Устройство для диагностики гидропривода Советский патент 1992 года по МПК F15B5/00 G01F3/20 

Изобретение относится к устройствам для экспресс-диагностики гидравлических систем.

Цель изобретения - повышение точности измерения расхода гидравлической жидкости путем автоматической компенсации влияния изменения давления и получения идентичных расходных характеристик независимо от направления потока.

На фиг. 1 схематично изображено устройство для диагностики гидропривода; на фиг.2-телообтекания; на фиг. 3-пластина мембраны.

Устройство для диагностики гидропривода содержит корпус 1 с цилиндрической расточкой 2 и соосными ей подводящими и отводящими каналами 3 и 4, тело 5 обтекания неподвижно установленное в расточке 2 и подвижную диафрагму 6, выполненную

в виде круглой пластины 7 с центральным отверстием 8, образующим с телом 5 обтекания дросселирующую щель с переменной площадью и систему 9 замера перепада давления на указанной щели, пластина 7 жестко закреплена в корпусе 1 и выполнена по меньшей мере с тремя радиальными прорезями, идущими от центрального отверстия 8 к периферии и образующими секторы 10. При этом диафрагма 6 вьГполнена в виде пакета пластин 7, при этом каждая из пластин 7установлена в пакете с поворотом относительно предыдущей в плоскости, перпендикулярной оси,ва угол, не превышающий угловое расстояние между кромками 11 соседних секторов 10, причем направление поворота у каждой из двух соседних пластин 7 противоположное, причем тело 5 обтекания выполнено с двусторонней симметричной поверхностью 12 и установлено в расточке 2 на решетках

13с возможностью регулирования в осевом направлении.

Устройство для диагностики гидропривода работает следующим образом.

Корпус 1 устройства для диагностики гидропривода постоянно монтируется в линии нагнетания гидросистемы машины. Блок индикации с указателями давления и расхода подключается к корпусу посредством быстроразъемных соединений.

Рабочая жидкость в гидросистеме поступает в корпус 1 через подводящий канал 3 и к диафрагме 6, обтекая при этом профильную поверхность 12 тела 5 обтекания. Рабочая жидкость, воздействуя на диафрагму, отклоняет сектора 10 пластин 7, составляющих пакет. При этом между профильной поверхностью 12 тела 5 обтекания и диафрагмой 6 образуется дросселиру- ющая щель, через которую рабочая жидкость поступает в область корпуса 1 за диафрагмой 6. Обтекая профильную поверхность 12 тела 5 обтекания, рабочая жидкость через отводящий канал 4 поступает в гидросистему. Чувствительные элементы системы 9 замера перепада давления замеряют давление до диафрагмы 6 и после нее и определяют перепад давления на дросселирующей щели.

Выполнение диафрагмы 6 из пакета плоских пластин 7 с прорезями.а тела 5 обтекания определенной профильной поверхности 12 и их взаимное расположение позволяют получить линейную зависимость перепада давления от расхода рабочей жидкости, что повышает точность измерений. Выполнение тела обтекания с двухсторонней симметричной профильной поверхностью позволяет получить идентичность расходных характеристик независимо от направления потока рабочей жидкости.

Для повышения точности измерений путем получения линейной зависимости между перепадом давления на пакете пластин 7 и расходом жидкости через дросселирующую щель площадь последней изменяется по закону:

р - плотность гидравлической жидкости;

Д Р - перепад давления на диафрагме; п - количество пластин в пакете в диаф- рагме.

После преобразований имеем

где

|ДР ОГ Ср-у , 6Е(53.

Су

)

15

CD

6У ДРмакс 1максЕ(К)

О бмин КЮ

где Е - модуль упругости диафрагмы; д -толщина пластины; А Рмакс максимальный перепад давления на диафрагме;

R - радиус пластины;

25

К

R

где г - радиус центрального

отверстия;

макс- максимальный прогиб диафрагмы;

о -допустимые напряжения в пластине;

и -постоянные коэффициенты, зависящие от К.

При отсутствии деформации г г , где г - радиус центральной части тела обтекания, для того, чтобы не было дросселирования гидрожидкости при отсутствии перепада давления

р(К} (-17К2 + 36К3-18К2-4К + 3),

V(K) (1-K)2 (2K+1).

Площадь фасонной поверхности может быть определена следующей зависимостью

ЕФ F(y) - Рц,

Использование: для экспресс-диагностики гидравлических систем. Сущность изобретения: цилиндрической расточке корпуса соосны подводящие и отводящие каналы. Тело обтекания неподвижно установлено в расточке. Подвижная диафрагма выполнена в виде круглой пластины с центральным отверстием, образующим с телом дросселирующую щель с переменной площадью, Система замера перепада давления установлена на щели. Пластина жестко закреплена в корпусе и выполнена по меньшей мере с тремя радиальными прорезями, идущими от центрального отверстия к периферии и образующими секторы. Тело выполнено с двухсторонней симметричной поверхностью. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

)-TT

а

а кс

где Р - площадь дросселирующей щели;

у - деформация сектора (лепестка) пластины;

Q - максимальный измеряемый расход;

А Рмакс-максимальный перепад давления на диафрагме;

ц - коэффициент расхода;

где Рц - полная площадь дросселирующей щели при цилиндрической профильной поверхности

1 I 4 f Yum.- о.

iVi)

Ур

Р|

С учетом того, что Рф 2тг г Д г получаем линейную зависимость отклонения радиуса профильной поверхности от значения, соответствующего нулевому прогибу:

Ar Ai VvT-Aa,

Ai

Q

макс

AR

макс

2лпа/2Г P

vc

A2

2 V Умакс ,.,

3 /

(R-r)2

A r - изменение радиуса тела обтекания;

у - расстояние от центра симметрии тела до точки на его поверхности;

Ai, A2 - постоянные коэффициенты, зависящие от свойств материала пластин, составляющих диафрагму.

Полученные зависимости позволяют определить профильную поверхность центрального тела 5, обеспечивающую линейную зависимость расхода через дросселирующую щель переменной площади от перепада давлений на ней.

Формула изобретения

5 систему замера перепада давления на указанной щели, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения расхода путем автоматической компенсации влияния изменения давления, пластина

0 жестко закреплена в корпусе и выполнена по меньшей мере стремя радиальными прорезями, идущими от центрального отверстия к периферии и образующими секторы.

пакета пластин, при этом каждая из пластин установлена в пакете с поворотом относительно предыдущей в плоскости, перпендикулярной оси, на угол, не превышающий 0 угловое расстояние между кромками соседних секторов, причем направление поворота у каждой из двух соседних пластин противоположное.

t

$

teJ