Интерференционный гаситель пульсаций давления

 

ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ГАСИТЕЛЬ ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ,содержащий корпус с внутренней винтовой канавкой и каналом, расположенным параллельно оси гасителя, в котором установлена с возможностью перемещения в осевом направлении полая втулка, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности функционирования, полая втулка подпружинена относительно корпуса и снабжена пластиной с дроссельным отверстием, установленной в ее полости перпендикулярно оси гасителя. . 1 ОС

179 А

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3(59 F 16 L 55 04

1Яуу 1Х

1 8 ®

7 3 (21 ) 3479709/29-08 (22) 06.08.82 (46) 07.03.84. Вюл. 9 9 (72) П.A. Горбатов и A.Â. Плюнгин (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 62-752.2 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 500414, K . F 16 L 55/02, 1973.

2 ° Авторское свидетельство СССР

9 634063,кл. F 16 L 55/04, 1977 (прототип). (54) (57) ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫЙ ГАСИТЕЛЬ

ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус с внутренней винтовой канавкой и каналом, расположенным параллельно оси гасителя, в котором установлена с возможностью перемещения в осевом направлении полая втулка, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности функционирования, полая втулка подпружинена относительно корпуса и снабжена пластиной с дроссельным отверстием, установленной в ее полости перпендикулярно оси гасителя.

1078179

Изобретение относится к арматуро,строению и может быть использовано для гашения пульсаций давления в гидравлических системах.

Известен интерференционный гаситель пульсаций давления, состоящий из корпуса., выполненного в виде стакана, крышки, уплотняющей прокладки и .сердечника, который имеет внутренний глухой канал и наружную винтовую канавку, сообщающиеся меж- 1О ду собой рядом последовательно расположенных отверстий с увеличивающимся сечением от дна глухого канала 1 3.

Недостатком данного гасителя яв- 15 ляется то, что его конструкция не обеспечивает регулирования при изменении частоты подавляемых пульсаций давления.

Наиболее близким по техничес- .2п кой сущности и достигаемому результату к изобретению является интерференционный гаситель пульсаций, содержащий корпус с входной и выходной полостями, в котором выполнена 25 винтовая расточка с расположенным параллельно оси гасителя каналом.

В канале установлена подвижная в осевом направлении полая втулка, перемещаемая посредством соединенного с ней хвостовика, что приводит к изменению соотношения длин каналов.

Гашение пульсаций давления рабочей среды достигается путем интерференции волн давления благодаря различной длине каналов.

Известный интерференционный гаситель пульсаций позволяет настроиться на любую, подлежащую гашению частоту пульсации давления, лежащую в диапазоне, определяемом конструктивными параметрами гасителя. Эффективная работа рассмотренного гасителя будет достигаться без перенастройки лишь в том случае, если частота подлежащих подавлению пульсаций, на которую настроен гаситель, стабильна, т.е. не изменяется во времени (2 ).

Однако для целого ряда гидравлических систем характерным является случайное изменение частоты пульсации. В таких условиях известный гаситель функционирует недостаточно эффективно. 55

Целью изобретения является повышение эффективности функционирования интерференционного гасителя.

Указанная цель достигается тем, что в интерференционном гасителе 6() пульсаций давления, содержащем корпус с внутренней винтовой канавкой и каналом, расположенным параллельно оси гасителя, в котором установлена с возможностью перемещения в осевом направлении полая втулка, последняя подпружинена относительно корпуса и снабжена пластиной с т дроссельным отверстием, установленной в ее полости перпендикулярно оси гасителя °

Предлагаемое конструктивное решение позволяет обеспечить самонастройку интерференционного гасителя на изменяющуюся частоту пульсаций давления, генерируемых в гидромагистралях гидродвигателем, ротор которого вращается с переменной во времени частотой и, следовательно, увеличить эффективность подавления этих пульсаций.

На чертеже представлен интерференционный гаситель пульсаций давления, общий вид.

Интерференционный гаситель имеет корпус 1 с приемной 2, внутренней 3 и выходной 4 полостями, отверстием

5 для отвода рабочей жидкости, параллельным оси гасителя каналом б и винтовой проточной канавкой 7.

В канале 6 установлена подвижная в осевом направлении полая втулка 8, подпружиненная пружиной

9 и имеющая осевой проточный канал

10, полость 11 и радиальные отверстия 12, сообщающие полости 11 и 3.

Корпус 1 герметично закрыт крышкой 13, содержащей отверстие 14 для подвода рабочей жидкости. B полости 11 поперечно установлена пластина 15 с дроссельным отверстием 16.

Гаситель работает следующим образом.

Пульсирующий поток жидкости, подведенный к отверстию 14, разделяется в приемной полости 2 на две части, одна из которых поступает в осевой канал 10, а другая — в винтовую ка— нанку 7. Подведенный к гасителю поток и его разделенные составляющие характеризуются определенной частотой и длиной волны пульсаций.

Обе части потока вновь сливаются в один поток в полости 11. При этом часть потока, поступающая по осевому каналу 10, проходит меньший путь до полости 11, чем та часть потока, которая двигается по винтовой канавке 7, а затем через радиальные отверстия 12 поступает в полость 11.

Для эффективного гашения пульсаций давления разница длин винтовой проточной канавки 7 (0„1 и осевого проточного канала 10 (3 ) от места разделения потоков до места их соединения через радиальные отверстия 12 должна обеспечивать сдвиг фазы пульсаций разделенных потоков на половину периода и выбираться из соотношения „- = (+z jЛ

1078179 где

Г = з ° Р где р.

2 у

Таким образом б2

65 где К = 0,1,2,3...

3 — длина волны пульсаций давления.

Осевое перемещение полой втулки

8 относительно корпуса 1 позволяет изменить место разделения потока жидкости на две части, а, следовательно, соотношение длин 01 и 1 и, таким образом, настроиться на частоту пульсаций давления, подлежащих гашению.

Самонастройка гасителя на частоту пульсаций давления, генерируемых в гидромагистралях гидропередачи гидродвигателем, ротор которого вращается с переменной частотой, осуществляется следующим образом.

При прохождении потока рабочей жидкости через гаситель на полую втулку 8 слева направо действует сила F, стремящаяся переместить 20 ее в осевом направлении

1 2 1 Ф 2 где P u P — давление рабочей жид- 25

1 кости, воздействующей соответственно на левый и правый торцы с площадью H полой втулки 8; 30

P u P — давление рабочей жид3 + кости, .воздействующей соответственно на левый и правый торцы с площадью 82 пластины 15.

Поскольку потери давления при прохождении жидкостью дроссельного отверстия существенно больше остальных потерь давления, имеющих место при работе гасителя, то с достаточной точностью можно считать, что

1 3 2 +

С учетом этого, принимая, что

1 " 2 и "1 2 3 -Ф> сила Г определяется выражением

Перепад давления дР и расход Q жидкости через дроссельное отверстие 50 в диафрагме, установленной.в трубе, связаны известным соотнЬщением коэффициент расхода площадь сечения отверстия; плотность жидкости; диаметр дроссельного отверстия; диаметр трубы,в которой установлена диафрагма.

5у 40 = = const, 2 А 252

2 т.е. величина силы, действующей в осевом направлении на полую втулку 8, пропорциональна квадрату расхода жидкости через дроссельное отверстие 16 пластины 15.

Перемещению полой втулки 8 вправо препятствует сила упругости Гу пружины 9. Если подобрать пружину, для которой сила F пропорциональна квадрату ее упругой деформации л6(Р =сд ), У 2. то, поскольку в равновесном состоя" нии F=F>, a t = 8. р, где p=g/с =conSt, т.е. имеет место пропорциональная зависимость между перемещением полой втулки 8, численно равным dt и расходом жидкости.

Основная частота пульсаций давления Г, генерируемых в гидромагистралях, широко распространенными роторно-поршневыми гидродвигателями, как известно, также пропорциональна расходу жидкости:

=< Z = — Z

Я

% где > — угловая скорость вращения ротора гидродвигателя, Z — число поршневых групп объемная постоянная гидродвигателя.

Таким образом, поскольку основная частота пульсаций жидкости f и перемещение полой втулки 8 d0 пропорциональны расходу, то подбирая соответствующим образом численные значения величин, входящих в вышеприведенные зависимости, достаточно просто обеспечить самонастройку гасителя на переменную частоту пульсаций давления, генерируемых гидродвигателем.

При нарушении равновесного состояния полая втулка 8 перемещается в осевом направлении до тех.пор, пока не будет достигнуто равенство

F=F>, При перемещении полой втулки

8 в равновесное состояние, сдвигается место разделения потоков и меняется длина 81 винтовой проточной канавки 7 от места разделения потоков до места их соединения через радиальные отверстия 12, а, следовательно, меняется разность

tÄ вЂ” O2 .

Параметры пластины 15 с дроссельным отверстием 1б и пружины 9 выбираются таким образом,.чтобы положение подвижной полой втулки 8 в каж-.. дый момент времени работы определило бы такую разность длйн t - 02 чтобы осуществлялось эффективное гашение пульсаций давления.

1078179

Составитель T.Êoëÿñèícêàÿ

Редактор Н.Пушненкова Техред Ж.Кастелевич Корректор A.Ïoâõ

Тираж 913 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 908/30

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Применение предлагаемого гасителя .позволяет более аффективно подавлять. пульсации давления, генерируемые в гидромагистралях гидродвигателем, что обеспечивает повышение надежности и долговечности гидропередач.