Струйный дифференциальный усилитель

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК 4 F 15 СЗ/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

i К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В г l-. г

С:

rs S в

19 (21) 3818980/24-24 (22) 04.12.84 (46) 23.07.86. Бюл. № 27 (71) Киевский ордена Трудового Красного

Знамени институт инженеров гражданской авиации им. 60-летия СССР (72) В. Б. Струтинский, В. П. Бочаров, В. М. Коновалов и Ф. Н. Асфандияров (53) 621.525 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 309354, кл. F 15 С 1/06, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 737671, кл. F 15 С 3/10, 1979. (54) (57) СТРУЙНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЬ1Й УСИЛИТЕЛЬ, содержащий рабочую камеру, неподвижно закрепленные сопло питания, два выходных сопла с разделителем между ними, призматический подвижный элемент с первым отверстием, обращенным к соплу питания и выполненным в виде сопряженных конфузора и диффузора, и две симметрично расположенные по разные стороны подвижного элемента входные камеры, мембраны которых жестко связаны с призматическим подвижным элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения

КПД, в призматическом подвижном элементе выполнены второе и третье отверстия, „„SU„„1245780 А1 основание призматического подвижного элемента, обращенное к выходным соплам, имеет центральную грань, параллельную направлению перемещения призматического подвижного элемента, и симметрично расположенные по разные стороны от центральной грани боковые скосы, выполненные под углом к направлению перемещения призматического подвижного элемента и параллельно к прилегающим к ним боковым стенкам рабочей камеры, второе отверстие выполнено в виде соосных с первым отверстием и сопряженных между собой конфузора и диффузора и расположено на центральной грани призматического подвижного элемента, третье отверстие выполнено сквозным и расположено между первым и вторым отверстиями перпендикулярно к их оси и направлению перемещения призматического подвижного элемента, третье отверстие снабжено двумя карманами, стенки которых выполнены по дугам окружностей, и двумя симметрично расположенными вентиляционными каналами, соединенными с рабочей камерой струйного дифференциального элемента, а грани сопряжения первого отверстия со стенками карманов образуют два остроконечных выступа.

1245780

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть применено в устройствах струйной техники.

Целью изобретения является повышение КПД струйного дифференциального усилителя.

На фиг. 1 показана схема струйного дифференциального усилителя; на фиг. 2— вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — схема работы струйного дифференциального усилителя.

В корпусе 1 находятся две симметрично расположенные входные камеры 2, образованные мембранами 3 и стенками корпуса 1. Камеры 2, соединены с какимлибо командным устройством (не показано) при помощи входных отверстий 4. К мембранам 3 прикреплен подвижный элемент 5, перемещающийся при работе в плоскости чертежа и перпендикулярно оси 6 симметрии.

Подвижный элемент 5 выполнен в виде прямой призмы, основания 7 которой (фиг. 2) перпендикулярны плоскостям мембраны 3.

Подвижный элемент 5 снабжен тремя гранями, обращенными к скошенным торцам 8 выходных сопел 9, двумя скосами 10, расположенными симметрично относительно оси симметрии подвижного элемента 5 и под углом к направлению его перемещения, и третьей центральной гранью 11, соединяющей скосы 10. Грань 11 параллельна направлению перемещения подвижного элемента 5.

В подвижном элементе 5 выполнено сквозное фасонное отверстие 12. Оно перпендикулярно основаниями 7 подвижного элемента 5. Подвижный элемент 5 содержит также первое отверстие 13, выполненное в виде плоских сопряженных конфузора и диффузора (фиг. 1).

На поверхность стенки 14 фасонного отверстия 12 выходит диффузор первого отверстия 13. На поверхности стенки 14 выполнены два симметрично расположенных остроконечных выступа 15, прилегающих к карманам 16. В подвижном элементе 5 выполнено также второе отверстие 17, также состоящее из плоских сопряжений конфузора и диффузора и соосное с первым отверстием 13. Стенки 18 конфузора второго отверстия 17 выполнены ho касательной к карманам 16 остроконечных выступов 15.

Выход диффузора второго отверстия 17 расположен на третьей грани 11. Грани скоса 10 вместе со скошенными торцами 8 выходных сопел 9 образуют вентиляционные каналы 19. В подвижном элементе 9 выполнены вентиляционные каналы 20, а в корпусе 1 — питающее сопло 21, соединенное с источником давления (не показан). Выходные сопла 9 снабжены разделителем 22 и соединены с гидродвигателем 23. Рабочая камера 24 соединена со сливом.

Струйный дифференциальный усилитель работает следующим образом.

При отсутствии перепада давлений во входных камерах 2 подвижный элемент 5

f5

Зо

35 находится в нейтральном положении (фиг. 1).

При этом струя жидкости, истекающая из питающего сопла 21, приходит через первое 13 и второе 17 отверстия в подвижном элементе 5 и попадает в выходные сопла 9, где кинематическая энергия струи преобразуется в потенциальную энергию давления. В выходных соплах 9 восстанавливается одинаковое давление, гидродвигатель не работает, расход в соплах отсутствует, поэтому жидкость через вентиляционные каналы 19 сбрасывается в рабочую камеру 24.

В нейтральном положении подвижного элемента 5 вентиляционные каналы 19 имеют одинаковую ширину, Одинаковыми являются и площади сечения выходных сопел 9, перекрываемые выходом диффузора второго отверстия 17.

Предположим, что перепад давления вовходных камерах 2 таков, что подвижный элемент 5 сместился вправо (фиг. 3).

При этом струя отклоняется стенкой конфузора первого отверстия 13 и примыкает к стенке диффузора того же отверстия.

Отклоненная струя, пройдя через второе отверстие 17, поступает к выходным соплам 9. Поскольку струя отклонена, то в правом выходном сопле 9 давление увеличивается, а в левом уменьшается. Под действием образовавшегося перепада давлений начинает работать гидродвигатель 23, что вызывает появление расхода жидкости в выходных соплах 9: в правом сопле расход направлен к гидродвигателю, а через левое жидкость сливается в рабочую камеру 24.

Кроме того, при смещении подвижного элемента 5 уменьшается ширина правого вентиляционного канала 19, а левого увеличивается. Аналогично изменяются и площади сечения выходных сопел 9, перекрываемые выходом диффузора второго отверстия 17.

Таким образом, в правом выходном сопле 9 за счет уменьшения ширины вентиляционного канала 19 и увеличения площади перекрываемой выходом диффузора второго отверстия 17 обеспечивается уменьшение потерь, связанных с действием обратных потоков.

В левом выходном сопле 9 происходит следующее: жидкость, сливаемая от гидродвигателя 23 через левое выходное сопло 9, разделяется на два потока: один, проходящий через левый вентиляционный канал 19 и поступающий в полость 24, и другой, который, проходя через второе отверстие 17, взаимодействует с остроконечными выступами 15. Поскольку стенки 18 конфузора второго отверстия 17 выполнены по касательной к направляющим остроконечных выступов, то поток жидкости, пройдя вдоль стенок 18 конфузора второго отверстия 17, будет всегда направлен к остроконечным выступам 15.

1245780

ВиУА

Составитель О. Гудкова

Редактор А.Шандор Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 3977 26 Тираж б! 0 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Развернувшийся поток жидкости взаимодействует с отклоненной струей. Результатом этого взаимодействия является сложение векторов количества движения отклоненной струи и повернутого остроконечным выступом 15 потока. В результате отклоненной струе сообщается дополнительная энергия сливаемого от гидродвигателя потока жидкости.