SU1643826A1 - Гидравлический струйный усилитель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматическому управлению и может быть применено в устройствах гидроавтоматики.

Целью изобретени   вл етс  повышение коэффициента усилени .

На фиг. 1 показан предлагаемый усилитель , продольный разрез в плоскости, перпендикул рной плоскости осей управл ющих сопел; на фиг. 2 - то же, продольный разрез в плоскости осей управл ющих сопел; на фиг. 3-8 - соответственно сечени  А-А, Б-Б, В-В, Г-Г. Д-Д и Е-Е на фиг. 2.

Гидравлический струйный усилитель содержит камеру 1, где помещены сопла 2 и 3 управлени  м сопло 4 питани . Между соплами расположены две пластины 5 и 6, снабженные механизмами перемещени , выполненными, например, в виде винтов 7 и 8. Пластины5и6 размещены между соплами симметрично плоскости осей сопел и св заны плоскими пружинами 9 и 10 с соплом 4 питани . За пластинами 5 и 6 расположены приемные каналы 11 и 12 ((фиг. 2). Сопла 2 и 3 управлени  имеют на выходе диффу- зорные участки 13 и 14 с криволинейными ос ми 15 и 16. Оси вогнутыми сторонами обращены к приемным каналам 11 м 12, а выходные отверсти  сопел 2 и 3 управлени  имеют форму трапеции со скругленными углами . Большее основание 17 трапеции расположено со стороны приемных каналов, а меньшее основание 18 - со стороны сопла питани , и отношение размеров большего и меньшего оснований составл ет 1,8 - 2,2, при этом рассто ние между пластинами регулируетс  в пределах 1,1-1,3 от размера большего основани  трапеции. На близлежащих поверхност х пластин 5 и 6 выполнены клиновидные выступы 19 и 20 в виде трехгранных пирамид, вершины 21 которых наход тс  между отверсти ми сопел 2 и 3, а основани  пирамид 22 расположены напротив перемычки 23 между приемными каналами .

Между соплами 2 и 3 управлени  и соплом 4 питани  установлены клиновидные дефлекторы 24 и 25, вход щие с зазором между пластинами 5 и 8, причем рассто ние между близлежащими кромками 26 и 27 дефлекторов 24 и 25 меньше рассто ни  между пластинами 5 и 6.

Стру  на выходе из сопла питани  характеризуетс  контуром 28, впадинами 29 и 30, отраженными потоками 31-34, участками 35 и 36 и впадинами 37 и 38, образующимис  при натекании струи на приемные каналы 11 и 12.

Усилитель работает следующим образом .

В сопле 4 питани  формируетс  питающа  стру , котора  распростран етс  в камере 1. Форма контура 28 струи соответствует форме отверсти  сопла. Стру , попада  между пластинами 5 и 6, деформируетс  пластинами и дефлекторами 24 и 25. Вследствие того, что близлежз0 щие кромки 26 и 27 дефлекторов меньше

рассто ни  между пластинами 5 и 6, стру 

сжимаетс , а контур ее деформируетс  и на

контуре струи образуютс  впадины 29 и 30.

При одинаковых давлени х в управл ю5 щих соплах силоьое воздействие управл ющих струй на питающую струю уравновешиваетс  IA отклонени  питающей струи не происходит. При наличии перепада давлени  в соплах управлени  (например, в

0 сопле 3 давление становитс  выше, чем в сопле 2) течение становитс  несимметричным . При этом расход в сопле 3 увеличиваетс  и поток жидкости через диффузионный участок 14 сопла за счет центробежных сил

5 отклон етс  э сторону сопла 4 питани , одновременно сжимаетс  в направлении меньшего основани  18 трапеции и примыкает к этому основанию.

В то же вро; :  расход в сопле 2 умень0 шаетс , и поток жидкости, проход  через диффузорный участок 13, вследствие эффекта Коанда примыкает к стенке сопла и отклон етс  в сторон/ одного из приемных каналов 11 или 12. Одновременно поток рас5 шир етс  в направлении большего основани  17 трапеции и примыкает к указанному основанию.

Таким образом, стру , истекающа  из сопла 3, воздействует на питающую струю

0 выше по течению, чем стру  из сопла 2.

При натекании управл ющей струи из сопла 3 на питающую струю управл юща  стру  попадает во впадину 30 питающей струи, разворачиваетс  на угол более 90° и

5 уходит двум  отраженными потоками 31 и 32. Воздействие управл ющей струи приводит к отклонению питающей струй. Так как отражённые потоки 31 и 32 отклон ютс  на большой угол относительно направлени 

0 исходной струи, силовое воздействие управл ющей струи увеличиваетс  за счет реактивного действи  потоков 31 и 32.

Управл юща  стру , истекающа  из сопла 2, воздействует на питающую струю ни5 же по течению. При этом управл юща  стру , имеюща  большую ширину, взаимодействует с питающей струей по схеме, показанной на фиг. 6. Отраженные потоки 33 и 34, образующиес  при взаимодействии струй, уход т вдоль торцовых поверхностей

пластин и не оказывают дополнительного воздействи  на питающую струю, как при воздействии струи из сопла 3. Дополнительное реактивное воздействие на питающую струю управл ющей струи из сопла 3 обусловлено соотношением размеров большего и меньшего оснований трапеции выходного отверсти  сопла управлени  1,8-2,2.

Наличие клиновидных выступов 19 и 20 приводит к дополнительному отклонению питающей струи в сторону управл ющего сопла 2 w деформации ее контура. При этом участки 35 и 36 струи, расположенные между пластинами 5 и 8, выпр мл ютс  и сглаживаютс . После прохождени  струи между пластинами 5 и 6 под воздействием клиновидных выступов на поверхности пластин контур струи приобретает впадииы 37 и 38 в направлении, перпендикул рном плоскости пластин.

Таким образом, на приемный канал 11 натекает больша  часть питающей струм, по форме подобна  приемному каналу, что приводит к повышению давлени  в нем. На канал 12 натекает меньша  часть питающей струи, и давление в нем снижаетс . На перемычку 23 между приемными каналами воздействует незначительна  часть струи, наход ща с  между впадинами 37 и 38 контура струи, что снижает потери энергии при взаимодействии струи с перемычкой.

Повышение коэффициента усилени  устройства достигаетс  за счет возды более мощной управл ющей струи выше по течению и за счет реактивного действи  отраженных потоков, возникающих при взаимодействии этой струи со впадиной контура питающей струи.

Наличие клиновидных выступов 19 и 20 на пластинах 5 и 6 приводит к дополнительному отклонению питающей струи, а также снижает потери энергии благодар  уменьшенной площади струи, натекающей на перемычку между приемными каналами.

Механизмы перемещени  пластин 5 и 6, регулирующие рассто ние между пластинами в пределах 1,1-1,3 от размера большего основани  трапеции выходного отверсти  5 сопла 2 или 3 управлени , позвол ет установить оптимальный профиль питающей струи при натекании на приемные каналы 11 и 12, что приводит к повышению коэффициента усилени , Кроме того, перемещением пла0 стин 5 и б относительно приемных каналов 11 и 12 коэффициент усилени  регулируетс .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Гидравлический струйный усилитель,

   5 содержащий камеру с соплом питани  и двум  соплами управлени , две пластины, размещенные между соплами симметрично плоскости осей сопел, св зочные посредством плоских пружин с соплом питани  и

   0 снабженные механизмами перемещени , и. два приемных канала, расположенные напротив сопла питани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  коэффициента усилени , между соплом питани  и соплами

   5 управлени  в промежутке между пластинами и с зазором между ними встречно устэ7 новлены клиновидные дефлекторы, на близлежащих поверх.-.ол. х плзстин выполнены клиновидные ьыступм в виде трек0 гранных пирамид вершины которых расположены ме сду соплами управлени , з основани  направлены в сторону приемных каналов, каждое сопло управлени  имеет на выходе диффузорный участок с криволикей5 ной осью, котора  вогнутой стороной обращена к П9иемчым каналам, выходное отверстие каждого сопла управлени  имезт форму трапеции со скругленными углами, ориентированной большим основанием в

   0 сторону приемных каналов, причем отношение между размерами большого и малого оснований каждой трапеции 1,8-2,2, а рассто ние между пластинами 1,1-1,3 от размера большого основани  трапеции,

   с;

   Фиг.1

   А-А

   в-в

   3f 3

   J0-JE%

   у

   йгш/

   1

   да

   ж

   ц

   Фш.ч

   Фиг. 5

   г-г

   ft 37

   J&

   (Риг. 8

   .

   12

   23