Дроссельный электрогидравлический преобразователь Советский патент 1986 года по МПК F15C1/04 

11239425

Изобретение относится к машиностро.ению, в частности к средствам

управления потоками текучей среды, и предназначено для использования его в цепях управления электрогидравлических или электропневматических систем автоматики, а также в гидро- нике и пневмонике.

Цель изобретения - увеличение коэффициента передачи.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого злектро- гидравлического преобразователя.

Электрогидравлический преобразователь состоит из стабилизатора 1 давления питания, корпуса 2, выполненного из диэлектрика с размещенными в нем соосно двух электродов - трубки 3 и иглы 4, в основании 5 которой {Выполнены отверстия для прохождения по ним жидкости, а также переменного дросселя 6 и электрического усилителя управляющего сигнала источника 7. Корпус 2 снабжен крьшкой 8. Стабилизатор 1 давления установлен на подводящем канале 9, а переменный дроссель 6 - на отводящем канале 10, выполненном в крышке 8 корпуса 2. Гид равлический канал для съема выходного гидравлического сигнала выполнен между переменным дросселем 6 и отводящим каналом 10 преобразователя.

Основание 5 размещено от трубчатого электрода на расстоянии 1,1 - 1,2 длины зоны вторичных макровихреобра- зоваНИИ.

Согласно теории из уравнения количества движения жидкости на участке напорного трубопровода с внезапным расщирением длины зоны вторичных отрывных макровихреобразований определяется по формуле

5 .у.уШ oiYot Ч с

де Р,

и

ciy

р. W,

гидростатические давления в центрах тяжести сечений трубчатого электрода 3 и участка напорного трубопровода, расположенного вниз по потоку за зоной вихре- образовании; скорости жидкости в указанных сечениях; W, и W - площади поперечных сечений отверстий указанных сечений;

V. и V, 425

у - удельный вес рабочей

жидкости; 01 - ускорение рабочей жидкости на участке между указанными сечениями; 4 - ускорение свободного

падения; р - безразмерный корректив

скорости при расчете Qпо закону сохранения

количества движения. Электрогидравлический преобразователь работает следующим образом.

Рабочая диэлектрическая текучая 5 среда, например жидкость или газ, нагнетаемая насосом, через стабили- . затор 1 подается по подводящему гидравлическому каналу 9 во внутреннюю полость корпуса 2, полностью ее заполняя и протекая в ней со скоростью, регулируемой с помощью переменного дросселя 6. Под действием напряжения, подаваемого от управляемого высоковольтного источника 7 на электроды 5 типа игла - трубка, в промежутке между ними возникает сильное резко неоднородное электрическое поле. Приводящее к образованию направленного от иглы к.трубке потока униполярных ионов жидкости знака потенциала игольчатого электрода. Образующийся поток униполярных ионов движется против гидродинамического потока жидкости, препятствуя ее движению, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления преобразователя и уменьшению его выходного сигнала, например давления на величину

0

0

5

uP6b,r-Peb,x(.)-P,,,),

где величина выходного

гидравлического сигнала преобразователя при подаче на его электроды входного электрического сигнала;() - величина выходного

гидравлического сигнала преобразователя при отсутствии на его электродах входного электрического сигнала.

Величина выходного гидравлического сигнала йРц преобразователя ри подаче на его электроды входного лектрического сигнала Vg снимается

с канала, который вьтолнен между переменным дросселем 6 и отводящим каналом 10, причем последний расположен вниз по потоку за имеющим отверстия основанием 5 иглы 4.

В.этом случае величина выходного гидравлического сигнала л лагаемого преобразователя увеличивается по сравнению с известным при оди- наковьпс с ним значениях напряжения на электродах. Это объясняется тем, что лишь часть .ионов жидкости при своем движении против-потока жидкости под действием сильного резко .неоднородного электрического поля в проме- жутке между острием иглы и трубкой достигает поверхности трубки и реком- бинирует. Другая же более значительная часть ионов жидкости, не достигнув поверхности электрода-трубки, сносится потоком жидкости, вытекающим из отверстия трубки. Рабочая жидкость, оставаясь значительно заряженной, попадает, таким образом, в другой межэлектродный промежуток с про- дольным однородным электрическим полем, созданным между обращенными одна к другой плоскостями электрода 3 и основания 5 игольчатого электрода 4 Со стороны плоскости основания 5 на заряженную жидкость в прсдольном однородном электрическом поле действует кулоновская сила которая-отталкивает заряженную жидкость в направлении, противоположном направлению ее началь ного (без электрического поля) движения, та к как знаки потенциала основания 5 игольчатого электрода 4 и заряженной жидкости одинаковы. Это приводит к уменьшению скорости рабочей жидкости на участке напорного трубопровода между электродом-трубкой 3 и основанием 5 игольчатого электрода 4, что вызывает уменьшение вы- ходного гидравлического сигнала

ЛР. . который снимается между отво- ewx

дящим каналом 10 и переменным дросселем 6.

Таким образом, в предлагаемом электрогидравлическом преобразователе в отличие от известного заряженную жидкость тормозят не только в узкой области сильного резко неоднородного электрического поля между поверхностью острия игольчатого электрода 4 и трубки 3, но и по всему проходному сечению напорного трубопровода 2 в существенно большем объеме с продольным однородным электрическим полем между плоскостью заднего среза электрода трубки и плоскостью основания 5 игольчатого электрода. Это существенно увеличивает диапазон изменения выходного сигнала uPghi предлагаемого устройства и по сравнению с известным при одних и тех же с ним значениях напряжения на электродах его коэффициент передачи , / Vg jтакже увеличивается.

Формула изобретения Дроссельный электрогидравлический; преобразователь, содержащий корпус с подводяш;им и отводящим гидравлическими каналами, переменный дроссель, через который отводящий канал подключен к линии слива, стабилизатор давления, установленный со стороны подводящего канала, электрический усилитель управляющего сигнала, подключенный к последовательно размещенным электродам, один из которых выполнен в виде трубки, а другой - в виде иглы, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента передачи, .отводящий канал расположен вниз по потоку за основанием иглы, в котором выполнены отверстия, причем основание иглы размещено от трубчатого электрода на расстоянии 1,1 - 1,2 длины зоны вторич- ,.ных макровихреобразований.

От насоса

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к средствам управления потоками текучей среды, и предназначено для использования его в цепях управления электрогидравлических или электропневмати.ческих систем автоматики, а также в гидронике и в пневмонике. Цель изобретения - повьшение коэффициента передачи дроссельного электрогидравлического преобразователя. С этой целью в предлагаемом дроссельном электрогидравлическом преобразователе, содержащем корпус с подводящим и отводящим гидравлическими кaнaJt&ми, переменный дроссель, через который отводящий канал подключен к лижи рлива, стабилизатор давления, установленный со стороны подводящего канала, электрический усилитель управляющего сигнала, подключенный к последовательно размещенным электродам, один из которых выполнен в виде трубки, а другой - в виде иглы, отводящий канал расположен вниз по потоку за имеющим отверстия основанием иглы, размещенным на расстоянии 1,1 - 1,2 длины зоны вторичных макровихреобра- зований. 1 ил. W 1C со 4 to сд