Вибронасос Советский патент 1982 года по МПК F04F7/00 

(54) ВИБРОНАСОС

1

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции вибронасоса, и может быть использовано в технике эксперимента, приборостроении и других отраслях.

Известен вибронасос, содержащий активные элементы, связанные с виброприводом и образующие виброкамеры 1.

Недостатком известного насоса является низкий КПД.

Наиболее близким к изобретению является вибронасос, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода жидкости и расположенные в нем пьезоэлектрические возбудители колебаний, подключенные через регулятор к генератору высокочастотных колебаний и взаимодействующие с рабочими элементами 2.

Недостатком этого вибронасоса является низкий КПД.

Цель изобретения - повыщение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что пьезоэлектрические возбудители колебаний выполнены в виде соосно расположенных вращающихся цилиндров с осевой поляризацией, рабочие элементы - в виде охватывающих цилиндры ступиц и закрепленных на них криволинейных лопастей, а регулятор - в виде синхронизированных блоков модуляции.

На фиг. 1 показан вибронасос, попереч ный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Вибронасос содержит корпус 1 с патрубками 2-5 подвода и отвода жидкости и расположенные в нем пьезоэлектрические

10 возбудители колебаний, подключенные через регулятор к генератору 6 высокочастотных колебаний и взаимодействующие с рабочими элементами. Пьезоэлектрические возбудители колебаний выполнены в виде соосно располо;кзнных вращающихся цилиндров 7 и 8

15 с осевой поляризацией, рабочие элементы - в виде охватывающих цилиндры ступиц 9 и 10 и закрепленных на них криволинейных лопастей 11--14, а регулятор - в виде синхронизированных блоков 15 и 16 модуля20

.

Вибронасос работает следующим образом.

При подключении генератора 6 высокочастотных колебаний к пьезоэлектрическим вращающимся цилиндрам 7 и 8, упруго колебательные системы: цилиндр 7 - ступица 10 - лопасти 13 и 14 и цилиндр 8 - ступица 9 - лопасти 11 и 12 начинают колебаться на частоте резонансных радиальных колебаний, так как генератор 6 настроен на основной частоте радиальных колебаний этих систем. Из-за асимметрии лопастей 13, 14 и И, 12 в радиальном направлении каждая лопасть совершает связанные нормальные и тангенциальные колебания по отношению к зоне контакта с корпусом 1, т.е. в зоне контакта точки, находящиеся на внешней радиальной поверхности лопастей 13, 14 и 11,12, движутся по эллипсообразным траекториям. Это вызывает косые соударения в зоне контакта, частота которых равна частоте возбуждения, т.е. частоте генератора 6. Тангенциальные составляющие косых соударений создают вращающий момент, приводящий ступицы 9 и 10 во вращение. Напряжение из генератора 6 высокочастотных электрических колебаний поступает в блоки 15 и 16 модуляции. Поступающее напряжение модулировано по амплитуде, при этом величина амплитуды напряжения обеспечивает среднюю угловую скорость вращения ступиц 9 и 10 (тем самым и лопастей 13,14 и 11, 12), а переменная составляющая амплитуды (модуляция производится по гармоническому закону) вызывает переменную составляющую угловой скорости вращения ступиц 9 и 10 (лопастей 13, 14 и 11, 12), при этом фазы переменной составляющей угловой скорости ступиц 9 и 10 отличаются на половину окружности. Под влиянием переменной составляющей угловой скорости вращения лопасти 14-12 и 11 -13 приближаются одна к другой - объем полостей между ними умень-. щается - происходит нагнетательный процесс, в то же время, когда лопасти 14-11 и 12-13 отдаляются одна от другой - объем полостей между ними увеличивается - происходит всасывание. Таким образом, ступицы 9 и 10 (лопасти 13, 14 и 11, 12) соверщают не только вращательное движение со средней угловой скоростью, но и колеблются, то всасывая, то нагнетая жидкость. Предлагаемые усовершенствования, обеспечивая существенное упрощение конструкции (нет необходимости в статоре с постоянным магнитным полем, пружинах), повыщают КПД и надежность вибронасоса. Формула изобретения Вибронасос, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода жидкости и расположенные в нем пьезоэлектрические возбудители колебаний, подключенные через регулятор к генератору высокочастотных колебаний и взаимодействующие с рабочими элементами, отличающийся тем, что, с целью повыщения КПД, пьезоэлектрические возбудители колебаний выполнены в виде соосно расположенных вращающихся цилиндров с осевой поляризацией, рабочие элементы - в виде охватывающих цилиндры ступиц и закрепленных на них криволинейных лопастей, а регулятор - в виде синхронизированных блоков модуляции. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 699234, кл. F 04 F 7/00, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2959618/25-06, кл. F 04 F 7/00, 1980.

А- /(

Фа2.2