Регулятор давления Советский патент 1984 года по МПК G05D16/10 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидравлических и пневматических системах различных отраслей промышленности и транспорта для понижения давления рабочей среды.

По основному авт.св. № 1012216 известен регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным каналами, подпружиненный клапан с седлом, связанный толкателем с чувствительным элементом, на тарели кЬторого размещена герметичная цилиндрическая емкость, заполненная демпфирующей жидкостью, внутри которой с зазором относительно ее боковой поверхности установлен груз, размещенный между двумя пружинами, где груз вьтолнен в виде полого шара с отверстиями, а пружины - в виде плос кик пластин, полый шар вьтолнен из двух частей, материалы которых имеют различные плотности, а отверстия полого шара выполнены разных диаметров, причем части отверстий полого щара расположены параллельно секущим плоскостям, не проходящим через центр щара П .

Недостатком известного регулятора давления является малая эффективност дe rпфиpoвaния автоколебаний в щироком диапазоне.

Целью изобретения является уменьшение автоколебаний.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе полый шар заполнен щариками, диаметр которых больше диаметра отверстий полого шара.

Плотность шариков различна отнс сительно плотности демпфирующей жидкости.

На фиг. 1 изображен регулятор давления, в разрезе; на фиг. 2 цилиндрическая емкость с полым шаром заполненным шариками, плотность которых вьше плотности демпфирующей жидкости;на фиг. 3 и 4 - перемещение полого шара и шариков при колебаниях на фиг. 5 - цилиндрическая емкость с полым шаром и фариками, плотность которых меньше плотности демпфирующей ЖИДКОСТИ} на фиг, 6 и 7 - перемещение полого шара с шариками при колебаниях, на фиг. 8 - емкость с по лым шаром и шариками, плотность которых равна плотности демпфирующей жидкости; на фиг. 9 и 10 - перемещение полого шара с шариками при колебаниях; на фиг. 11 - емкость с полым щаром и шариками, плотность которых выше, ниже и равна плотност демпфирующей жидкости, на фиг. 12 и 13 - перемещение полого шара с шариками при колебаниях.

Регулятор давления содержит корп 1 с входным 2 и выходным 3 каналами подпружиненный клапан 4 и седло 5. Клапан 4 связан толкателем 6 с чувствительным элементом в виде поршня 7, на тарели которого размещена герметичная цилиндрическая емкость.8, внутри которой с зазором относительно ее внутренней боковой поверхност установлен груз в виде полого шара. 9 с отверстиями 10, размещенного между двумя пружинакт, выполненными в виде плоских пластин 11 и 12, Полость 13 внутри герметичной цилиндрической емкости 8 заполнена демпфирующей жидкостью,

На поршень 7 опирается пружина 14, которая через тарели 15 контактирует с регулировочным винтом 16, Полый щар 9 заполнен щариками 17 разных размеров, диаметр которых больше диаметра отверстий 10 полого шара 9, причем плотность шариков различна относительно плотности демпфирующей жидкости.

Регулятор давления работает следующим образом.

Воздух высокого давления, отжимая клапан 4, проходит к выходному каналу 3, дросселируясь в зазоре между седлом 5 и клапаном 4, воздействуя на чувствительный элемент в виде поршня 7,

При возникновении колебаний подвижных частей регулятора колеблется герметичная цилиндрическая ем кость 8. Полый шар 9 совершает поступательно-вращательное перемещения относительно герметичной цилиндрической емкости 8, Эти перемещения приводят к перетеканию демпфирующей жидкости из полости над полым шаром 9 в полость под полым шаром 9, и наоборот, через отверстие 10, зазор между поль1м шаром 9 и cTeHKaNM герметичной цилиндрической емкости 8.

Перетекание сопр-овождается работой, на совершение которой расходуется энергия, в результате чего колебания затухают. Так как в полости шара 9 размещены шарики 17, плот3

ность которых различна относительно демпфирующей жидкости (фиг.2,5,8 и 11), то При поступательном и вращательном перемещениях полого шара 9 происходит перетекание демпфирующей жидкости через отверстия Ю пр этом шарики 17 будут то прикрывать, то открывать отверстия 10, создавая в полом шаре 9 то повышения, тО понижения давления демпфирующей жидкости « При этом на шарики 17 будут действовать силы энерги1г и силы пот ков демпфирующей жидкости под разными углами.

При соударении шариков 17 происходит интенсивное поглощение энергии колебаний, что приводит к затуханию колебаний регулятора.

При перемещении полого шара 9 с шариками 17 (фигь2-А), где плотность шариков 17 больше плотности демпфирующей жидкости, шарики 17 будут находиться в нижней части полого шара 9 и прикрывать нижние отверстия 10. При малых колебаниях полого шара 9 (фиг.3) шарики 17 будут колебаться с полым шаром 9, демпфирующая жидкость затекает в полый шар 9 через боковые отверстия 10, это обусловлено, размерами и толщиной слоя шариков 17. При бапьиих колебаниях (фиг.4) шарики 17 перемещаются , открывая нижние отверстия 10, куда затекает демпфирующая жидкость и действует на шарики 17 под разными углами, при этом они совершают поступательно-вращательные колебания, что сопровождается соударением и трением друг относительно друга и о внутренние стенки полого шара 9, что приводит к интенсивному и эффективному поглощению колебаний в широком диапазоне.

123А74

Аналогично происходят перемещения полого шара 9 с шариками 17 (фиг.5-7), где плотность шариков 17 меньше плотности демпфирующей жидJ кости, которые находятся в верхней части полого шара 9 и прикрывают верхние отверстия 10.

При перемещении полого шара 9 с шариками 17, плотность которых

10 равна плотности демпфирующей жидкости (фиг.8-10), шарики будут находиться в полом шаре 9 во н- вешенном состоянии, хаотично и пои малых колебаниях они бупут прикрывать то

15 веохние. то нижние отверстия 10 -с малой силой и малым количеством (фиг.9), и при больших колебаниях (фиг.10) - с большей силой и большим количеством, что сопровождается

20 соударением и трением друг относи-, тельно друга, повьш1ая поглощение энергии колебаний.

Наиболее интенсивньм и эффективным поглощением энергии колебаний обла25 дает полый шар 9 .заполненный шариками 17 разной плотности (фиг.11-13). При малых колебаниях перемещаются только шарики равной плотности с плотностью демпфирующей жидкости

3Q (фиг.12), а при больиих колебаниях (фиг.13) происходят хаотичные колебания всех шариков 17, при этом каждый шарик 17 будет стремиться занять свое первоначальное положение и будет перемещаться с разном скоростью за счет разных плотностей, что сопровождается интенсивным соударением и трением и, следовательно, эффективным поглощением (рассеиванием), превращением в тепло энергии автоколебаний в широком диапазоне.

Изобретение значительно повьш1ает эффективность демпфирования колеба- .

НИИ.

1. РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ по авт.св. № 1012216, отличающийся тем, что, с целью уменьшения автоколебаний, полый шар заполнен шариками, диаметр которых больше диаметра отверстий полого шара. 2. Регулятор ПОП.1, о т л и чающийся тем, что плотность шариков различна относительно плотности демпфирующей жидкости. 1}

в

Ч

Ф.

9

10

W.

Фиг. 8

Фиг. 10

Риг.9