Электрогидравлический усилитель Советский патент 1988 года по МПК F15C1/04 

о и с

/

8

1

Изобретение относится к автоматическому управлению и предназначено для использования в элементах гидравлических цепей.

Цель изобретения - увеличение коэффициента усиления по мощности элетрогидравлического усилителя и повышение надежности усилителя.

На чертеже приведена конструкция предлагаемого электрогидравлического усилителя и разрез А-А.

Усилитель содержит входной канал 1, цилиндрический электрод 2, элемент 3 для трибоэлектризации жидкости, второй электрод 4, соосный коаксиальный диэлектрический цилинд 5 с шлицевыми вырезами 6 под электрод 4, проточную часть 7, выходной канал 8, заглубление 9 выреза 6. Шпилька 10 обеспечивает электрический контакт электрода 4 с винтом 1 В качестве элемента для трибоэлек- трической жидкости используется

0

5

0

ют такой же знак и притягиваются к электроду 2). Создаются условия для направленного движения ионов жидкости от электрода 4 (точнее от трибо- электризатора 3)к электроду 2.

Этот направленный поток ионов совершает при своем движении работу, увлекая за собой нейтральные, расположенные близко к электроду 2 молекулы рабочей жидкости. Результатом этого будет возникновение поперечного потока (от электрода 4 к электроду 2) рабочей жидкости в проточной части, который, взаимодействуя с основным потоком, меняет характер течения жидкости. Поскольку воздействие управляющего напряжения затрудняет течение рабочей жидкости (тур- булизует ее) в продольном направлении, то это означает увеличение гидравлического сопротивления проточной части.

В предлагаемом усилителе в соосном

Изобретение относится к элементам гидроавтоматики и позволяет повысить коэффициент усиления по мощности и надежность преобразователя. В соосном коаксиальном цилиндре 5 шлицевые вырезы 6 под электрод 4 заглубляются к концу цилиндра, примыкающего к выходному каналу 8. Увеличение проходного сечения к концу проточной части позволяет выровнять распределение ионов по ее длине, к тому же отсутствует забивание выходного канала оборванными нитями трибо- электризатора. Все это значительно уменьшает возможность пробоя и позволяет стабилизировать высокий уровень управляющего напряжения, а в конечном итоге приводит к росту (в 1,5 рп- за) коэффициента усиления по мош:-;о-- сти. 1 ил.

нить 3, намотанная на электрод 4, вы- 25 коаксиальном цилиндре шлицевые вы

полненныи из металлической ленты. Используются пити, способные отдавать в жи/1;кость однополярный заряд при обтекапии нитей рабочей жидко- с 1 ыо проточной части, например ви- пол.

Усилитель работает следующим образом.

Рабочий поток жидкости подается в ycTixii ;-тно ПС входному каналу 1 . Далее no i oiv luxuaeTCH в проточную часть 7. Она образуется внутренней поверхностью цилиЕ1дрического электрода 2, бо1(выми поверхностями шлицевого выреза 6 в соосном коаксиальном диэлектрическом цилиндре 5, вторым электродом 4, размещенным в основании выреза. При протекании рабочей жидкости через проточную часть даже при отсутствии управляющего напряжения и происходит процесс электризации жидкости. Жидкость как бы вырывает из питей трибоэлектризатора ионы определенного знака, в результате чего на выходе выреза 6 жидкость ока зывается заряженной. При отсутствии управляющего напряжения все ионы выносятся потоком жидкости из проточной части в выходной канал 8. При приложении управляющего напряжения между электродами 2 и 4 возникает электрическое поле, образованное за счет электрокинетики. Ионы отталкиваются от электрода 4 (так как име

5

0

о

5

5

0

резы заглублены к его концу, примыкающему к выходному каналу (т.е. на выходе проточной части). Экспериментально определены оптимальные геометрические параметры заглубления шлицевого выреза. Исходным параметром служит максимальная глубина Н,. заглубления канала в его выходной части, составляющая не менее 1,6...2,0 от рабочей глубины Нр шлицевого выреза. Оптимальная длина заглубления LJ составляет ко всей длине капала

Li шлицевого выреза L величину

0,11...0,13.

При большой длине заглубления снижается управляемая гидравлическая мощность вследствие большого снижения напряженности поля. При меньшей длине заглубления получается слишком большой угол заглубления, что приводит к образованию клубка нитей не у конца заглубления, а у его начала в минимальном проходном сечении канала, что имеет место в известном усилителе .

За счет увеличения проходного сечения в предлагаемом усилителе оборванные нити частично выносятся из капала, а клубок из остальных оборванных нитей образуется па конце канала в месте максимального -заглубления. В результате повышения концентрации ионов у конца коаксиального цилиндра по сравнению с концентрацией по всей длине канала не наблюдается .

В итоге можно стабилизировать без снижения уровень управляющего напряжения, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления в канале и росту коэффициента усиления по мощности. Также увеличивается срок служ бы трибоэлектризующего элемента,так как оборванные нити уже не мешают работе усилителя и замену трибоэлек- тролизатора можно производить только тогда, когда число оборванных ни- тей достигает значительного количества, что совершенно невозможно в известном усилителе, где уже небольшое число обрывов значительно снижает его работоспособность.

Формула изобретения

Электрогидравлический усилитель, включающий в себя входной и выходной каналы, элемент для трибоэлектриза- ции жидкости, два электрода, первый

д

0

5

из которых, внешний, выпо.-и сн в виде цилиндрической трубы, )1а:зме;пеиной между входным и выходным каналами, а второй, внутренний, размещен в проточной части, образованной внутренней поверхностью первого цилиндрического электрода, боковыми поверхностями шлицевых вырезов в соосном коаксиальном цилиндре и вторым электродом, размещенным в основании вырезов, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления по мощности и повышения надежности, в коаксиальном цилиндре шлицевой вырез выполнен с заглублением на выходе проточной части

LS так, что отношениедлины заглуб к

ления L ко всей длине шлицевого выреза L| составляет величину 0,11... 0,13, причем максимальное заглубление выходной части шлицевого выреза макс составляет величину 1,6... 2,0 рабочей глубины Нр шлицевого выреза.