Струйный дифференциальный усилитель Советский патент 1986 года по МПК F15C3/14 

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено в устройствах струйной техники.

Целью изобретения является повышение КПД струйного дифференциального усилителя.

На фиг. 1 показана схема струйного дифференциального усилителя; на фиг. 2 -- вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - схема работы струйного дифференциального усилителя. В корпусе 1 находятся две симметрично расположенные входные камеры 2, образованные мембранами 3 и стенками корпуса 1. Камеры 2, соединены с каким- либо командным устройством (не показано) при помощи входных отверстий 4. К мембранам 3 прикреплен подвижный элемент 5, перемещающийся при работе в плоскости чертежа и перпендикулярно оси 6 симметрии. Подвижный элемент 5 выполнен в виде прямой призмы, основания 7 которой (фиг. 2) перпендикулярны плоскостям мембраны 3. Подвижный элемент 5 снабжен тремя гранями, обращенными к скощенным торцам 8 выходных сопел 9, двумя скосами 10, расположенными симметрично относительно оси симметрии подвижного элемента 5 и под углом к направлению его перемещения, и третьей центральной гранью 11, соединяющей скосы 10. Грань 11 параллельна направлению перемещения подвижного элемента 5.

В подвижном элементе 5 выполнено сквозное фасонное отверстие 12. Оно перпендикулярно основаниями 7 подвижного элемента 5. Подвижный элемент 5 содержит также первое отверстие 13, выполненное в виде плоских сопряженных конфузора и диффузора (фиг. 1).

На поверхность стенки 14 фасонного отверстия 12 выходит диффузор первого отверстия 13. На поверхности стенки 14 выполнены два симметрично расположенных остроконечных выступа 15, прилегающих к карманам 16. В подвижном элементе 5 выполнено также второе отверстие 17, также состоящее из плоских сопряжений конфузора и диффузора и соосное с первым отверстием 13. Стенки 18 конфузора второго отверстия 17 выполнены fto касательной к карманам 16 остроконечных выступов 15. Выход диффузора второго отверстия 17 расположен на третьей грани 11. Грани скоса 10 вместе со скощенными торцами 8 выходных сопел 9 образуют вентиляционные каналы 19. В подвижном элементе 9 выполнены вентиляционные каналы 20, а в корпусе 1 - питающее сопло 21, соединенное с источником давления (не показан). Выходные сопла 9 снабжены разделителем 22 и соединены с гидродвигателем 23. Рабочая камера 24 соединена со сливом.

Струйный дифференциальный усилитель работает следующим образом.

При отсутствии перепада давлений во входных камерах 2 подвижный элемент 5

находится в нейтральном положении (фиг. 1). При этом струя жидкости, истекающая из питающего сопла 21, приходит через первое 13 и второе 17 отверстия в подвижном элементе 5 и попадает в выходные сопла 9, где кинематическая энергия струи преобразуется в потенциальную энергию давления. В выходных соплах 9 восстанавливается одинаковое давление, гидродвигатель не работает, расход в соплах отсутствует, поэтому жидкость через вентиляционные каналы 19 сбрасывается в рабочую камеру 24. В нейтральном положении подвижного элемента 5 вентиляционные каналы 19 имеют одинаковую щирину. Одинаковыми являются и площади сечения выходных сопел 9, перекрываемые выходом диффузора второго отверстия 17.

Предположим, что перепад давления во- входных камерах 2 таков, что подвижный элемент 5 сместился вправо (фиг. 3).

При этом струя отклоняется стенкой конфузора первого отверстия 13 и примыкает к стенке диффузора того же отверстия. Отклоненная струя, пройдя через второе отверстие 17, поступает к выходным соплам 9. Поскольку струя отклонена, то в правом выходном сопле 9 давление увеличивается, а в левом уменьщается. Под действием образовавщегося перепада давлений начинает работать гидродвигатель 23, что вызывает появление расхода жидкости в выходных соплах 9: в правом сопле расход направлен к гидродвигателю, а через левое жидкость сливается в рабочую камеру 24.

Кроме того, при смещении подвижного элемента 5 уменьщается щирина правого

, вентиляционного канала 19, а левого увеличивается. Аналогично изменяются и площади сечения выходных сопел 9, перекрываемые выходом диффузора второго отверстия 17.

0 Таким образом, в правом выходном сопле 9 за счет уменьщения щирины вентиляционного канала 19 и увеличения площади перекрываемой выходом диффузора второго отверстия 17 обеспечивается уменьще- ние потерь, связанных с действием обрат- ных потоков.

В левом выходном сопле 9 происходит следующее: жидкость, сливаемая от гидродвигателя 23 через левое выходное сопло 9, разделяется на два потока: один, проходяg щий через левый вентиляционный канал 19 и поступающий в полость 24, и другой, который, проходя через второе отверстие 17, взаимодействует с остроконечными выступами 15. Поскольку стенки 18 конфузора второго отверстия 17 выполнены по каса5 тельной к направляющим остроконечных выступов, то поток жидкости, пройдя вдоль стенок 18 конфузора второго отверстия 17, будет всегда направлен к остроконечным выступам 15.

Развернувшийся поток жидкости взаимодействует с отклоненной струей. Результатом этого взаимодействия является сложение векторов количества движения отклоненной струи и повернутого остроконечным

выступом 15 потока. В результате отклоненной струе сообщается дополнительная энергия сливаемого от гидродвигателя потока жидкости.

ВидА

фиъ.З