Устройство для транспортирования жидкости Советский патент 1984 года по МПК F17D1/00 F04B43/12 

Изобретение относит :я к транспорту жидкостей и может найти применение в системах автоматического управления и регулирования, а также в медицинском оборудовании, т.е. в тех случаях, когд1а требуется устройсости без трущихся ство перемещения жид механических частей. Известно устройство для транспортиро.ержащее сферичесвания жидких сред, со, кий пьезокерамический, фокусирующий излучатель энергии ультразвуковых волн, которого находится центр радиуса кривизны ходной патрубок 1 в жидкости у входа в вы Такая конструкция устройства обеспечивает значительное да )ление в центре фокусирования энергии ультразвуковых волн которое, однако, резко i падает во всех направлениях при удален1 и от него, Следовательно устройство не имеет ярко выраженной характеристики направленности давления, т.е. оно не эффективно но развиваемому дебиту. Наиболее близким к изобретению техническим решением является усройство для транспортирования жидких сред, содержащее корпус в виде трубь со входным и выходным патрубками, соеди1енный с концентратором колебаний, к которому жестко прикреплен пьезокерамический вибратрр 2. Однако известное устройство имеет несколько концентраторов колебаний с отдельными пьезокерамическими вибраторами, которые, как правило, отличаются друг от друга своей резонанснО|й частотой. Поэтому настр&ить их на одинаковую резонансную частоту, при этом, enke со сдвигом фаз, практически очень трудно. В противном же случае это устройство 11вляется неэффективным как в смысле создаваемого напора, так и дебита.| Целью изобретения|является увеличение эффективности транс юртирования жидкости и упрощение кон{струкции. Эта цель достигается тем, что в устройстве для транспортирорания жидкости, содержащ-ем корпус в в|иде трубы, соединнный с концентратором| колебаний, к которому жестко прикреплен пьезокерамический вибратор, концентратор установлен внутри трубы и соединен с Hfи в узловых точках колебаний через неме1 аллические прокладки, а в точках колебаний с максимальной амплитудой установлены излучатели мощности в виде сферических ковшей, стороны большого гидравлического сопротивления которых обращены в |сторону нагнетания. На фиг. 1 схематически показано устройство для транспортирования жидкости; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - диаграмма распределений амплитуд колебаний концентратора по |его длине. Устройство для тра 1спортирования жид- - кости содержит Kopnyi 1 в виде трубы со входом 2 и выходом 3, соединенный с концентратором 4 колебаний, включающим обойму 5, в которую запрессован пьезокера лический вибратор 6, а концентратор 4 установлен внутри трубы 1 и соединен с ней в узловой точке 7 колебаний через неметаллические прокладки 8 и выполнен с удлиненными тонкими частями 9 с обоих концов концентратора, на которых в точках колебаний с максимальной амплитудой 10 жестко установлены излучатели 11 и 12 мощности в виде сферических ковшей, обращенных в сторону нагнетания. Пьезокерамика в обойме залита эпоксидной смолой 13. Устройство для транспортирования жидкости работает следующим образом. На электроды пьезокерамического вибрат9ра 6 подается переменное напряжение U, частота которого равна собственной частоте всей механической колебательной системы (концентратор 4 колебаний, с ковшами 11,12, и пьезокерамический вибратор 6). Под действием переменного напряжения создаются механические колебания пьезокерамики, которые, будучи внутри коцентратора и в напряженном состоянии, в свою очередь, создают колебания соседних частиц концентратора. Последние передают колебания новым частицам и т.д., т.е. происходит распространение колебаний продольно оси концентратора с резонансной, т.е. максимальной амплитудой колебаний. Установленные в точках с максимальной амплитудой колебаний два излучателя мошности совершают продольные колебания относительно оси устройства, направление движения которых в фисированный момент времени является противоположным. Колебательное движение ковщообразного излучателя в жидкости создает направленное перемещение жидкости, за счет разности гидравлического сопротивления излучателя относительно направления движения. Эффективность перемещения жидкости усиливается тем, что излучатели в фиксированный момент времени движутся в противоположные стороны. Таким образом, обеспечивается двухтактная работа устройства. В первом такте излучатели удаляются друг от друга в противоположные стороны, излучател м 11 создается волна жидкости, направленная в сторону нагнетания, через боковой зазор между излучателем 12 и корпусом 1 засасывается жидкость. Во втором такте движения излучатели гидравлического сопротивления, в основном, проходят через зазор между излучателем II и корпусом 1 з нагнетательную полость. Максимальная производительность устройства достигается согласованием собственной частоты изгибных колебаннй ковшей с частотой продольных колебаний концентратора, что может быть получено при конст-. руировании путем выбора толщины стенок

ковша и его угла относительно продольной оси устройства.

Уменьшением зазора между наружными стенками ковшей и корпусом можно увеличить создаваемый напор.

Использование изобретения позволяет повысить производительность устройства за счет сочетания направленности характеристики давления с двухтактным принципом работы устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ЖИДКОСТИ, содержащее корпус в виде трубы, соединенный с концентратором, к которому жестко прикреплен пьезокерамический вибратор, отличающееся тем, что, с целью увеличения эффективности транспортирования жидкости и упрощения конструкции, концентратор установлен внутри трубы, соединен с ней в узловых точках колебаний через неметаллические прокладки, а в точках колебаний с максимальной амплитудой жестко установлены излучатели мощности в виде сферических ковщей, стороны большего гидравлического сопротивления которых обращены в сторону нагнетания. 7563 2 / (Л 05 00 О5 ел О5

6

/J