Струйное переключающее устройство

 

1. СТРУЙНОЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее бистабильный струйный усилитель и установленный за ним между двумя выходными каналами механически управляемый разделитель потока, отличающееся тем, что, с целью уменьшения утечек рабочей среды, выходные каналы расположены соосно и противоположно направлены, а разделитель потока снабжен тягой и установлен с возможностью его перемещения вдоль оси выходных каналов . В СП 05 00 С5 со о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D F 15 С 1/04

} л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 1887946/25-06 (25) 1887945/25-06; 1887947/ 25-06 (22) 02.03.73 (46) 23.01.84. Бюл. № 3 (72) В. Ф. Бугаенко и Н. Ф. Линский (71) Днепропетровское отделение Института механики АН Украинской CCP (53) 62-543.7 (088.8) (56) 1. Патент США № 3.605.780, кл, 137-81.5, 1969.

ÄÄSUÄÄ 1 68630 (54) (57) 1. СТРУЙНОЕ ПЕРЕКЛЮЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее бистабильный струйный усилитель и установленный за ним между двумя выходными каналами механически управляемый разделитель потока, отличающееся тем, что, с целью уменьшения утечек рабочей среды, выходные каналы расположены соосно и противоположно направлены, а разделитель потока снабжен тягой и установлен с возможностью его перемещения вдоль оси выходных каналов.

1068630

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности использования рабочей среды, каждый выходной канал снабжен сверхзвуковым соплом.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что тяги разделения потока на своих корцах снабжены запорными элементами для взаимодействия с соплами.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что оно снабжено направляюшими, разме}ценными в каждом из выходных кайалов, при этом в направляющих подвижйо установлена тяга разделения потока, которая снабжена двумя перепускными каналами для соединения выходного канала одного из сопел со сверхзвуковой частью другого сопла, а запорные элементы разме}цены в сверхзвуковых частях сопл.

Изобретение относится к области пневмоники и может быть применено в устройствах, в которых возникает необходимость управления газовыми потоками, например в системах управления силовыми установками различного назначения с использованием струйных переключающих устройств.

Известно струйное переключающее устройство, содержащее бистабильный струйный усилитель и установленный за ним между двумя выходными каналами механически управляемый разделитель потока (1).

Недостатком данного устройства является наличие утечек газа через нерабочий канал, что приводит к снижению эффективности устройства и повышенйым энергетическим потерям, особенно в случаях применения в качестве рабочего тела высокотемпературного газа.

Целью изобретения является уменьшение утечек рабочей среды.

Эта цель достигается тем, что в струйном переключающем устройстве, содержа}цем бистабильный струйный усилитель и установленный за ним между двумя выходными каналами механически управляемый разделитель потока, выходные каналы расположены соосно и противоположно направлены, а разделитель потока снабжен тягой и установлен с возможностью ее перемещения вдоль оси выходных каналов.

Кроме того, с целью повышения эффективности использования рабочей среды, каждый выходной канал снабжен сверхзвуковым соплом.

Тяги разделения потока на своих концах снабжена запорными элементами для взаимо действия с соплами.

5. Устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем, что разделитель выполнен в виде жестко соединенного с тягой поршня, установленного в цилиндре с образованием двух полостей, соединенных с выходными каналами.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что каждая из полостей цилиндра соединена со смежным с ней выходным каналом, а запорные элементы размещены в дозвуковой части сопл.

7. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что каждая из полостей цилиндра соединена с несмежным с ней выходным каналом, а тяга разделителя снабжена сквозным осевым каналом.

Кроме того, устройство снабжено направляю}цими, размещенными в каждом из выходных каналов, при этом в направляющих подвижно установлена тяга разделителя потока, которая снабжена двумя перепускны5 ми каналами для соединения вь(ход},oio канала одного из сопл со сверхзвуковой частью другого сопла, а запорные элементы разме}цены в сверхзвуковых частях сопл.

Разделитель выполнен в виде жестко соединенного с тягой поршня, установленного в цилиндре с образованием двух полостей, сообшенных с выходными каналами.

При этом каждая из полостей цилиндра соединена со смежным с ней выходным каналом, а запорные элементы размещены в дозвуковой части сопл.

Каждая из полостей цилиндра соединена с несмежным с ней выходным каналом, а тяга разделителя снабжена сквозным осевым каналом.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с тягой разделителя потока, снабженной двумя перепускными каналами; на фиг. 2 — устройство с тягой разделителя потока и поршнем, размешенным в цилиндре с образованием полостей, сообщенных со смежными выходными каналами; на фиг. 3 — то же, сообщенных с несмежными выходными каналами.

Струйное переключающее устройство (фиг. 1) содержит канал питания 1 и каналы

30 2 и 3 управления, составляющие совместно бистабильный струйный усилитель. Стенки

4 и 5 относятся соответственно к размещенным под углом выходным каналам 6 и 7. разделенным клином 8. По обе стороны от

1068630 мическое воздействие потока на запорный элемент 15, что вызывает смещение тяги 13 вправо. При этом истекающий из сопла 10 газ через перепускной канал 18 эжектирует газ, попавший в выходной канал, 6. При этом торец тяги 13 с запорным элементом

14 садится на седло сопла 10, перекрывая выход газа из этого сопла. последнего размещается механически управляемый разделитель 9 потока. Выходные каналы 6 и 7 переходят в сверхзвуковые сопла 10, которые, как и концы этих каналов, расположены соосно и противоположно направлены. Сопла 10 имеют сверхзвуковую

11 и дозвуковую 12 части. Разделитель 9 потока снабжен тягой 13, которая на своих концах (фиг.,1) имеет запорные элементы

14 и 15. Последние взаимодействуют со сверхзвуковыми частями 11 обоих сопел 10.

Тяга 13 установлена подвижно в направляющих 16 и 17 и снабжена перепускными каналами 18 и 19. Последние выполнены так, что при закрытом левом (фиг. 1) сопле 10 перепускной канал 18 соединяет выходной канал 6 со сверхзвуковой частью 11 правого сопла 10, а при закрытом правом сопле 10 перепускной канал 19 соединяет выходной канал 7 со сверхзвуковой частью 11 левого сопла 10. При закрытом левом сопле 10 один из торцов перепускного канала 19 перекрыт направляющей 17, а при закрытом правом сопле 10 направляющей 16 перекрыт торец перепускного канала 18.

При исполнении устройства в варианте с поршнем, помещенным в цилиндре с образованием полостей, каждая из которых соединена со смежным с ней выходным каналом (фиг. 2) тяга 13 на своих концах снабжена запорными элементами 20 и 21. Поршень

22 расположен в цилиндре 23 с образованием полостей 24 и 25. Последние соединены соответственно с выходными каналами 6 и 7.

Площадь поперечного сечения запорных элементов 20 и 21 выбирается меньше площади поперечного сечения поршня 22. В данном варианте исполнения устройства запорные элементы 20 и 21 размещены в дозвуковой части 12 сопел 10.

При подаче газа в канал 3 управления поток газа из канала питания 1 устремляется в выходной канал 6. Под динамическим напором потока, воздействующего на запорный элемент 14, тяга 13 смещается влево (фиг. 1). При этом другой торец тяги 13 запорным элементом 15 садится на свое седло, перекрывая правое сопло 10. Одновременно газ через открывшийся торец перепускного канала 19 отсасывается из выходного канала 7 в левое сопло 10.

При подаче давления в канал 2 управления газовый поток устремляется в выход10

20 ной канал 7, что вызывает смещение тяги 13 в обратном направлении в соответствии с описанным действием газовых сил. Если устройство выполнено в варианте, показанном на фиг. 2, то поток газа из выходного канала 7 попадает в полость 25 цилиндра 23.

В результате повышения давления в полости

23 тяга 13 с поршнем 22 смещается влево и с помощью запорного элемента 20 перекрывает горло левого сопла 10.

З0 При подаче давления, например, в канал управления 3 поток газа из канала 1 питания отклоняется и направляется в выходной канал 6, откуда попадает в полость 24 цилиндра 23. В результате повышения давления в полости 24 тяга 13 с поршнем 22 перемещается вправо и запорным элементом

21 перекрывает правое сопло 10.

При. исполнении устройства в варианте с тягой разделителя потока, снабженной сквозным осевым каналом (фиг. 3) полость

24 цилиндра 23 соединена каналом 26 с йесмежным с ней выходным каналом 7, а полость 25 — с каналом 27 с несмежным с ней выходным каналом б. Тяга 13 снабжена сквозным осевым каналом 28. Поршень 22 в крайних положениях своими торцами взаимодействует с седлами 29 и 30 на цилиндры 23. Длина тяги 13 для устройства в этом случае исполнения должна быть не меньше расстояния между горлами обоих сопел 10.

Струйное переключающее устройство работает следующим образом.

При отсутствии газа в каналах 2 и 3 управления поток из канала 1 питания прилипает, вследствие действия эффекта Коанда, к одной из стенок 4 или 5. Если поток притянут, например, к стенке 5, то он направляется в выходйой канал 7.

Если устройство выполнено в варианте, показанном на фиг. 1, то появляется динаПри подаче давления в канал 2 управления газовый поток проходит в выходной

40 канал 7, а разделитель 9 потока работает аналогично в соответствии с действием газовых сил. Если устройство выполнено в варианте, показанном на фиг. 3, то при течении газа из канала 1 питания, через, например, выходной канал ? газ попадает в канал 26, а из него в полость 24 цилиндра 23.

При повышении давления в полости 24 поршень 22 смещается вправо и своим торцом опирается в седло 30. Одновременно газ, истекающий из правого сопла 10, эжектирует через осевой канал 28 часть газа истекаю50 щего из левого сопла 10, сокращая тем самым из него непроизводительные утечки.

При подаче давления в канал 3 управления и перемене, в связи с этим, направления основного потока газа на движение газа по выходному каналу 6, газ через канал 27 попадает в полость 25 цилиндра 23 и вызывает смещение поршня 22 влево до упора в седло 29.

1068630

Составитель В. Рухадзе

Редактор П. Коссей Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 10951/29 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

При этом отсасывается часть газа, попадающего в выхлопной канал 7, уменьшая тем самым непроизводительную утечку газа через правое сопло 10.

Предлагаемое струйное переключающее устройство исключает непроизводительные утечки газа через неработающий выходной канал устройства.