RU1783152C

RU1783152C - Microcompressor

Info

Publication number: RU1783152C
Application number: SU894780212A
Authority: RU
Inventors: Семен Зеликович Волошин; Владимир Маркович Радомский
Original assignee: Самарский инженерно-строительный институт им.А.И.Микояна
Priority date: 1989-12-01
Filing date: 1989-12-01
Publication date: 1992-12-23

Abstract

Использование: дл аэрации воды, в медицине дл искусственного дыхани . Сущность изобретени : рабочие камеры оппозитно закреплены на корпусе. Рабочие органы со штоками установлены в камерах. Привод содержит Ш-образный магнитопро- вод с катушкой переменного тока и вибратор . Вибратор имеет, по меньшей мере, одну пластину, закрепленную одним концом на корпусе с возможностью колебательного перемещени . На втором конце пластины закреплен посто нный магнит с полюсными наконечниками, взаимодействующими с полюсами магнитопровода, Штоки св заны с пластиной. Груз с фиксатором установлен с возможностью перемещени на пластине. Посто нный магнит выполнен цельным подковообразной формы . Наконечники расположены на торцах подковы, Наконечники св заны перемычкой из пермалло . Камеры поджаты в корпусу винтами, Между камерами и корпусом установлены эластичные уплотнительные прокладки дл изменени степени уплотнени камер винтами. 3 з.п. ф-лы, 1 ил. со СUsage: for aeration of water, in medicine for artificial respiration. SUMMARY OF THE INVENTION: working chambers are oppositely mounted on a housing. Working bodies with rods are installed in the chambers. The drive contains a W-shaped magnetic core with an alternating current coil and a vibrator. The vibrator has at least one plate fixed at one end to the housing with oscillatory movement. A permanent magnet is fixed at the second end of the plate with pole tips interacting with the poles of the magnetic circuit. The rods are connected to the plate. The load with the latch is movably mounted on the plate. The permanent magnet is made in a solid horseshoe shape. The tips are located at the ends of the horseshoe. The tips are connected by a jumper of permallo. The chambers are screwed in the housing; Between the chambers and the housing, elastic gaskets are installed to vary the degree of sealing of the chambers with screws. 3 s.p. f-ly, 1 ill. with C

Description

Микрокомпрессор относитс к технике по получению сжатого воздуха компрессором , Предназначен дл аэрации воды и создани искусственных течений в аквариумах. Он также может быть использован в медицине дл искусственного дыхани , в технике, где необходимы небольшие потоки при сравнительно малом давлении.A microcompressor is a technique for producing compressed air by a compressor. It is intended for aeration of water and the creation of artificial currents in aquariums. It can also be used in medicine for artificial respiration, in a technique where small flows at relatively low pressure are needed.

Известен микрокомпрессор МК-Л1-од- ноканальный микрокомпрессор Ленинградского производственного объединени Пластприбор. Он состоит из электромагнита , вибратора - закрепленной жестко одним концом упругой пластины, на другом конце которой установлена пара плоских магнитов, создающих колебательные движени вибратора в переменном магнитом поле. Вибратор перемещлет прикрепленную к нему мембрану насоса, который и дает поток воздуха.Known microcompressor MK-L1 is a single-channel microcompressor of the Leningrad Production Association Plastpribor. It consists of an electromagnet, a vibrator - fixed rigidly at one end of an elastic plate, at the other end of which a pair of flat magnets is mounted, creating oscillatory movements of the vibrator in an alternating magnetic field. The vibrator moves the pump membrane attached to it, which gives an air stream.

Недостатки устройства в том, что микропроцессор снабжен одним насосом. Кроме того, в компрессоре используетс энерги только одного движени вибратора (рабочего хода), что делает его малоэффективным с энергетической точки зрени , Пара плоских магнитов св зана тонкой стальной пластиной , это приводит к неэффективному использованию магнитного пол дл приведени в движение вибратора. Собственна частота вибратора не совпадает с частотой вынуждающей силы, ч го также снижает эффективность устройства.The disadvantages of the device are that the microprocessor is equipped with one pump. In addition, the compressor uses the energy of only one movement of the vibrator (stroke), which makes it ineffective from an energy point of view. A pair of flat magnets are connected by a thin steel plate, which leads to inefficient use of the magnetic field to drive the vibrator. The natural frequency of the vibrator does not coincide with the frequency of the driving force, which also reduces the efficiency of the device.

Наиболее близким решением вл етс электромагнитный насосе возвратно-поступательным движением, состо щий из корпуса с верхней и нижней пластинами иThe closest solution is an electromagnetic pump reciprocating, consisting of a housing with upper and lower plates and

XX

00 CJ00 CJ

юYu

боковой стенкой, На нижней поверхности верхней пластины корпуса шарнирно закреплены два вибратора. Два диафрагмен- ных насоса смонтированы внутри или снаружи относительно соответствующих вибраторов. В нижних част х вибраторов закреплены посто нные магниты. На верхней поверхности нижней пластины корпуса установлен электромагнит, сердечники которого обращены к посто нным магнитам. При подаче переменного тока на электромагнит вибраторы начинают колебатьс и привод т в действие диафрагменные насосы .side wall, Two vibrators are pivotally mounted on the lower surface of the upper plate of the housing. Two diaphragm pumps are mounted internally or externally with respect to the respective vibrators. Permanent magnets are fixed in the lower parts of the vibrators. An electromagnet is installed on the upper surface of the lower plate of the housing, the cores of which are turned to permanent magnets. When AC is applied to the electromagnet, the vibrators begin to oscillate and the diaphragm pumps are driven.

Вибраторы колеблютс совместно, и между ними сохран етс фактически посто нный зазор.The vibrators oscillate together, and a virtually constant gap is maintained between them.

Собственна частота вибраторов не совпадает с частотой возбуждающей силы, это снижает эффективность устройства.The natural frequency of the vibrators does not coincide with the frequency of the exciting force, this reduces the efficiency of the device.

Цель изобретени - снижение потребл емой мощности путем настройки механи- чески-колеблющихс элементов на резонансный режим с приводом и регулирование производительности.The purpose of the invention is to reduce power consumption by tuning mechanically oscillating elements to a resonant mode with a drive and regulating performance.

Дл этого в микрокомпрессор, содержащий корпус, рабочие камеры, оппозитно закрепленные на корпусе, рабочие органы со штоками, установленные в камерах, привод, включающий Ш-образный магнитопровод с катушкой переменного тока, вибратор, включающий по меньшей мере одну пластину , закрепленную одним концом на корпусе с возможностью колебательного перемещени , при этом на втором конце пластины закреплен посто нный магнит с полюсными наконечниками, расположенными с возможностью взаимодействи с полюсами магнитопровода, а штоки св заны с пластиной , введены груз с фиксатором, установленный с возможностью их перемещени по пластине.For this purpose, a microcompressor comprising a housing, working chambers, mounted opposite to the housing, working bodies with rods installed in the chambers, a drive including a U-shaped magnetic circuit with an AC coil, a vibrator comprising at least one plate fixed at one end to the case with the possibility of oscillatory movement, while at the second end of the plate is fixed a permanent magnet with pole pieces arranged to interact with the poles of the magnetic circuit, and the rods are connected to by means of a load, a load with a lock is inserted, installed with the possibility of their movement along the plate.

В микрокомпрессоре посто нный магнит выполнен цельным подковообразным, полюсные наконечники расположены на торцах подковы. Полюсные наконечники посто нного магнита св заны перемычкой из пермалло , а камеры поджаты к корпусу посредством винта, при этом между камерами и корпусом установлены эластичные уп- лотнительные прокладки с возможностью изменени степени уплотнени камер посредством винтовIn the microcompressor, the permanent magnet is made solid as a horseshoe, and the pole pieces are located at the ends of the horseshoe. Permanent magnet pole lugs are connected by a permallo jumper, and the chambers are pressed to the casing by means of a screw, while elastic sealing gaskets are installed between the chambers and the casing with the possibility of changing the degree of chamber compaction by means of screws

На чертеже изображена функциональна схема микрокомпрессораThe drawing shows a functional diagram of a microcompressor

Микрокомпрегсор состоит из корпуса 1, источника переменного магнитного пол 2, выполненного в виде Ш-образного сердечника с катушкой 3. вибратора, состо щего из упругой пластины л с балансным грузомThe microcompressor consists of a housing 1, a source of alternating magnetic field 2, made in the form of a W-shaped core with a coil 3. vibrator, consisting of an elastic plate l with a balanced load

5, одна сторона пластины жестко закреплена на корпусе 1, а друга снабжена подко- вообразным магнитом 6, штоком 7, соединенным с двум мембранами 8, двух5, one side of the plate is rigidly fixed to the housing 1, and the other is equipped with a horseshoe magnet 6, a rod 7 connected to two membranes 8, two

воздушных насосов 9. закрепленных на корпусе 1, регул торами потока 10, совмещенными функционально с регулировочными винтами, креп щими насосы 9 к корпусу 1. через прокладку 11 с помощью втулки 12,air pumps 9. mounted on the housing 1, flow controllers 10, combined functionally with the adjusting screws that fasten the pumps 9 to the housing 1. through the gasket 11 using the sleeve 12,

0 двух выходных штуцеров 13, которые соединены с потребителем сжатого воздуха с помощью шлангов.0 two outlet fittings 13, which are connected to the consumer of compressed air using hoses.

Устройство работает следующим об0а- зом: закрепленный на корпусе 1 источникThe device operates as follows: a source fixed to the housing 1

5 переменного магнитного пол 2 в виде Ш- образного сердечника с катушкой 3 создает три магнитных полюса, например, S-N-S и два магнитных потока S-N, N-S в прилегающих точках пространства, которые замыка0 ютс через подковообразный магнит 6. При этом подковообразный магнит б смещаетс в сторону сближени разноименных полюсов Ш-образного сердечника 3 и подковообразного магнита б, привод в движение5, an alternating magnetic field 2 in the form of an U-shaped core with a coil 3 creates three magnetic poles, for example, SNS and two magnetic fluxes SN, NS at adjacent points of space, which are closed through a horseshoe magnet 6. In this case, the horseshoe magnet b is shifted to the side rapprochement of opposite poles of the W-shaped core 3 and the horseshoe-shaped magnet b, driving

5 пластину А вибратора, шток 7, мембрану 8 насоса 9.5 vibrator plate A, rod 7, diaphragm 8 of pump 9.

При регулировке потока воздуха, выход щего через штуцер 13, измен ют нат г винта 10, передающего усилие через втулкуWhen adjusting the flow of air exiting through the nozzle 13, the tension of the screw 10, which transfers the force through the sleeve, is changed

0 12 на насос 9, и измен ют степень сжати резиновой прокладки 11. Степень сжатич определ ет максимальное давление и величину стравливаемого расхода воздуха. Балансный груз 5, перемеща сь вдоль0 12 to pump 9, and the compression ratio of the rubber gasket 11 is changed. The compression ratio determines the maximum pressure and the amount of bleed air flow. Balance load 5, moving along

5 пластины 4 вибратора, мен ет момент инерции и частоту собственных колебаний вибратора , что позвол ет настроить вибратор на резонансную частоту источника питани . Резонансный режим микрокомпрессо0 ра обеспечивает повышение полезной мощности , повышение КПД устройства, амплитуды и производительности. Конструкци регул тора упрощена за счет совмещени функций креп щего винта с5 of the plate 4 of the vibrator, changes the moment of inertia and the natural frequency of the vibrator, which allows you to adjust the vibrator to the resonant frequency of the power source. The resonant mode of the microcompressor provides an increase in useful power, an increase in the efficiency of the device, amplitude and performance. The design of the controller is simplified by combining the functions of the fixing screw with

5 регулировочным винтом насоса и совмещением функций герметичной прокладки 11 и эластичного демпфера регулировочного винта. Использование подковообразного магнита, замыкающего магнитные потоки5 with the adjusting screw of the pump and combining the functions of the gasket 11 and the elastic damper of the adjusting screw. Using a horseshoe magnet to close magnetic fluxes

0 электромагнита с Ш-образным сердечником при достаточно малых зазорах, определ емых расчетом магнитных цепей, создает многократное усилие магнитных потоков в магнитопроводах и многократное нозраста5 ние сил, привод щих в движение подвижную систему при фактически тех же энергетических затратах.An electromagnet with a U-shaped core with sufficiently small gaps determined by the calculation of magnetic circuits creates a multiple force of magnetic fluxes in the magnetic circuits and a multiple increase in forces that set the mobile system in motion at virtually the same energy costs.

Claims

SUMMARY OF THE INVENTION A microcompressor comprising a vop pus, working chambers opposite tatotrnny on the body, working bodies with rods installed in the chambers, and a drive comprising a W-shaped magnetic circuit with an alternating current coil and a vibrator comprising at least one plate fixed at one end to case with the possibility of oscillatory movement, while at the second end of the plate is fixed a permanent magnet with pole pieces arranged to interact with the poles of the magnetic circuit, and the rods They are connected with a plate, characterized in that, in order to reduce power consumption by tuning mechanically oscillating elements to a resonant mode with a drive and adjusting the capacity, it is equipped with a load with a latch mounted for movement on the plate.

2. The microcompressor according to claim 1, with the fact that the permanent magnet is made solid as a horseshoe, and the pole pieces are located at the ends of the horseshoe.

3. The microcompressor according to claim 1, with the fact that the pole lugs

a permanent magnet is connected by a jumper of permallo.

4. The microcompressor according to claim 1, with respect to and with that. that the chambers are pressed to the housing by means of screws, while elastic gaskets are installed between the chambers and the housing with the possibility of changing the degree of compaction of the chambers by means of screws.