Вибронасос

 

ВИБРОНАСОС, содержащий трубчатый рабочий орган, имеющий в нижней части обратный клапан, а в верхней - выходное отверстие, и вибропривод, выполненный в виде пьезокерамического элемента , снабженного жестко закрепленными на нем башмаками, контактирующими с рабочим органом, причем с одной стороны элемента расположен сплошной заземленный электрод, а с другой стороны - составной электрод, симметричные части которого попарно подключены через переключатель к источнику высокочастотного тока, отличающийся тем, что, с целбю повышения КПД, пьезокерамический элемент выполнен в виде радиально установленных вокруг рабочего органа пластин, подпружиненных к последнему , а составной электрод имеет дополнительную центральную часть, подключенную непосредственно к источнику высокочастотного тока. (Л Од IND со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1062431 уя1 F 04 F 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ::

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3493109/25-06 (22) 21.06.82 (46) 23.!2.83. Бюл. № 47 (72) А. В. Кочикян, М. Г. Арутюнян, К. М. Рагульскис, А. К. Бубулис и В. П. Юшка (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 621 ..694 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 233466, кл. F 04 В 7/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3297431, кл. F 04 F 7/00, 1981. (54) (57) ВИБРОНАСОС, содержащий трубчатый рабочий орган, имеющий в нижней части обратный клапан, а в верхней выходное отверстие, и вибропривод, выполненный в виде пьезокерамического элемента, снабженного жестко закрепленными на нем башмаками, контактирующими с рабочим органом, причем с одной стороны элемента расположен сплошной заземленный электрод, а с другой стороны — составной электрод, симметричные части которого попарно подключены через переключатель к источнику высокочастотного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, пьезокерамический элемент выполнен в виде . радиально установленных вокруг рабочего органа пластин, подпружиненных к последнему, а составной электрод имеет дополнительную центральную часть, подключенную непосредственно к источнику высокочастотйого тока. е

1062431

На фиг. 1 схематично изображен вибронасос, продольный разрез; яа фиг. 2 электрическая схема подключения пьезоке-;и рамического элемента; на фиг. 3 — схема разделения пьезокерамического элемента, где штриховкой обозначены электроды, находящиеся под воздействием электрического напряжения; яа фиг. 4 — кривые зависимости амплитуды А„продольных колебаний от sp .конфигурации и схемы подключения электродов; на фиг. 5 -- то же для амплитудь|

А„поперечных колебаний.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции вибронасоса, и может быть использовано при проектировании гидротранспортных систем приборостроения, в экспериментальной и испытательной

Технике.

Известен вибронасос, содержащий труб чатый рабочий орган, имеющий в нижней части обратный клапан, а в верхней -- выходное отверстие, и закрепленный на виброприводе (! .

Недостатками известного вибронасоса являк>тся низкий КГ1Д и сложность конструкЦИ11.

Наиболее близким к изобретению по технической сугцности является вибронасос, содержащий трубчатый рабочий орган, имеющий в нижней части обратный клапан, а верхней — выходное отверстие и вибропривод, выполненный в виде пьезокерамического элемента, снабженного жестко закреп,пенными на нем башмаками, контактируюгцими с рабо.им органом, причем с одной стороны элемента расположен сплошной заземленный электрод, а с другой стороны — составной электрод, симметричные части которого попарно подключены через переключатель к источнику высокочастотного тока (2).

Недостатком известного насоса является низкий КГ1Д.

Цель изобретения -- повышение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в вибронасосе, содержащем трубчатый рабочий орган, имеющий в нижней части обратный клапан, а в верхней — выходное отверстие, и вибропривод, выполненный в виде пьезокерамического элемента, снабженного жестко закрепленными на нем башмаками, контактирующими с рабочим органом, причем с одной стороны элемента расположен сплошной заземленный электрод, а с другой стороны -- составной электрод, симметричные части которого попарно подключены через .переключатель к источнику высокочастотного тока, пьезокерамический эле-, мент выполнен в виде радиально установленйых вокруг рабочего орга ; подг!ружиненных к последнеМу, а составной электрод имеет дополнительную центральнуЮ часть, подключенную непосредственно к ис-. точнику высокочастотного тока.

Вибронасос содержит трубчатый рабочий орган 1, имек>п1ий в нижней ча< ти обратный клапан 2, а в верхней -- выходное отверстие 3, и вибропривод, выполненный в виде пьезокерамического элемента, сH;>áæåíHîãо жестко закрепленными на нем башмаками

4 — 7, контактирующими с рабочим органом

1, причем с одной стороны элемента расположен сплошной заземленный электрод 8, а с другой стороны — - составной электрод, симметри пн,к части 9--!2 которого попарно подкл1очены через переключатель 13 к источнику 14 высокочастотного тока. Пьезокерамический элемент выполнен в виде радиально установленных вокруг рабочего органа пластин 15 и !6, подпружиненных к последнему пружинами 17 и 18, а составной электрод имеет дополнительную центральную часть 19, подключенную непосредственно к источнику !4 высокочастотного тока.

Вибронасос работает следующим образом.

При подаче электрических колебаний от источника 14 на одну из симметричных частей, например 9 и 10 и электрод 8 каждой из пьезокерамических пластин 1Ь и !6, в ннх возбуждаются продольные с амплитудой Л„и изгибные с амплитудой А„колебания (фиг. 4 и 5), частотйые и фазовые характеристики которых сдвинуты одна относительно другой.

Из-за этого закрепленные на пластинах 15 и 16 башмаки 4 — 7 совер 1ают эллиптические движения в плоскостях пластин,!5 и 16. В пределах одного цикла эллипсообразного движения башмаки 4 — 7 проскальзывают относительно рабочего органа 1 в течение одной половины цикла и заклиниваются в течение другой половины цикла, за счет этого рабочий орган 1 совершает направленное поступательное движение.

Реверсирование движения производится при помощи переключателя 13, который присоединяет другие симметричные части 11 и 12 к источнику 14, вследствие чего фаза изгибн 1х колебаний изменяется относительно фазы продольных колебаний на 180 .

При движении трубчатого рабочего органа вниз от внешней нагрузки открывается, обратный клапан 2, и происходит сброс порции жидкости через выходное отверстие 3.

Клапан 2 закрывается при движении трубчатого рабочего органа 1 вверх. Такое чередование направления движения трубчатого рабочего органа I обеспечивает транс,портирование жидкости. Вибронасос может работать непрерывяо и в режиме дозировайия.

В предлагаемом насосе отношение пло-! цади электродов, находящихся под воздействием электрического напряжения (яа фиг. 3 заштрихована) к полной площади электродов составляет 0,75 (тогда как в известном всего 0,5). На графиках амплитуд Л„и

Ау (фнг. 4 н 5) кривая, соответствующая

10б243

3 характеристикам изв(стиого виброиасоса. обозначена а, кривая для предлагаемого виброиасоса — б. Из сравнения графикон видно, что значения амплитуд А„ и А у предлагаемого виброиасоса значительно боль ше, что свидетельствует об уменьшении энер гозатрат и увеличении расхода транспортируемой жидкости.

Форма выполнения электродов и схема их подключения к источнику дает возмож1 ность Макснмально использовать ооьей пьезоактивного материала пьезокерамических элементов, что значительно увеличивает КПД виброиасоса. Выполнение пьезокерамического элемента в виде пластин и их симметричное расположение по периметру рабочего органа обеспечивает надежный с требуемый натягом механический контакт башмаков с рабочим органом, что также повышает КПЦ виброиасоса.

Лх 2/О т

106243l

Ку 10н/т

Составитель Н. Иванков

Редактор В. Иванова Техред И. Верес Корректор М. немчик

Закаэ 10154/36 Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскан наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород. ул. Проектная, 4