Генератор ударных волн Советский патент 1989 года по МПК F15B21/12 

t

(21)4347734/25-29

(22)22.12.87

(46) 07.12.89. Бкш. № 45

(71)Научно-исследовательский и проектный институт по газоочистным сооружениям, технике безопасности и охране труда в промьшшенности строительных материалов

(72)В.В.Трибрат, И.В.Елдинов и С.А.Борисенко

(53) 621.868(088.8)

(56) Авторское свидетельство СССР

№ 1337700, кл. G 01 М 7/00, 1986

(54) ГЕНЕРАТОР УДАРНЫХ ВОЛН (57) Изобретение позволяет повысить эффективность работы генератора ударных волн путем увеличения мощности импульса. Диффузорный участок 3 выходного сопла 2 корпуса 1 снабжен седлом 4 рабочего клапана 5. Приводной шток 6 канала 5 закреплен на поршне 7, установленном в корпусе 1 с образованием рабочей и управляющей полостей (П) 8, 9. П 8, 9 связаны через распределитель 11 с источником 10 давления. Поршень

г

(Л

3152

7 снабжен пруткиной 15, размещенной в П 9. Сопло 2 снабжено конфузор- ным участком, расположенным со стороны П 8, и цилиндрическим участ- ком 16, расположенным между диффу- зорным и конфузорным участками. В клапане 5 выполнена осевая расточка, в к-рой размещен конец 17 штока 6 с пружиной 18. Клапан 5 снабжен внутренним и внешним коническими обтекателями 19. П 9 снабжена управляющим клапаном 14, связанным с атмосферой. Выходы датчиков 23, 24

давления электрической системы управления подключены к входам компаратора 20. Выход компаратора 20 через усилитель 22 подключен к клапану 5. Датчик 24 установлен в П 8, датчик 23 - в линии связи золотника с источником давления и подключен к компаратору 20 через задаюпщй элемент 21. Генератор отличается надежностью благодаря предотвращению подсоса в П 8 загрязнякнцих примесей и понижением потерь среды. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение позволяет повысить эффективность работы генератора ударных волн путем увеличения мощности импульса. Диффузорный участок 3 выходного сопла 2 корпуса 1 снабжен седлом 4 рабочего клапана 5. Приводной шток 6 клапана 5 закреплен на поршне 7, установленном в корпусе 1 с образованием рабочей и управляющей полостей (П) 8, 9. П 8, 9 связаны через распределитель 11 с источником 10 давления. Поршень 7 снабжен пружиной 15, размещенной в П 9. Сопло 2 снабжено конфузорным участком, расположенным со стороны П 8, и цилиндрическим участком 16, расположенным между диффузорным и конфузорным участками. В клапане 5 выполнена осевая расточка, в к-рой размещен конец 17 штока 6 с пружиной 18. Клапан 5 снабжен внутренним и внешним коническими обтекателями 19. П 9 снабжена управляющим клапаном 14, связанным с атмосферой. Выходы датчиков 23, 24 давления электрической системы управления подключены к входам компаратора 20. Выход компаратора 20 через усилитель 22 подключен к клапану 5. Датчик 24 установлен в П 8, датчик 23 - в линии связи золотника с источником давления и подключен к компаратору 20 через задающий элемент 21. Генератор отличается надежностью благодаря предотвращению подсоса в П 8 загрязняющих примесей и понижением потерь среды. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в промышпенности строительных материалов, металлургии, химической промьшшенности и других отраслях народного хо зяйства.

Цель изобретения - повьш1ение эффетивности работы путем увеличения мощности импульса.

На чертеже представлен генератор ударных волн с системой его управления, продольный разрез.

Генератор содержит корпус 1 с выходным соплом 2 с диффузорным участком 3, снабженным седлом 4 рабочего клапана 5, приводной шток 6 которого закреплен жестко на поршне 7. Поршень 7 образует с корпусом 1 рабочую полость 8 и управляющую полость 9. Полости 8 и 9 подсоединены к источнику 10 давления через распределитель 11 и вентиль 12, которы управляются через пульт 13 управления. Полость 9 подсоединена к управляющему клапану 14 и содержит пру- жину 15 поршня 7. Сопло 2 выполнено с конфузорным участком, расположенным со стороны полости 8, и цилиндрическим участком 16, расположенным между диффузорным и конфузорным участками. В клапане 5 выполнен осевая расточка, в которой установлен конец ,17 штока 6 с пружиной 18. Клапан 5 вьшолнен с внешним и внутренним коническими обтекателями 19.

Электрическая система управления клапаном 5 содержит компаратор 20, задающий элемент 21, усилитель 22 и два датчика 23 и 24 давления. Датчик 23 установлен в линии подачи среды от источника 10. Датчик 24 установлен в рабочей камере 8. Задающий элемент 21 и компаратор 20 подключены через усилитель 22 к кла5 пану 14. Датчик 23 подключен к входу компаратора 20 через задакшщй элемент 21, а датчик 24 - непосредственно. Выход компаратора 20 через усилитель 22 подключен к клапану 14.

0- В качестве клапана 14 может быть использован электромагнитный клапан, например, типа СВМ, в качестве датчиков 23 и 24 - тензодатчики давления, в качестве задающего эле, мента 21 - потенциометр, в качестве компаратора 20 - электронный компаратор на основе микросхемы, в качестве усилителя 22 - электромагнитное реле.

д Генератор ударных волн работает следующим образом.

В режиме первоначальной установки при закрытом клапане 14 по сигналу с пульта 13 управлеяия ра5 бочая среда от источника 10 рез вентиль 12 и распределитель 11 подается в управляюп1ую полость 9. При этом поршень 7, шток 6 и клапан 5 смещаются таким образом,что

Q герметизируют рабочую полость 8 со стороны сопла 2,

В режиме заполнения по сигналу с пульта 13 управления, переключаю- щего распределитель 11, рабочая полость 8 подключается к источнику 10 рабочей среды и заполняется ею до достижения давления, заданного задающим элементом 21.

515

В момент достижения в рабочей полости 8 заданного уровня давления сигнал датчика 24 давления в рабочей полости 8 становится равным сигналу датчика 23 давления в системе подачи рабочей среды, уменьшенному в заданной с помощью задающего элемента 21 степени. При этом на выходе компаратора 20 формируется сигнал, кото- рый через усилитель 22 воздействует на управляющий клапан 14,

Генератор ударных волн начинает работать в режиме генерации. По сигналу от компаратора 20 открывается управляющий клапан 14 и соединяет управляющую полость 9 с атмосферой. Давление в управляющей полости 9 при этом падает до атмосферного.

За счет усилия, создаваемого дав- лением рабочей среды в рабочей полости 8 на поршень 7, которое -после срабатьтания управляющего клапана 14 уже не уравновешивается усилием, создаваемым давлением рабочей среды в управляющей полости 9, поршень 7 со штоком 6 резко смещаются, сжимая пружины 15 и 18.

После сжатия пружины 18 приходит в движение рабочий клапан 5, который разгоняется на участке 16 между седлом 4 и входным участком сопла 2. Таким образом, выход рабочей среды через сопло 2 начинается только тогда, когда рабочий клапан 5 откроет участок 16 сопла 2, достигнув к этому моменту значительной скорости.

После того, как волна разрежения, распространяющаяся в рабочей полости 8 от сопла 2 к поршню 7, достигнет поверхности внутреннего обтекателя 19 рабочего клапана 5, резко разжимается пружина 18, выстреливая рабочий клапан 5, полностью открывая сопла 2 и обеспечивая формирование фронта ударной волны.

После того, как волна разрежения в рабочей камере 8 достигнет поршня 7, он вместе со штоком 6 и рабочим клапаном 5 под действием усилия сжатой пружины 15 возвращается в исходное положение, герметизируя рабочую камеру 8. Закрывание клапана 5 происходит при наличии в рабочей камере 8 остаточного избыточного давления, что предотвращает подсос через сопло 2 загрязняющих примесей.

Q

)5

20 25

зо

.

35

4S

0

5

16

В момент, когда волна разрежения достигнет датчика 24 давления в рабочей камере 8, сигнал, поступающий от него на компаратор 20, станет меньше уровня сигнала, поступающего на компаратор 20 через задающий элемент 21 от датчика 23 давления в системе подачи рабочей среды. При этом сигнал на выходе компаратора 20 исчезнет, что приведет к отключению управляющего клапана 14 и герметизации управляющей камеры 9. После этого по команде с пульта 13 управления на распределитель 11 рабочая камера 8 отключается от источника 10 рабочей среды, и генератор готов к новому циклу работы.

Благодаря созданию оптимальных гидродинамических условий для распространения ударной волны из рабочей камеры через сопло 2 на объект воз- действия и обеспечению высокой скорости открывания сопла 2, достаточной для формирования фронта ударной волны, повышается эффективность работы генератора.

Генератор отличается надежностью благодаря предотвращению подсоса в рабочую камеру 8 загрязняющих примесей и пониженными потерями рабочей среды во время заполнения за счет надежной герметизации рабочей камеры 8 и автоматизации процесса работы.

Формула изобретения

715274218

между конфузорным и диффузорным уча-электрическая система управления состками, в клапане вьтолнена осеваядержит компаратор, задающий элемент,

расточка, в которой размещен конецусилитель и два датчика давления,

штока, снабженный пружиной, при этомвыходы которых подключены к входам

клапан снабжен внутренним коническимкомпаратора, а выход компаратора чеобтекателем, основание которого за-рез усилитель подключен к управляюкреплено на основании внешнего кони-щему клапану, при этом один из датческого обтекателя.чиков давления установлен в рабочей

2, Генератор по п.1, о т л и ч а- JQ камере, а другой - в линии связи

ю д и и с я тем, что управляющаязолотника с источником давления и

полость снабжена управляющим кла-подключен к компаратору через задаюпаном, связанным с атмосферой, ащий элемент.