Вибрационный насос

(5)5 Р 04 00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт автоматики АН КиргССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1634845, кл, Р 04 Р 7/00, 1988,(57) Изобретение относится к насосостроению, может быть применено для перекачивания различных жидкостей и позволяетповысить КПД путем увеличения амплитуды Изобретение относится к электротехнике, в частности к приборам на твердом геле, в именно к пьезоэлектрическим.Известны осцилляторные насосы, основу конструкции которых составляют две биморфные пьезокерамические или ферромагнитные пластины, подключенные к источнику электропитания. При подаче возбуждающего переменного напряжения пластины начинают колебаться в противофазе. Наличие при этом прямого и обратного клапанов обеспечивает прокачку жидкости. Управление насосом такого типа осуществляется путем изменения напряжения возбуждения и частоты питания,Недостаток этого насоса заключается в том, что жесткое закрепление обоих концов пластин в корпусе приводит к передаче части энергии от колеблющихся пластин к кор. 2колебаний пластин. Вибрационный насос содержит корпус 1, вибропривод с рабочим органом 2, закрепленным посредством упругих элементов 3, и всасывающий и нагнетательный клапаны 4 и 5. Вибропривод выполнен в виде двух круглых сплошных пластин, расположенных параллельно одна другой, в корпусе между пластинами имеются отверстия, в которых установлены клапаны 4 и 5. При подаче напряжения на преобразователи пластины приходят в колебательное движение, обьем рабочей камеры 1 изменяется и жидкость перемещается от клапана 4 к клапану 5. 3 ил,пусу, что в конечном итоге приводит к снижению КПД насоса.Наиболее близким к предлагаемому является вибрационный насос с рабочим органом в виде круглых пластин и клапанами; прямым и обратным. При этом круглые пластины выполнены с центральными отверстиями и отстоят одна от другой на расстоянии четверти резонансной волны. Пластины закреплены в корпусе посредством упругих элементов, а клапаны установлен ы на и рати в отверстий. В ы пол н ение пластин предполагает две взаимные разновидности материала: металл с дисковыми поляризованными по толщине пьезопреобразователями с электродами, закрепленными на поверхностях пластин коаксиально; и пьезоэлектрик в виде биморфа с коаксиальными электродами.КПД этого насоса гораздо выше известного, Однако выполнение вибропривода ввиде круглых пластин с отверстием в центре, через которое перекачивается жидкость,увеличивает их жесткость, а вместе с темуменьшает амплитуду колебаний колец,Кроме того, привлеченный слой жидкости,постоянно присутствующий с внешней стороны пластин, оказывает на пластины дополнительное давление, вызывающееувеличение гистерезисных потерь в пластинах, В конечном итоге эти недостаткиуменьшают КПД насоса в целом.Цель - повышение КПД насоса путемповышения эффективности в работе приво-,да насоса, а именно за счет увеличения амплитудыколебаний пластин,Для этого вибрационный насос содержит корпус, в среднем сечении которого повысоте выполнены два отверстия для про.качки жидкости, Всасывающий и нагнетательный клапаны установлены напротивотверстий, Привод с рабочим органом выполнен в виде двух круглых сплошных пластин, самостоятельно установленных вкорпусе симметрично вертикальной оси параллельно одна другой на расстоянии, равном четверти резонансной . волны.Крепление пластин в корпусе осуществленопо нулевой окружности, имеющей местопри поперечно-изгибных колебаниях пластины с модой поперецно-изгибных колебаний в = 1, и = О, посредством упругихэлементов, Пластины могут быть выполнены металлическими с круглыми поляризованными по толщинепьеэопреобразователями с электродами,закрепленными на поверхностях пластинсимметрично оси пластин, и биморфнымииз пьезоэлектрического материала с металлическими электродами по диаметру нулевой окружности.На фиг.1 показан насос, продольныйразрез; на фиг.2 - пластины, продольныйразрез; на фиг.3 - схема взаимодействияколебаний пластин.Насос содержит корпус 1, в котором установлены вибропривод с рабочим органом2, закрепленным в корпусе посредствомупругих элементов 3, и одноименные нагнетательный и всасывающий клапаны 4 и 5.Вибропривод с рабочим органом выполненв виде круглых пластин, размещенных вкорпусе параллельно одна другой на расстоянии четверти резонансной волны и закрепленных по нулевой окружности,имеющей место при поперечно-изгибныхколебаниях пластины с моды е 1, и-О, При10 30 35 итоге КПД насоса 45 50 55.этом пластины выполнены иэ металла, а на поверхностях закреплены пьезопреобразователи 6, поляризованные по толщине с электродами 7. Пластины также могут быть биморфными из пьезоэлектрика, на боковых поверхностях которых закреплены дисковые металлические электроды. Клапаны 4 и 5 установлены в соответствующих отверстиях, которые выполнены в корпусе 1, в среднем его сечении между пластинами,Насос работает следующим образом.На дисковые преобразователи 6 подается возбуждающее напряжение от внешнего источника переменного тока. Пластины приходят в колебательное состояние, мгновенная картина которого показана на фиг.3. Направление поляризации преобразователей подобрано так, что пластины одна по отношению к другой колеблются в противофазе, В результате объем рабочей.камеры изменяется и прокачиваемая жидкость перемещается от всасывающего отверстия до нагнетательного. Одноименные клапаны 4 и 5, установленные в отверстиях, способствуют активному перемещению жидкости к выходу. Предлагаемая конструкция насоса проста, технологична и позволит обеспечить высокую эффективность вибропривода благодаря тому, что удается максимально увеличить рабочую поверхность пластин и освободить пластины от привлеченного слоя жидкости и тем самым обеспечить максимально.возможную амплитуду колебаний пластин и повысить значительно в конечном Формула изобретенияВибрационный насос, содержащий корпус, установленный .в нем вибропривод с рабочим органом, выполненным в виде двух круглых пластин, расположенных параллельно одна другой на расстоянии, равном четверти резонансной волны, и закрепленных в корпусе по нулевой окружности, имеющей место при поперечно-изгибных . колебаниях пластины с модой радиальных . колебаний в - 1 и модой тангенциальных колебаний и = О, посредством упругих элементов, и всасывающий и нагнетательный клапаны,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения КПД путем увеличения амплитуды колебаний пластин, пластины выполнены сплошными, а в корпусе между пластинами имеются всасывающие и нагнетательное отверстия, расположенные в среднем сечении корпуса, параллельном пластинам, и в этих отверстиях установлены одноименные клапаны;1721311 ФУГ. 5оставитель Ю.миловехред М.Моргентал рректор Н.Корол актор М.Кузнецов СССР здательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Производстве Заказ 939 Тираж. Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 113035, Москва, Ж. Раушская наб., 4/5