Преобразователь давления Советский патент 1975 года по МПК B30B15/16 

Изобретение относится к области механизмов, преобразующих- силы и перемещения и может быть использовано в качестве привода гидропресса.

Известен преобразователь давления, содержащий, по крайней мере, два цилиндра, подпорщневые полости которых заполнены энергоносителем и сообщены между собой, и источник питания, соединенный с надпорщневой полостью одного из цилиндров.

Предлагаемый преобразователь отличается от известного тем, что, с целью увеличения давления энергоносителя и уменьшения габаритов, штоки порщней упомянутых цилиндров кинематически соединены между собой.

На фиг. 1 изображен известный преобразователь; на фиг. 2 - принципиальная схема описываемого преобразователя; на фиг. 3 - пример взаимодействия поршней посредством рычага; на фиг. 4 - принципиальная схема гидропресса с преобразователем.

В известном преобразователе (см. фиг. 1) силы, действующие на поршни, прямо пропорциональны площадям поршней, т. е.

К Т; «

РЧ - сила, действующая на поршень с площадью РЧ.

Предлагаемый преобразователь (см. фиг. 2) состоит из сообщающихся цилиндров 1 и 2, поршней 3 и 4 со штоками 5 и 6. Замкнутый объем, образованный цилиндрами поршнями, заполнен жидкостью, а штоки 5 и 6 поршней 3 и 4 направлены навстречу друг другу.

Под действием внешней силы Р поршень 3, площадь поперечного сечения которого /-ь будет перемещаться, а вытесненная им жидкость переместится из цилиндра 1 в цилиндр 2, где переместит поршень 4 с площадью поперечного сечения Рг в направлении поршня 3.

При Р больше РЧ перемещение будет происходить до тех пор, пока штоки 6 и 5 войдут между собой в соприкосновение, при этом поршень 4 будет давить на поршень 3 с силой РЧСилу РЧ определим из условия равновесия поршней 4 и 3, выражаемого уравнениями:

Я,+Р2 ,

где q - давление жидкости.

Решая совместно эти уравнения, находим силу РЧЗдесь величина отношения

Fi-Fz представляет собой степень преобразования.

Очевидно, что

т. е. степень

FI-FZ

преобразования предлагаемого преобразователя выше, чем у прототипа, причем при увеличении площади PZ поршня 4 до плош,ади FI поршня 3 степень преобразования увеличивается до бесконечности, т. е. габариты цилипдра 2 не превышают габариты цилиндра 1.

На фиг. 2 показаны преобразователь, когда дополнительная кинематическая связь поршпей осуществляется посредством контакта их штоков. Дополнительная кинематическая связь поршней может быть осуществлена различными способами, например; связь поршней посредством какого-либо передаточного механизма. Так па фиг. 3 показан пример дополнительной кинематической связи Поршней 3 и 4 со штоками 5 и 6 посредством жесткого рычага 7.

Преобразователь, выполненный по схеме, показанной на фиг. 2, может быть использован в роли гидропресса. Так, поместив между штоками 5 и 6 (см. фиг. 2), например, деталь, можно производить ее опрессовку. К замкнутой полости преобразователя можно подсоединить исполнительпые цилиндры или емкости, которые необходимо испытать на герметичность. Так на фиг. 4 показано подсоединение исполнительного цилиндра 8, например гидропресса, к преобразователю. Прикладывая к поршню цилиндра 1 внешнюю-силу PI (например, подав какое-то давление в штоковую полость), создаем в системе давление. Усилие РЗ, действующее па поршень цилиндра 8, определяется из условия равновесия по уравнению:

Преобразователь может быть выполнен как двух дополнительно связанных между собой поршней (см. фиг. 2), так и из нескольких в различных комбинациях.

Предмет изобретения

Преобразователь давления, содержащий, по крайней мере, два цилиндра, подпоршневые полости которых заполнены энергоносителем и сообщены между собой, а также источник питания, соединенный с надпоршневой полостью одного из цилиндров, отличающийся тем, что, с целью увеличения давления энергоносителя, штоки поршней упомянутых ЦИЛ 1НДров кинематически соединены между собой.

иг.1

иг,2

lP П

/L -

(Риг.З

5 -J -fi