SU1756666A1 - Hydrauilic pulser - Google Patents

Hydrauilic pulser Download PDF

Info

Publication number
SU1756666A1
SU1756666A1 SU904834919A SU4834919A SU1756666A1 SU 1756666 A1 SU1756666 A1 SU 1756666A1 SU 904834919 A SU904834919 A SU 904834919A SU 4834919 A SU4834919 A SU 4834919A SU 1756666 A1 SU1756666 A1 SU 1756666A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cavity
case
plate
movable
design
Prior art date
Application number
SU904834919A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Константин Васильевич Опарышев
Александр Витальевич Зимин
Аркадий Иванович Попов
Original Assignee
Институт технической механики АН УССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт технической механики АН УССР filed Critical Институт технической механики АН УССР
Priority to SU904834919A priority Critical patent/SU1756666A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1756666A1 publication Critical patent/SU1756666A1/en

Links

Landscapes

  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

Использование: генерирование пульсаций давлени  в жидкости при испытании узлов и агрегатов, функционирующих в услови х динамических нагрузок. Сущность изобретени : устройство содержит заслонку 1, соединенную с сильфоном 2 и регулируемой пружиной 3. В рабочей полости 6 находитс  сопло 5 с входным трубопроводом 10 и подвижный трубопровод 8. Выходное сечение трубопровода 8 выведено за гфеделы корпуса. 2 ил.Use: generation of pressure pulsations in a liquid when testing components and assemblies operating under dynamic loads. SUMMARY OF THE INVENTION: The device comprises a valve 1 connected to a bellows 2 and an adjustable spring 3. In the working cavity 6 there is a nozzle 5 with an inlet pipe 10 and a movable pipe 8. The outlet section of the pipe 8 is derived from the housing ghadelés. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к устройствам создани  колебаний (пульсаций) в жидкости и может примен тьс , в частности, дл  испытаний узлов и агрегатов, функционирующих в услови х динамических нагрузок.The invention relates to devices for creating oscillations (pulsations) in a liquid and can be used, in particular, for testing components and assemblies operating under dynamic load conditions.

Известен р д устройств создани  пульсаций давлени  или расхода в жидкости (а.с. № 673765, 1315668, 1366734, 1097355, 1200928). A number of devices for creating pressure pulsations or flow in a liquid are known (as No. 673765, 1315668, 1366734, 1097355, 1200928).

Все эти устройства основаны на вращательном или поступательном движении регулирующего органа, осуществл ющего при своем движении изменение проходного сечени  магистрали, а следовательно, и пульсации давлени  и расхода в ней.All these devices are based on the rotational or translational movement of the regulator, which in its movement changes the flow cross section of the main line and, consequently, the pressure pulsations and flow in it.

Все эти устройства имеют сложное техническое исполнение и работа их сопровождаетс  значительными знакопеременными (динамическими) нагрузками, действующими на подвижные элементы, что снижает надежность их работы и сокращает срок службы устройств.All these devices have complex technical performance and their work is accompanied by significant alternating (dynamic) loads acting on moving parts, which reduces the reliability of their work and reduces the service life of the devices.

Кроме того, дл  их функционировани  необходим внешний источник энергии и движитель (это, как правило, электродвига- тель), который обеспечивает требуемую частоту движени  регулирующего органа и ее плавное изменение.In addition, for their operation, an external source of energy and a propulsion unit (as a rule, an electric motor) is required, which provides the required frequency of movement of the regulator and its smooth change.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом) к за вл емому решению  вл етс  гидропульсатор по а.с. N° 1420254.The closest in technical essence (prototype) to the claimed solution is a hydropulsator along a.s. N ° 1420254.

Пульсации давлени  жидкости генерируютс  данным устройством путем изменени  обьема герметической коллекторной полости, заполненной жидкостью с удельным весом меньшим, чем удельный вес рабочей жидкости. Изменение обьема осуществл етс  путем перемещени  поршн , св занного с электроприводом; изменение частоты колебаний поршн  осуществл етс  с помощью изменени  частоты вращени  вала электродвигател .Fluid pressure pulsations are generated by this device by changing the volume of a hermetic collector cavity filled with a fluid with a specific gravity less than the specific gravity of the working fluid. The change in volume is made by moving the piston associated with the electric actuator; The oscillation frequency of the piston is changed by changing the frequency of rotation of the motor shaft.

Данное устройство обладает р дом существенных недостатков: К ним относитс  сложность конструкций, Наличие дополнительной жидкости с удельным весом меньшим удельного веса рабочей жидкости (что не всегда возможно обеспечить), наличие дополнительных устройств дл  регулировани  частоты вращени  электродвигател  (например, реостата).This device has a number of significant drawbacks: These include the complexity of the structures, the presence of additional liquid with a specific weight lower than the specific weight of the working fluid (which is not always possible to provide), the presence of additional devices for controlling the frequency of rotation of the electric motor (for example, a rheostat).

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и повышение надежности функционировани  устройства.The aim of the invention is to simplify the design and increase the reliability of the device.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемом устройстве - гидравличеслThe goal is achieved by the fact that in the proposed device - hydraulic

сwith

4 СЛ4 SL

ОABOUT

о о оLtd

ском пульсаторе, содержащем корпус, в полости которого размещена подвижна  подпружиненна  пластина, раздел юща  полость корпуса на подпоршневуЮ и приводную камеры, герметический сильфон, расположенный в полости корпуса и закрепленный одним концом на подвижной пластине, а другим - на стенках корпуса, выходной канал, сообщающий поршневую полость с потребителем, и привод подвижной пластины, размещенный в приводной камере, выполнен в виде неподвижного сопла , взаимодействующего с подвижной пластинкой , и подвижного сливного трубопровода, установленного с возможностью перемещени  его входной части по высоте приводной камеры.A pulsator comprising a housing, in the cavity of which a movable spring-loaded plate is placed, dividing the cavity of the housing into a sub-piston and drive chamber, a hermetic bellows located in the cavity of the housing and fixed at one end on the movable plate and the other communicating the piston cavity with the consumer, and the drive of the movable plate placed in the drive chamber, is made in the form of a fixed nozzle interacting with a movable plate and a movable drain pipe, installed with the possibility of moving its entrance part along the height of the drive chamber.

Сущность предлагаемого устройства по сн етс  чертежами, где на фиг. 1 представлена конструкци  пульсатора; на фиг. 2 - результаты экспериментально-теоретических исследований.The essence of the device proposed is illustrated in the drawings, where in FIG. 1 shows the pulsator design; in fig. 2 - the results of experimental and theoretical studies.

Пульсатор состоит из заслонки 1, соединенной с сильфоном 2 и пружиной 3, на которой установлен регулирующий винт 4. Заслонка i раздел ет внутреннее пространство пульсатора на два объема рабочую полость 6 и полость пружины 7. В рабочей полости б находитс  сопло 5 и подвижный трубопровод 8 с переменным зазором между выходным отверстием трубопровода 8 и заслонкой 1. На трубопроводе 8, вне корпуса пульсатора, установлен вентиль 9. Сопло 5 соединено с входным трубопроводом 10, в котором необходимо вызвать пульсации давлени  или расхода. Выходное сечение трубопровода 9 выведено за корпус иульса- тора и может быть соединено, например, со сливным трубопроводом 11The pulsator consists of a damper 1 connected to the bellows 2 and the spring 3, on which the adjusting screw 4 is installed. The valve i divides the internal space of the pulsator into two volumes working cavity 6 and spring cavity 7. In the working cavity b there is a nozzle 5 and a movable pipeline 8 with a variable gap between the outlet of the pipe 8 and the valve 1. On the pipe 8, outside the pulsator body, a valve 9 is installed. The nozzle 5 is connected to the inlet pipe 10, in which it is necessary to cause pressure or flow pulsations. The output section of the pipeline 9 is brought out of the housing of the jets and can be connected, for example, with the drain pipe 11

Устройство функционирует следующим образом.The device operates as follows.

Пока уровень жидкости не достиг входного отверсти  трубопровода 8 колебаний нет. Расход на слив Селив однозначно определ етс  зазором между соплам 5 и заслонкой 1, т е. усилием поджзти  пружины 3 Как только входное отверстие трубопровода 8 будет закрыто уровнем воды, давление Ркол в полости G с соплом 5 начнет возрастать, перепад на заслонке 1 также будет возрастать выше настройки пружины 3. Это приведет к увеличению зазора между заслонкой 1 и соплом 5 и, следовательно, к еще большему увеличению входного расхода GBX, еще большему уменьшению объема газовой полости 6, еще большему увеличению давлени  Ркол , еще большему увеличению зазора между заслонкой 1 и соплом 5, еще большему увеличению расхода GBX Одновременно с этим увеличение давлени Until the liquid level reached the inlet of the pipeline 8, there is no oscillation. Drainage flow Seli is uniquely determined by the gap between the nozzles 5 and the valve 1, i.e. the force to apply the springs 3. As soon as the inlet of the pipeline 8 is closed by the water level, the pressure Pc in the cavity G with the nozzle 5 will begin to increase, increase above the spring 3 setting. This will increase the gap between the flap 1 and the nozzle 5 and, consequently, further increase the input flow rate GBX, further decrease the volume of the gas cavity 6, further increase the pressure of Rcol, further increase the gap between the valve 1 and the nozzle 5, an even greater increase in the flow rate of the GBX

Ркол приводит к увеличению расхода на слив белив. Если бы заслонка не обладала массой, а трубопроводы расходов GBX и белив не обладали инерционными характеристиками. то процесс перемещени  заслонки 1 и увеличени  давлени  Ркол остановилс  бы при белив GBX.(1) Rcol leads to increased consumption for bleaching. If the damper did not have a mass, and the GBX flow rates and the belids did not have inertial characteristics. then the process of moving the shutter 1 and increasing the pressure of the Pcol would stop when bleaching GBX. (1)

Однако вследствие наличи  указанных характеристик заслонка 1 переместитс  в сторону открыти  дальше положени  равновеси , что приведет к увеличению расхода на слив:However, due to the presence of these characteristics, the valve 1 will move in the direction of opening further than the equilibrium position, which will lead to an increase in the flow rate for the drain:

Селив GBX.(2)Seliv GBX. (2)

Это приведет к уменьшению давлени  Ркол и перемещению заслонки 1 в сторону закрыти , уменьшению расхода GBx- увеличенного обьема газовой полости 6, уменьшению давлени  Ркол, уменьшению зазора между заслонкой 1 и соплом 5, еще больше- му уменьшению расхода GBX. Одновременно с этим уменьшение давлени  Ркол приведет к уменьшению расхода на слив Селив. Заслонка 1 по инерции пройдет в положение равновеси , что приведет к неравенствуThis will lead to a decrease in the Rcol pressure and move the damper 1 to the side of closure, reduce the flow rate GBx- of the increased volume of the gas cavity 6, decrease the pressure of the колcol, decrease the gap between the damper 1 and the nozzle 5, and further reduce the flow rate GBX. At the same time, a decrease in the Rcol pressure will lead to a decrease in the flow rate for the discharge of the Seliv. The valve 1 by inertia will be in the equilibrium position, which will lead to inequality

Селив GBX,(3)Seliv GBX, (3)

и процесс колебаний перейдет на новый цикл.and the process of oscillation will move to a new cycle.

Работа пульсатора может быть описана системой уравнений; The operation of the pulsator can be described by a system of equations;

5five

-d,- (Р™.,-(..,+.,) с-г-d, - (Р ™., - (.., +.,) с-г

tittit

( (

Л - ffl Gen - PC)L - ffl Gen - PC)

-P.O.XI. )/.«-P.O.XI. ) /. "

dNon G« - Ос Л fjj d« dr СC drdNon G «- Oc L fjj d« dr СC dr

m d У () P6+fc(« с)(Ппр-- -Х1л «,,) drm d U () P6 + fc (“с) (Con -----Х1л« ,,) dr

(4)(four)

где GBX и Селив - расходы, см. фиг, 1; РКол - давление в рабочей полости, см.фиг.1; акл - 40 гидросопротивление зазора между соплом 5 и заслонкой 1;where GBX and Seliv are expenses, see FIG. 1; RKOL - pressure in the working cavity, see Fig.1; aql - 40 hydroresistance of the gap between the nozzle 5 and the valve 1;

635525,4 с2/кгс см2 при х 0,001 см635525.4 s2 / kgf cm2 at x 0.001 cm

Экл -Eccle -

3984.7 2 -3984.7 2 -

4(o.1444-(o,38--)4 (o.1444- (o, 38--)

-(5)-(five)

00

5five

при 0,001 х 0,03 см 123289,3 с2/кгс-см2 при х 0,03 см IBX - инерционность входного трубопровода;at 0.001 x 0.03 cm 123289.3 s2 / kgf-cm2 at x 0.03 cm IBX - inertia of the inlet pipeline;

Г„х 2,434 с2/см2;Г „х 2,434 с2 / см2;

1сл - инерционность сливноги трубопровода;1sl - inertia of the drain pipe;

сл 0,002 с2/см2.cl 0.002 s2 / cm2.

В общем случае I ,In general, I,

где I - длина;where I is the length;

F - площадь трубопровода;F is the area of the pipeline;

Звх - гидросопротивление входного трубопровода (авх 354301,84 с2/кгс-см2);SWH - hydro resistance of the inlet pipeline (avh 354301.84 s2 / kgf-cm2);

Qcn - гидросопротивление сливного трубопровода (асл 0,1 с2/кгс см2);Qcn is the hydraulic resistance of the discharge pipe (asl 0.1 s2 / kgf cm2);

Rnp н - начальное усилие, приложенное к заслонке (Rnp.H 127,1289 кгс);Rnp n - the initial force applied to the valve (Rnp.H 127,1289 kgf);

Скл - жесткость суммарна  пружины и 5 сильфона (мембраны) Скл - 3°;Sl - stiffness total spring and 5 bellows (membrane) Sl - 3 °;

С - коэффициент емкости газовой полости клапана (из услови  изотермичности процессов в полости), С 0.01449 см2;C is the coefficient of the capacity of the gas cavity of the valve (due to the isothermal conditions of the processes in the cavity), C 0.01449 cm2;

m - масса подвижных частей сильфона 10 и пружины.m is the mass of the moving parts of the bellows 10 and the spring.

Приведенные численные значени  коэффициентов системы уравнений (4) соответствуют конструктивным параметрам пульсатора и услови м проливок, имеющих 15 место в ИТМ АН УССР.The given numerical values of the coefficients of the system of equations (4) correspond to the design parameters of the pulsator and the conditions of spills having 15th place in the ITM of the Ukrainian Academy of Sciences.

На фиг. 2 приведены результаты расчет- но-экспериментальных исследований работы пульсатора, т.е. изменени  частоты колебаний от объема газовой полости 6. 20FIG. 2 shows the results of computational and experimental studies of the operation of the pulsator, i.e. changes in the oscillation frequency of the volume of the gas cavity 6. 20

Если обьем полости 6 меньше 200 см . то имеет место режим развитых пульсаций. Если объем полости больше 600 см3, то колебани  отсутствуют.If the volume of cavity 6 is less than 200 cm. This is the mode of developed pulsations. If the volume of the cavity is greater than 600 cm3, then there are no fluctuations.

Математическа  модель предлагаемого 25 устройства представл ет собой колебательное звено не меное второго пор дка, где гг, fax, сл - коэффициенты, характеризующие способность устройства накапливать киневсегда можно подобрать их соотношение так, чтобы система вышла из устойчивого состо ни  и начали генерировать колебани .The mathematical model of the proposed 25 device is an oscillatory link not second-order, where yy, fax, tc are the coefficients characterizing the ability of the device to accumulate more linearly, you can choose their ratio so that the system goes out of a steady state and begins to generate oscillations.

Использование предлагаемого устройства позвол ет по сравнению с прототипом упростить конструкцию, повысить надежность работы пульсатора и обеспечить непрерывное изменение частоты пульсаций без вмешательства в его конструкцию, что в конечном итоге упрощает проведение испытаний , повышает точность получаемых результатов и уменьшает врем  обработки испытуемых узлов и йгре гатов.Compared with the prototype, the use of the proposed device simplifies the design, improves the reliability of the pulsator and ensures a continuous change in the frequency of the pulsations without interfering with its design, which ultimately simplifies testing, improves the accuracy of the results and reduces the processing time of the tested components and components.

Claims (1)

Формула изобретени  Гидравлический пульсатор, содержащий корпус, в полости которого размещена подвижна  подпружиненна  пластина, раздел юща  полость корпуса на поршневую и приводную камеры, герметичный сильфон, расположенный в полости корпуса и закрепленный одним концом на подвижной пластине , а другим - на стенках корпуса, выходной какал, сообщающий поршневую полость с потребителем, и привод подвижной пластины, размещенный в приводной камере, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повышени  натическую энергию, Скл и С - коэффициенты. 30 дежности, привод выполнен в виде неподхарактеризуГощие способность устройства накапливать потенциальную энергию. Как известно, из теории автоматического регулировани  в системе, обладающей кинетической и потенциальной составл ющей,Claims of the invention A hydraulic pulsator comprising a case in which cavity a movable spring-loaded plate is placed, dividing the cavity of the case into piston and driving chambers, a sealed bellows located in the cavity of the case and fixed with one end on the moving plate and the other communicating the piston cavity with the consumer and the drive of the movable plate placed in the drive chamber, characterized in that, in order to simplify the design and increase the natic energy, Skl and C - coefficients. 30 reliability, the drive is made in the form of non-characterizable. The ability of the device to accumulate potential energy. As is known, from the theory of automatic regulation in a system that has a kinetic and potential component, 3535 вижного сопла, взаимодействующего с пластиной, и подвижного сливного Tpy6jn- ровода, установленного с возможностью перемещени  его входной части по высоте приводной камеры.a sliding nozzle interacting with the plate and a movable drain Tpy6jn-conduit installed with the possibility of moving its input part along the height of the drive chamber. всегда можно подобрать их соотношение так, чтобы система вышла из устойчивого состо ни  и начали генерировать колебани .one can always choose their ratio so that the system goes out of a steady state and starts generating oscillations. Использование предлагаемого устройства позвол ет по сравнению с прототипом упростить конструкцию, повысить надежность работы пульсатора и обеспечить непрерывное изменение частоты пульсаций без вмешательства в его конструкцию, что в конечном итоге упрощает проведение испытаний , повышает точность получаемых результатов и уменьшает врем  обработки испытуемых узлов и йгре гатов.Compared with the prototype, the use of the proposed device simplifies the design, improves the reliability of the pulsator and ensures a continuous change in the frequency of the pulsations without interfering with its design, which ultimately simplifies testing, improves the accuracy of the results and reduces the processing time of the tested components and components. Формула изобретени  Гидравлический пульсатор, содержащий корпус, в полости которого размещена подвижна  подпружиненна  пластина, раздел юща  полость корпуса на поршневую и приводную камеры, герметичный сильфон, расположенный в полости корпуса и закрепленный одним концом на подвижной пластине , а другим - на стенках корпуса, выходной какал, сообщающий поршневую полость с потребителем, и привод подвижной пластины, размещенный в приводной камере, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повышени  наClaims of the invention A hydraulic pulsator comprising a case in which cavity a movable spring-loaded plate is placed, dividing the cavity of the case into piston and driving chambers, a sealed bellows located in the cavity of the case and fixed with one end on the moving plate and the other communicating the piston cavity with the consumer and the drive of the movable plate placed in the drive chamber, characterized in that, in order to simplify the design and increase by вижного сопла, взаимодействующего с пластиной, и подвижного сливного Tpy6jn- ровода, установленного с возможностью перемещени  его входной части по высоте приводной камеры.a sliding nozzle interacting with the plate and a movable drain Tpy6jn-conduit installed with the possibility of moving its input part along the height of the drive chamber. - I I - I I //---I -т W// --- I -t W 0t/&t0t / & t
SU904834919A 1990-06-05 1990-06-05 Hydrauilic pulser SU1756666A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904834919A SU1756666A1 (en) 1990-06-05 1990-06-05 Hydrauilic pulser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904834919A SU1756666A1 (en) 1990-06-05 1990-06-05 Hydrauilic pulser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1756666A1 true SU1756666A1 (en) 1992-08-23

Family

ID=21518540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904834919A SU1756666A1 (en) 1990-06-05 1990-06-05 Hydrauilic pulser

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1756666A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1420254, кл. F 15 В 21/12, 1987. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE9501564L (en) Double acting pump
JP2599602B2 (en) Exciter
US5151015A (en) Compression device, particularly for the pressure filling of a container
SU1756666A1 (en) Hydrauilic pulser
KR20110015262A (en) Variable liquid-column oscillator using wave energy
US5491306A (en) Mass oscillator having an adjustable gas spring
RU2750179C1 (en) Submersible oil production unit
US4568251A (en) Cyclic speed control apparatus in variable stroke machines
KR100677924B1 (en) Device for pulsation dampening of metering pump using diaphragm
EP0919724B1 (en) Hydraulically driven double acting diaphragm pump
US1294271A (en) Method and apparatus for raising or forcing liquids.
JP2000039081A (en) Pneumatic pulse generator
US1114108A (en) Method and apparatus for pumping liquids.
RU2096819C1 (en) Pressure regulator
SU902862A1 (en) Vibrator
RU2047019C1 (en) Damper
SU1594498A1 (en) Hydropneumatic follow-up device
SU1017821A1 (en) Pumping unit
SU903652A1 (en) Hydraulic shock damper
SU1137256A1 (en) Manipulator hydraulic drive
RU2049663C1 (en) Deep-seated vibration thickener
SU821765A1 (en) Apparatus for hydraulic pulse-type conveying of motion
US2819619A (en) Sealed transmission system
RU2065198C1 (en) Usage regulator
RU1832147C (en) Device for preventing string sticking