Вибронасос

 

ВИБРОНАСОС, содержащий рабочую камеру с подводом и отводом жидкости и размещенный соосно ей плунжер, имеющий на одном торце всасывающее отверстие с обратным клапаном и взаимодействующий через размещенный на другом торце щток с пьезоэлементом, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат, между щтоком и пьезоэлементом размещено упругодеформируемое кольцо, расположенное симметрично оси плунжера и щарнирно связанное с противоположным вводу щтока торцом рабочей камеры.//^///Л/J!?СП•^^CD12.^///^//

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1079907 з(ц F 04 F 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДТЕЛЬСТВУ c .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3521426/25-06 (22) 14.12.82 (46) 15.03.84. Бюл. № 10 (72) P-N. В. Канапенас, В. И. Кабелка, Ю. К. Вищакас и И. В. Малашкевичюс (71) Институт физики АН ЛитССР (53) 621.691 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 506697, кл. F 04 С 1/16, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 943443, кл. F 04 F 7/00, 1980. (54) (57) ВИБРОНАСОС, содержащий рабочую камеру с подводом и отводом жидкости и размещенный соосно ей плунжер, имеющий на одном торце всасывающее отверстие с обратным клапаном и взаимодействующий через размещенный на другом торце шток с пьезоэлементом, отличаюи1ийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат, между штоком и пьезоэлементом размещено упругодеформируемое кольцо, расположенное симметрично оси плунжера и шарнирно связанное с противоположным вводу штока торцом рабочей камеры.

1079907 мента 10 он возбуждает линейные колебания штока 9 и рабочей камеры 1, направленные в противоположные стороны по радиальному направлению относительно упругодеформируемого кольца 11 (на чертеже показано двойной стрелкой). При резонансном колебательном режиме упругодеформируемое кольцо 11 совершает упругие стояв чие колебания в радиальном направлении, как показано пунктирными линиями а, б. е 1п на чертеже. Вследствие этих колебаний шток 9 совершает возвратно-поступательт- ное движение, которое передается плунжеру 4 и рабочей камере 1. 3а счет этих колебаний плунжер 4 в цилиндрической рабочей жидкостной камере и корпус 1 со15 вершают возвратно-поступательное движение. При расширении пьезокерамического элемента 10 упругодеформируемое кольцо 11 сжимается (на чертеже показано пунктирной линией а) и за счет его деформации шток 9 с плунжером 4 перемее шается вниз, закрывается клапаном 13 подвод 2, создавая давление на жидкость под плунжером 4 и, она поступает через всасывающее отверстие в обратный клапан 7 и плунжер 4 к отводу 3. я 25 При сжатии пьезокерамического элемента 10 плунжер 4 и рабочая камера 1 движутся в обратных направлениях. Происходит подсос жидкости через подвод 2 в полость рабочей камеры 1, находящуюо ся под плунжером 4.

Изобретение относится к насосострое нию, а именно к насосам необъемного вы теснения с поступательным движением жид кости, и может быть применено в лазер ной и медицинской технике, биологическои и химической промышленности.

Известен вибронасос, содержаший кор пус с эксцентрично установленным в нем ротором, имеюшим пазы с размещенными них роликовыми шиберами, причем поверх ность каждого паза имеет направляюши и охватываюшие ролик участки (1).

Недостатком известного насоса являю ся большие энергозатраты при перека ч ке жидкости из-за больших сил трения возникаюших за счет большой контактной поверхности роликовых шиберов с пере качиваемой жидкостью.

Наиболее близким к изобретению по тех нической сущности является вибронасос содержащий рабочую камеру с подводом и отводом жидкости и размешенный соос но ей плунжер, имеющий на одном торц всасывающее отверстие с обратным кла паном и взаимодействующий через разме щенный на другом торце шток с пьезо элементом (2).

Недостатком данного насоса являютс большие энергозатраты.

Целью изобретения является уменьше ние энергозатрат на перекачку жид кости.

Поставленная цель достигается тем, чт в вибронасосе, содержащем рабочую камеру с подводом и отводом жидкости и размещенный соосно ей плунжер, имеющий на одном торце всасывающее отверстие с обратным клапаном и взаимодействующий через размещенный на другом торце шток с пьезоэлементом, между штоком и пьезо- З5 элементом размешено упругодеформируемое кольцо, расположенное симметрично оси плунжера и шарнирно связанное с противоположным вводу штока торцом рабочей камеры. 40

На чертеже схематически показан вибронасос, продольный разрез.

Вибронасос содержит рабочую камеру 1 с подводом 2 и отводом 3 жидкости и размещенный соосно ей плунжер 4, имеющий на одном торце 5 всасывающее отверстие 6 45 с обратным клапаном 7 и взаимодействующий через размешенный на другом торце 8 шток 9 с пьезоэлементом 10. Между штоком 9 и пьезоэлементом 10 размещено упругодеформируемое кольцо 11, расположенное симметрично оси плунжера 4 и шарнирное связанное с противоположным вводу штока торцом 12 рабочей камеры 1.

Подвод 2 снабжен клапаном 13.

Вибронасос работает следуюши м образом. 55

При питании переменным напряжением от генератора колебаний (на чертеже условно не показан) пьезокерамического элеПрактически важным с точки зрения энергетики является резонансно-колебательный рабочий режим пьезокерамического элемента 10 и упругодеформируемого кольца 11. При таком резонансном режиме амплитуда стоячих колебаний в радиальном направлении упругодеформируемого кольца 11 достигает наибольшей величины, при этом для пьезокерамического элемента 1О требуются наименьшие энергозатраты на генерирование линейных колебаний. Таким образом, упругодеформируемое кольцо 11 в резонансном режиме увеличивает амплитуду механических колебаний в радиальном направлении и служит в качестве механического виброусилителя этих колебаний, за счет которых увеличивается амплитуда линейных колебаний плунжера 4 относительно колеблющейся рабочей камеры 1. Вследствие такого колебательного режима производительность перекачиваеемой жидкости можно управлять изменением амплитуды механических колебаний упругодеформируемого кольца 11, изменяя величину переменного напряжения питания п ьезокерамического элемента 10.

Кроме того, из-за рассеивания энергии в упругодеформируемом кольце 11 амплитуда линейных колебаний рабочей камеры 1 меньше, чем амплитуда колебаний плунжера 4.