SU1239425A1

SU1239425A1 - Throttle-type electrohydraulic transducer

Info

Publication number: SU1239425A1
Application number: SU843712166A
Authority: SU
Inventors: Валерий Яковлевич Краснослободцев; Владимир Степанович Нагорный
Original assignee: Пензенский Политехнический Институт
Priority date: 1984-03-07
Filing date: 1984-03-07
Publication date: 1986-06-23

Abstract

Изобретение относитс к области машиностроени , в частности к средствам управлени потоками текучей среды, и предназначено дл использовани его в цеп х управлени электрогидравлических или электропневмати .ческих систем автоматики, а также в гидронике и в пневмонике. Цель изобретени - повьшение коэффициента передачи дроссельного электрогидравлического преобразовател . С этой целью в предлагаемом дроссельном электрогидравлическом преобразователе , содержащем корпус с подвод щим и отвод щим гидравлическими кaнaJt&amp;ми, переменный дроссель, через который отвод щий канал подключен к лижи рлива, стабилизатор давлени , установленный со стороны подвод щего канала , электрический усилитель управл ющего сигнала, подключенный к последовательно размещенным электродам, один из которых выполнен в виде трубки , а другой - в виде иглы, отвод щий канал расположен вниз по потоку за имеющим отверсти основанием иглы, размещенным на рассто нии 1,1 - 1,2 длины зоны вторичных макровихреобра- зований. 1 ил. W 1C со 4 to сдThe invention relates to the field of mechanical engineering, in particular, to means of controlling fluid flows, and is intended for use in the control circuits of electro-hydraulic or electropneumatic automation systems, as well as in hydronic and pneumonic. The purpose of the invention is to increase the transmission coefficient of a throttle electro-hydraulic converter. To this end, in the proposed electro-hydraulic throttle converter, comprising a housing with inlet and outlet hydraulic jets &amp; signal, connected to successively placed electrodes, one of which is made in the form of a tube, and the other in the form of a needle, the discharge channel is located downstream behind the hole having a base m needles placed at a distance of 1.1 - 1.2 Length of secondary makrovihreobra- mations zone. 1 il. W 1C with 4 to sd

Description

1123942511239425

Изобретение относитс к машиностро .ению, в частности к средствамThis invention relates to mechanical engineering, in particular to means

управлени потоками текучей среды, и предназначено дл использовани его в цеп х управлени электрогидравлических или электропневматических систем автоматики, а также в гидро- нике и пневмонике.fluid flow control, and is intended for use in the control circuits of electro-hydraulic or electropneumatic automation systems, as well as in hydraulics and pneumonics.

Цель изобретени - увеличение коэффициента передачи.The purpose of the invention is to increase the transmission coefficient.

На чертеже представлена принципиальна схема предлагаемого злектро- гидравлического преобразовател .The drawing shows a schematic diagram of the proposed electro-hydraulic converter.

Электрогидравлический преобразователь состоит из стабилизатора 1 давлени питани , корпуса 2, выполненного из диэлектрика с размещенными в нем соосно двух электродов - трубки 3 и иглы 4, в основании 5 которой {Выполнены отверсти дл прохождени по ним жидкости, а также переменного дроссел 6 и электрического усилител управл ющего сигнала источника 7. Корпус 2 снабжен крьшкой 8. Стабилизатор 1 давлени установлен на подвод щем канале 9, а переменный дроссель 6 - на отвод щем канале 10, выполненном в крышке 8 корпуса 2. Гид равлический канал дл съема выходного гидравлического сигнала выполнен между переменным дросселем 6 и отвод щим каналом 10 преобразовател .An electro-hydraulic converter consists of a power supply pressure regulator 1, a housing 2 made of a dielectric with two electrodes coaxially arranged in it — a tube 3 and a needle 4, in the base 5 of which {holes are made for the passage of fluid through them, as well as an alternating throttle 6 and an electric amplifier control signal of source 7. Case 2 is provided with a claw 8. Pressure stabilizer 1 is installed on inlet channel 9, and variable throttle 6 - on outlet channel 10, made in cover 8 of case 2. Hydraulic channel for hydraulic pickup output signal is provided between the variable throttle 6 and the outlet 10 of the transducer conductive channel.

Основание 5 размещено от трубчатого электрода на рассто нии 1,1 - 1,2 длины зоны вторичных макровихреобра- зоваНИИ.The base 5 is placed from the tubular electrode at a distance of 1.1 - 1.2 lengths of the zone of secondary macroscopic transducers.

Согласно теории из уравнени количества движени жидкости на участке напорного трубопровода с внезапным расщирением длины зоны вторичных отрывных макровихреобразований определ етс по формулеAccording to the theory of the equation for the amount of fluid movement in a section of a pressure pipeline with a sudden extension of the length of the zone of secondary tearing macro-vortices, it is determined by the formula

5 .у.уШ oiYot Ч с5. OyYot h with

де Р,de P,

иand

ciyciy

р. W ,R. W,

гидростатические давлени в центрах т жести сечений трубчатого электрода 3 и участка напорного трубопровода, расположенного вниз по потоку за зоной вихре- образовании; скорости жидкости в указанных сечени х; W, и W - площади поперечных сечений отверстий указанных сечений;hydrostatic pressures at the center of the sheet metal of the sections of the tubular electrode 3 and the section of the discharge pipeline located downstream of the vortex formation zone; fluid velocity in the indicated sections; W, and W are the cross-sectional areas of the openings of the said sections;

V. и V, 425V. and V, 425

у - удельный вес рабочейy - the proportion of working

жидкости; 01 - ускорение рабочей жидкости на участке между указанными сечени ми; 4 - ускорение свободногоliquids; 01 - acceleration of the working fluid in the area between these sections; 4 - free acceleration

падени ; р - безразмерный коррективfall; p - dimensionless correction

скорости при расчете Qпо закону сохранени speeds when calculating Q according to the law of conservation

количества движени . Электрогидравлический преобразователь работает следующим образом.the amount of movement. Electro-hydraulic converter works as follows.

Рабоча диэлектрическа текуча 5 среда, например жидкость или газ, нагнетаема насосом, через стабили- . затор 1 подаетс по подвод щему гидравлическому каналу 9 во внутреннюю полость корпуса 2, полностью ее заполн и протека в ней со скоростью, регулируемой с помощью переменного дроссел 6. Под действием напр жени , подаваемого от управл емого высоковольтного источника 7 на электроды 5 типа игла - трубка, в промежутке между ними возникает сильное резко неоднородное электрическое поле. Привод щее к образованию направленного от иглы к.трубке потока унипол рных ионов жидкости знака потенциала игольчатого электрода. Образующийс поток унипол рных ионов движетс против гидродинамического потока жидкости, преп тству ее движению, что приводит к увеличению гидравлического сопротивлени преобразовател и уменьшению его выходного сигнала , например давлени на величинуA working dielectric fluid 5, for example, a liquid or gas pumped by a pump, through a stabilizer. mash 1 is supplied through supply hydraulic channel 9 into the internal cavity of housing 2, completely filling it and flowing in it at a speed regulated by alternating throttles 6. Under the action of voltage supplied from a controlled high-voltage source 7 to electrodes 5 of the needle type tube, in the gap between them there is a strong sharply inhomogeneous electric field. The potential of the needle electrode potential leading to the formation of a unipolar ion flux directed from the needle to the tube. The resulting flow of unipolar ions moves against the hydrodynamic flow of the fluid, preventing its movement, which leads to an increase in the hydraulic resistance of the converter and a decrease in its output signal, for example, pressure by

00

5five

uP6b,r-Peb,x(.)-P,,,),uP6b, r-Peb, x (.) - P ,,,),

где величина выходногоwhere is the output

гидравлического сигнала преобразовател при подаче на его электроды входного электрического сигнала; () - величина выходногоhydraulic signal of the converter when an input electric signal is applied to its electrodes; () - output value

гидравлического сигнала преобразовател при отсутствии на его электродах входного электрического сигнала.hydraulic signal converter in the absence on its electrodes of the input electrical signal.

Величина выходного гидравлического сигнала йРц преобразовател ри подаче на его электроды входного лектрического сигнала Vg снимаетс The magnitude of the output hydraulic signal Yrc converter by supplying an input electrical signal Vg to its electrodes is removed.

с канала, который вьтолнен между переменным дросселем 6 и отвод щим каналом 10, причем последний расположен вниз по потоку за имеющим отверсти основанием 5 иглы 4. from a channel that is filled between the variable choke 6 and the outgoing channel 10, the latter being located downstream behind the orifice base 5 of the needle 4.

В.этом случае величина выходного гидравлического сигнала л лагаемого преобразовател увеличиваетс по сравнению с известным при оди- наковьпс с ним значени х напр жени на электродах. Это объ сн етс тем, что лишь часть .ионов жидкости при своем движении против-потока жидкости под действием сильного резко .неоднородного электрического пол в проме- жутке между острием иглы и трубкой достигает поверхности трубки и реком- бинирует. Друга же более значительна часть ионов жидкости, не достигнув поверхности электрода-трубки, сноситс потоком жидкости, вытекающим из отверсти трубки. Рабоча жидкость , остава сь значительно зар женной , попадает, таким образом, в другой межэлектродный промежуток с про- дольным однородным электрическим полем , созданным между обращенными одна к другой плоскост ми электрода 3 и основани 5 игольчатого электрода 4 Со стороны плоскости основани 5 на зар женную жидкость в прсдольном однородном электрическом поле действует кулоновска сила котора -отталкивает зар женную жидкость в направлении, противоположном направлению ее началь ного (без электрического пол ) движени , та к как знаки потенциала основани 5 игольчатого электрода 4 и зар женной жидкости одинаковы. Это приводит к уменьшению скорости рабочей жидкости на участке напорного трубопровода между электродом-трубкой 3 и основанием 5 игольчатого электрода 4, что вызывает уменьшение вы- ходного гидравлического сигнала B. In this case, the value of the output hydraulic signal of the lagged converter is increased in comparison with the voltage values at the electrodes known at the same time as it. This is due to the fact that only a part of the liquid ions, when it moves against the liquid flow under the action of a strong highly inhomogeneous electric field in the gap between the needle point and the tube, reaches the surface of the tube and recombines. The other, the more significant part of the liquid ions, before reaching the surface of the electrode tube, is carried away by the flow of fluid flowing out of the tube opening. The working fluid, while remaining significantly charged, thus flows into another interelectrode gap with a longitudinal uniform electric field created between the planes of the electrode 3 and the base 5 of the needle electrode 4 facing one another on the charged side of the plane 5. the fluid in a near-long uniform electric field acts like a Coulomb force that repels the charged fluid in the direction opposite to the direction of its initial (without electric field) motion, as well as The potential of the base 5 of the needle electrode 4 and the charged liquid are the same. This leads to a decrease in the velocity of the working fluid in the section of the discharge pipe between the electrode tube 3 and the base 5 of the needle electrode 4, which causes a decrease in the output hydraulic signal

ЛР. . который снимаетс между отво- ewxLR. . which is taken between rewx

д щим каналом 10 и переменным дросселем 6.This channel 10 and variable choke 6.

Таким образом, в предлагаемом электрогидравлическом преобразователе в отличие от известного зар женную жидкость тормоз т не только в узкой области сильного резко неоднородного электрического пол между поверхностью остри игольчатого электрода 4 и трубки 3, но и по всему проходному сечению напорного трубопровода 2 в существенно большем объеме с продольным однородным электрическим полем между плоскостью заднего среза электрода трубки и плоскостью основани 5 игольчатого электрода . Это существенно увеличивает диапазон изменени выходного сигнала uPghi предлагаемого устройства и по сравнению с известным при одних и тех же с ним значени х напр жени на электродах его коэффициент передачи , / Vg jтакже увеличиваетс . Thus, in the proposed electro-hydraulic converter, in contrast to the known charged fluid, the brake is not only in a narrow region of a strong sharply inhomogeneous electric field between the tip of the needle electrode 4 and tube 3, but throughout the entire flow area of the discharge pipe 2 in a substantially larger volume a longitudinal uniform electric field between the plane of the rear section of the electrode of the tube and the plane of the base 5 of the needle electrode. This significantly increases the range of variation of the output signal uPghi of the device proposed and, in comparison with the known voltage values at the electrodes, its transmission coefficient, / Vg j, also increases.

Claims

Claims of the invention Electrohydraulic choke; a converter comprising a housing with a supply w; a hydraulic and discharge channels, a variable throttle through which the discharge channel is connected to the discharge line, a pressure stabilizer installed on the side of the supply channel, an electrical control signal amplifier connected to successively placed electrodes, one of which is in the form of a tube, and the other in the form of a needle, characterized in that, in order to increase the transmission coefficient, the diverting channel is located downstream from the base of the needle, in which the holes, the base of the needle is placed from the tubular electrode at a distance of 1.1 - 1.2 the length of the zone of secondary, macroscopic transformations.

From the pump