Гидронасос

 

Использование: в насосостроении, в оптико-механических запоминающих устройствах с цилиндрическим носителем информации, находящимся в иммерсионной среде. Сущность изобретения: насос содержит корпус (1), мембраны (2) и (3), распределитель потока (4), две рабочие камеры

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ns)s F 04 В 43/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4762261/29 (22) 27,11;89 (46) 23,08.92. Бюл. ¹ 31 (71) Институт проблем регистрации информации AH УССР (72) В.В,Петров. В.H.ÇåHèí, А.А,Антонов, Г,С.Терида, В.И,Кожешкурт и А,Н.Степанов (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1420239, кл. F 04 B 43/04, 1987. (54) ГИДРОНАСОС (57) Использование: в насосостроении, в оптико-механических запоминающих устройствах с цилиндрическим носителем информации, находящимся в иммерсионной среде. Сущность изобретения: насос со„„SU „„1756619 A1 держит корпус (1), мембраны (2) и (3), распределитель потока (4), две рабочие камеры (5) и (6), сообщенные между собой центральным отверстием (7) и имеющие патрубки (8) и (9) входа и выхода. генераторы деформаций (10) и (11) жестко соединены с корпусом (1) и упругими мембранами (2) и (3). Насос соде ржит устройство электропитания, содержит пять логических элементов И с двумя входами, четыре логических элемента И с тремя входами, логический элемент И-НЕ, два RS-триггера, логический элемент НЕ, два логических элемента ИЛИ. Выходы логической системы подключены к генераторам деформации (10) и (11). 4 з.п. ф-лы, 6 ил, /О

1756619

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для использования в оптико-механических запоминающих устройствах с цилиндрическим носителем информации, находящимся в иммерсионной среде.

Цель изобретения — обеспечение реверсивности работы гидронасоса, уменьшение пульсаций потока жидкости и: повышение

10 н адежности

На фиг. 1 изображен вариант реализации гидронасоса с пьезоэлектрическими генераторами деформаций; на фиг. 2— вариант реализации гидронасоса с пьезоз15 лектрическими генераторами деформаций и резонаторами; на фиг, 3 — состояния распределительного узла на отдельных этапах работы гидронасоса, на фиг. 4 — эпюры электричеСкйх воздействий на генераторы девоздействий на генераторы деформаций для противоположного направления движения жидкости; на фиг. 6 — пример реалйзации функциойальной схемы источника электропитания гйдронасоса.

Вариант реализации гидронасоса (см, 25 фиг. 1) содержит- корпус 1, к которому по периферии прикреплены две упругие мембраны 2 и 3 с жесткими центрами, образующйе вместе со стенками корпуса область, 30 делящуюся-распределителем потока жидкости 4 на две рабочие камеры 5 и 6 (всасывающую и нагнетательную), сообщающиеся между собой через центральное отверстие

7 в распределителе потока жидкости 4, каж- 35 дая со свойм по меньшей мере одним патрубком 8 и 9 (входным и выходным).

Генераторы деформаций 10 и 11 (могут быть реализованы в виде по меньШей мере одного пакета пьеэокерамических пластин, маг- 40 нитоэлектрического или электромагнитного привода возвратно-поступательного движения, или в виде единого конструктивного элемента, например, из биморфных пьезоэлектрических элементов, заделанных в эла- -45 стичн ый изоляционн ый материал) жестко соединены с корпусом 1 и упругими мембранами 2 и 3. Вариант реализации,гидронасоса {см, фиг. 2) отличается oi. предыдущего тем, что в него между каждым генератором деформаций 10, 11 и своей упругой мембраной 2, 3 введены жестко с ними связанные резонаторы 12 и 13. Устройство электропитания гидронасоса (см, фиг; .6) содержит первую логическую схему И 14, к двум вхо- 55 дам которой подключены задающий генератор импульсов 15 и логическая схема И-НЕ

16, к первому входу которой подключен источник сигнала останова (на чертеже для простоты не показанный); Выход первой лоформаций ; на фиг . 5 — эпюры электрических 20 гической схемы И 14 подключен к первь м входам второй 17 и третьей 18, четвертой 19 и пятой 20 логических схем И. Выходы второй 17 и третьей 18 логических схем И подключены соответственно к первому и второму входам RS-триггера 21. Выходы четвертой 19 и пятой 20 логических схем И подключены соответственно к первому и второму входам второго RS-триггера 22.

Первый выход первого RS-триггера 21 подключен к первым входам шестой 23 и седьмой 24 логических схем И, а также — к вторым входам третьей 18 и четвертой 19 логических схем И. Второй выход первого

RS-триггера 21 подключен к вторым входам второй 17 и пятой 20 логических схем И, а также — к второму входу логической схемы

И-НЕ 16. Первый выход второго RS-триггера

22 подключен к первым входам восьмой 25 и девятый 26 логических схем И, а также — к третьему входу пятой логической схемы И

20, Второй выход второго RS-триггера 22 подключен к третьим входам второй 17, третьей 18 и четвертой 19 логических схем

И, а также — к третьему входу логической схемы И-НЕ 16. К вторым входам седьмой 24 восьмой 25 логических схем И подключен. выход логической схемы ИЛИ-НЕ 27. к входу которой подключен источник сигнала направления перекачки жидкости гидронасосоа (на чертеже для простоты не показанный), подключенный также к вторым входам шестой 23 и девятой 26 логических.схем И. Выходы шестой 23 и восьмой

25 логических схем, И подключены соответственно к первому и второму входам первой логической схемы ИЛИ 28. Выходы седьмой

24 и девятой 26 логических схем И подключены соответственно к первому и второму входам второй логической схемы ИЛИ 29.

Выход первой логической схемы ИЛИ 29 является первым выходом устройства, а выход второй логической схемы ИЛИ 29 — втоPblM ВЫХОДОМ.

Предлагаемый гидронасос работает следующим образом.

На генераторы деформаций 10 и 11 (см. фиг. 1) подается электрическое напряжение от устройстВа электропитания (см, фиг. 6) со сдвигом фаз (cM, фиг, 4, 5), зависящим оТ направления прокачки. При этом мембраны

2 и 3 совершают колебательные движения.

При движении мембраны 2 вверх (см, фиг.

За), что соответствует интервалу времени t132 на фиг. 4, жидкость переносится через всасывающий патрубок 8 во всасывающую камеру 5. При движении мембран 2 и 3 вниз (см. фиг. Зб), что соответствует интервалу времени t2Q на фиг. 4, жидкость переносится из всасывающей камеры 5 в нагнетатель1756619

- ную 6 через отверстие 7 в распределителе жидкости 4. При этом жесткие центральные части пружин 2 и 3 выполняют роль клапанов, При движении мембраны 3 вниз {см. фиг. Эв), что соответствует интервалу врМени tgt4 на фиг, 4, жидкость выталкивается иэ нагнетательной камеры 6 через патрубой 9.

Обьем переносимой жидкости из всасывающей камеры 5 в нагнетательную 6 равен произведению площади сечения отверстия, 7 на величину амплитуды колебаний жесткой центральной части пружины 2. Для правильного понимания работы гидронасоса необходимо иметь в виду, что при скачкообразном изменении приложенных к гидронасосу импульсных напряжений клапаны гидронасоса перемещаются постепенно, т.е, воздействие отрабатывается не мгно- венно, а за некоторый интервал времени, примерно равный периоду тактовых импульсов т1тг. щз, t3t4 и т.д. При фазовых соотношениях приложенных к гидронасосу напряжений, соответствующих фиг. 5, описанные стадии его работы протекают в обратном порядке, т.е. жидкость перекачивается в противоположном направлении.

Вариант реализации гидронасоса и устройства электропитания для него (см. фиг. 2) работает аналогично предыдущей реализации гидронасоса. В результате введения резонаторов 12 и 13 электрическое напряжение подается от устройства электропитания с частотой, равной частотам собственных колебаний резонаторов, соответствующих спектру управляющих напряжений. За счет использования резонаторов при относительно невысокой подводимой мощности возбуждения обеспечивается большая амплитуда колебаний упругой мембраны. Устройство электропитания гидронасоса, функциональная схема которого изображена на фиг.б, работает следующим образом.

Задающий импульсный генератор вы.рабатывает импульсы с частотой. соответствующей заданной производительности гидронасоса. Частоту этих импульсов в процессе работы можно регулировать, Эти импульсы при наличии на первом входе логической схемы И-НЕ 16 логического (со- 5 ответствующего режиму "Работа" ) нуля проходят через первую логическую схему И 14 поступают на первые входы второй 17, третьей 18, четвертой 19 и пятой 20 логических схем И. Проходит же этот импульс на 5 выходы тех из них, которые соответствуют тактам работы. следующих за текущим состоянием первого 21 и второго 22

RS-триггеров. Так, в момент времени, предшествующий tl. на выходах первого 21 и второго 22 RS-триггеров имеется логический нуль, Поэтому запускающий импульс в момент времени t> (см. фиг..5) появляется на выходе второй логической схемы И 17, так

5 как на ее второй и третий входы поступают сигналы логической единицы с вторых выходов первого 21 и второго 22 RS-триггеров.

Под воздействием этого импульса первый

RS-триггер 21 опрокидывается, поэтому ло10 гические единицы к моменту времени тг оказываются на вторых и третьих входах третьей 18 и четвертой 19 логических схем.

В результате в момент времени i2 импульс от задающего генератора 15 проходит через

15 третью логическую схему И 18 на второй вход первого RS-триггера 21, а через четвертую логическую схему И 19 — на первый вход второго RS-триггера 22, что приводит их к опрокидыванию. После чего логические еди20 ницы на втором и третьем входах появляются у четвертой логической схемы И 20.

Поэтому в момент времени tg импульс от задающего генератора проходит на второй вход второго RS-триггера 22 и опрокидыва25 ет его, вследствие чего логические единицы появляются на втором и третьем входах первой логической схемы И 17. И при приходе в момент времени t4 на первый ее вход запускающего импульса протекают те же про30 цессы. что и в момент времени t<. Для одного направление перекачки жидкости, соответствующего логической единице на . входе логической схемы И-HE 27 сигнал с выхода первого RS-триггера 22 через вось35 мую логическую схему И 26 и вторую схему

ИЛИ 29 проходит на второй выход устройства (см. фиг. 4). Для противоположного направления перекачки жидкости, соответствующего подаче на вход логической схемы

40 И-НЕ 27 логической единицы, сигнал с первого выхода первого RS-триггера 21 через

Шестую логическую схему И и вторую логическую схему ИЛИ 29 проходит на второй выход устройства электропитания гидрона45 соса, а сигнал с nepso|o выхода второго

RS-триггера 22 через седьмую логическую схему И 26 и первую логическую схему ИЛИ

28 проходит на первый выходы устройства (см. фиг. 5). В случае же необходимости ос0 танова гидронасоса на первый вход первой логической схемы И-НЕ 16 подается логическая единица, поэтому при поступлении на ее второй и третий входы логических единиц (в момент времени t5tg (см. фиг. 4) или 1 Л г

5 (см. фиг. 5)) на выходе появляется логический нуль, поступающий на второй вход первой логической схемы И 14. Поэтому через нее перестают проходить импульсы с задающего импульсного генератора 15 и RSтриггеры 21, 22 перестают опрокидываться, 1756619

Формула изобретения

1. Гидронасос, содержащий корпус, закрепленный в корпусе генератор деформаций, упругую мембрану, жестко связанную 5 с генератором деформаций в центре и закрепленную по периферии в корпусе с обра.зованием рабочей камеры, в стенке которой, расположенной против мембраны, выполнены каналы коммутации внешних 10 магистралей перекачиваемой среды, и устройство электропитания генератора деформации, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, обеспечения реверсивности работы, 15 уменьшения пульсации потока перекачиваемой среды и повышения надежности, насос дополнительно снабжен вторым генератором деформации и второй упругой мембраной. расположенной оппозитно пер- 20 вой с образованием второй рабочей камеры, отделенной от первой камеры стенкой корпуса, причем один из каналов коммутации, сообщен с одной из внешних магистралей и одной из рабочих камер, другой — с второй 25 внешней магистралью и второй рабочей камерой, по оси мембран в стенке корпуса

:: выполнен дополнительный сквозной канал коммутации, сообщающий между собой рабочие камеры, а на стенке с двух сторон 30 выполнены оппозитно расположенные с возможностью взаимодействия с центральными частями мембран седла, обхватывающие сквозной канал.

2. Гидронасос по и. 1, о т л и,ч а ю щ и й- 35 с я тем, что генераторы деформации выполнены в виде магнитоэлектрического привода.

3. Гидронасос по и. 1, отл ич а ю щи йс я тем, что генераторы деформации выпол- 40 нены в виде электромагнитного привода.

4. Гидронасос по пп. 1 — 3, о т л и ч а юшийся тем, что каждый генератор деформации снабжен установленным между ним и мембраной резонатором, 45

5. Гидронасос по пп. 1-4, о т л и ч а юшийся тем, что устройство электропитания снабжено логической системой, состоящей из девяти логических элементов И, из кото50 рых пять имеют по два входа, а четыре,по три входа. двух RS-триггеров, каждый из которых имеет по два входа и выхода,.логического элемента И-НЕ с тремя входами, логического элемента НЕ, двух логических элементов ИЛИ с двумя входами, задающего импульсного генератора, блока выдачи сигнала останова и блока выдачи сигнала направления перекачки, причем задающий генератор подключен к одному из входов первого элемента И с двумя входами, второй вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, выход первого элемента И подключен к одному из трех входов каждого трехвходового элемента И, соответственно, к второму, третьему, четвертому и пягому элементам, выходы второго и третьего элементов И подключены к одному из входов И— к одному из входов второго RS-триггера, один из выходов первого RS-триггера подключен к одному из входов шестого, одному из входов седьмого элементов И и вторым входам третьего и четвертого элементов И, другой выход первого RS-триггера подключен к вторым входам второго и пятого элементов И и одному из входов элемента

И-НЕ, один из выходов второго RS-триггера подключен к одному из входов восьмого, одному из входов девятого элементов И и третьему входу пятого элемента И, другой выход второго RS-триггера соединен с третьими входами второго, третьего и четвертого элементов И и вторым входом элемента И-Н Е, третий вход которого подключен к блоку выдачи сигнала останова, вторые входы шестого и девятого элементов И соединены с входом элемента НЕ, выход которого подключен к вторым входам седьмого и восьмого элементов И, выходы шестого и восьмого элементов И подключены к входам первого элемента ИЛИ, а выходы седьмого и девятого элементов И связаны с входами второго элемент- ИЛИ, при этом выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к первому и второму генераторам деформации мембран, а вход элемента НЕ связан с блоком выдачи сигнала направления перекачки, 1756619

1756619

Составитель А.Шпара

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор С.Лисина

Редактор Т.Шагова

Заказ 3075 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101