5. Из этого условия при выбранном поперечном сечении поплавка и заданном удельном весе жидкости выбирается вес единицы длины цепи 5. В крайнем верхнем положении поплавка, когда нижний торец его совпа ает с заданным уровнем жидкости, вес поплавка уравновешивается весом цепи. При любом положении поплавка 3 сила,, действующая на него с стороны механизма погружения, направлена вниз и равна убх , т.е. определяется положением поплавка и не зависит от уровня жидкости 2- в сосуде 1. Величина же выталкивающей силы, действующей на поплавок 3 с стороны 5отдкрсти, определяется положением поплавка 3 и уровнем жидкости 2 в сосуде 1. Если при некотором положении поплавка фактически уровень жидкости ниже заданного, сила погружения больше выталкивакяцей силы. Поплавок при этом погружается, вытесняя жидкость, и уровень ее в сосуде поднимается. Когда уровень жидкости 2 поднимается до заданного, наступает равновесие сил и погружение поплавка прекращается. Если же фактический уровень жидкости 2 выше заданного, то выталкивающая сила больше силы погружения, поплавок 3 при этом всплывает, а уровень жидкости поднимается до заданного, тогда TaKjje наступает равновесие сил. В данном устройстве вместо цепи 5 с звездочкой 4 можно также примеять ,и непрерывную гибкую ленту с оликом, но в этом случае трудно беспечить одновременно и заданный ec, и гибкость ленты. Кроме того, работе такого устройств.а возможны случайные смещения ленты относительно ролика, с которой она связана только силами трения, что приведет к изменению силы погруже:ния и уровня жидкости С2. Расчет и конструирование устройст ва проводится в следукяцем порядке. Исходя из производственных условий , задаются объемом регулирования жидкости 2, т.е. расходом жидкости за время непрерывной автоматической работы устройства. Задаются весом поплавка 3, котоР:1й должен быть больше веса жидкости

2 в объеме ее регулирования, плопедью поперечного сечения поплавка и определяют высоту поплавка.

Определяют конструктивные параметры звеньев цепи 5)число зубьев звездочки 4 и ее диаметр. При этом вес единицы длины цепи 5 должен быть вдвое меньше веса регулируемой жидкости 2 в объеме, равном объему единицы длины поплавка. Следует также учитывать, что чем меньше шаг цепи и больше число зубьев звездочки,тем меньше отклонение от линейного закона изменения силы, действующей на поплавок 3. Простейшие расчеты показывают, что например при числе зубье

звездочки, равном 30, это отхлоне{«е не превышает 0,001 веса цепи на . длине одного ее шага при любом положении поплавка.

Определяют расстояние от оси врапЕния звездочки 4 до заданного уровня жидкости 2 в сосуде 1. Расстояние это лучше делать регулируемым.

Определяют длину цепи 5. При этом вес неуравновешенной части цепи 5 в крайнем BepxijeM положении поплавка 3 должен быть равен весу поплавка 3.

Изобретение не требует применения фасонных деталей, что упрощает и удешевляет его, упрощается также и расчет конструкции.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ -УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СОрУДЕ, содержащее поплавок и меха()изм его погружения, от ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, механизм погружения содержит установленную на неподвижной оси звездочтку, через которую перекинута цепь, один конец которой соединен с поплавком, а другой не закреплен, npitMeix вес единицн длины цепи вдвое меньше веса регулируемой жидкости .в объеме единицы высоты погружения поплавка, выполненного с ПОСТОЯННЕЕ поперечным сечением.: