Струйный вихревой элемент Советский патент 1981 года по МПК F15C1/14 

(54) СТРУЙНЫЙ ВИХРЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ

1

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в системах гидроавтоматики.

Известен пропорциональный вихревой элемент, имеющий цилиндрическую вихревую камеру, выводные каналы, канал питания и несколько управляющих каналов, выполненных в подводящих трубках, расположенных внутри вихревой камеры 1 .

Недостатком известного устройства является его конструктивная сложность, связанная с расположением трубок внутри вихревой камера. Кром того, расположение подводящих трубок внутри потока вихревой камеры ухудшает гидродинамические свойства элемента.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является струйный гидравлический пропорциональный вихревой элемент, содержащий выполненную в корпусе цилиндрическую вихревую камеру с осевым выходным отверстием, сообщенную с выходами радиальных каналов питания и тангенциальных управляющих каналов 2 .

Недостаток известного устройства заключается в его низких динамических характеристиках.

Цель изобретения - увеличение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что геометрические размеры осевого выходного отверстия по взаимно перпендикулярным осям выполнеОны в соответствии с соотношением l,26S/t) i.4 ,5 где Е - длина выходного отверстия, b - ширина выходного отверстия.

Форма выходного отверстия может 5 быть прямоугольной с прямыми или скругленными углами или в виде центрально-симметричного овёша. /

На чертеже изображена конструк-о тивная схема вихревого элемента.

0

Вихревой элемент включает в себя корпус 1, состоящий например, из герметично соединенных секций 2, 3 ч 4. В средней секции 3 выполнена цилиндрическая вихревая камера 5, 5 сообщенная с выходами радиальных каналов 6 питания и выходами тангенциальных управляющих каналов 7, размещенных тангенцигшьно относительно цилиндрической вихревой камеры 5. 0 Выходное отверстие 8 расположено

ПО оси вихревой камеры 5 и выполнено в секции 4 корпуса. Отверстие изображено овальным, однако оно может иметь форму прямоугольника с прямыми или скрурленными углами. Длина и ширина (. и Ь) выходного отверстия выполнены в соответствии с соотношением l,2-6E/-t):&4 ,5 .

Вихревой элемент работает следующим образом.

При отсутствии управляющих потоков, вытекающих из управляющих каналов 7, рабочая жидкость движется от радиальных каналов питания 6 к выходному отверстию 8 по радиусу вихревой камеры 5, преодолевая незначительное сопротивление. В этих условиях достигается наибольший расход жидкости через выходное отверстие 8. При подаче управляющих потоков через каналы 7 струи жидкости, вытекающие из каналов- питания 6, приобретают тангенциальную составляющую скорости, и в камере 5 возникает вихреобразное течение. Центробежные силы, действующие на частицы закрученного потока, приводят к возникновению в камере 5 радиального градиента давления, увеличивая гидродинамическое сопротивление вихревого элемента.

В условиях постоянного перепада давления на элементе увеличение расхода через управляющие каналы 7 сопровождается ростом интенсивности вихря в цилиндрической камере 5 и падением расхода через каналы питания 6 элемента. Увеличивая управляющий расход, можно добиться его равенства с выходным расходом, т.е. гидродинамического запирания канало питания с элемента.

В предлагаемом вихревом элементе истечение через удлиненное выходное отверстие 8 происходит в условиях переменного перепада давления на нем и различных тангенциальных скоростей потока. В результате предложенное устройство имеет пропорциональную расходную характеристику. Это позволяет существенно уменьшить диаметр вихревой камеры и тем самым повысить быстродействие элемента.

Технико экономический эффект от внедрения предложенного устройства заключается в повышении точности струйных регулирующих устройств и расширении области их применения.

Формула изобретения

содержащий вихревую камеру с осевым выходным отверстием, радиашьными каналами питания и тангенциальными управляющими каналами, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия элемента, геометрические размеры по взаимно перпендикулярным осям выполнены в соответствии отверстия с соотношением I,,5 где - длина выходного отверстия, Ь - ширина выходного отвер$;тия.

31 Элемент по п. 1, отличающийся тем, что осевое выходное отверстие выполнено прямоугольной формы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе к 1. Заявка Франции № 2077586, кл. F 15 С 1/00, опублик. 3.12.71.

Ч

-г