Струйно-механический генератор колебаний

боюа Йоветских Социалистических Республик(22) Заявлено 30,10.7 51) М. Кл.е Г 15 С 3/16 21) 2185370/2 исоединснисм заявк Государственный комите Совета Министров СССР по делам изобретений 3) Приоритет публиковаио 15,10.7 53) УДК 621.525(088.8) нь ЪЪ 38 юлл крытни Дата опуоликовани исания 25.10.77(72) Авторы изобретения А, Белуков, Ю. Ванский, А, 1 т 1. Касимов и А, И. Пейсаховинина институт проблем управления 1) Заявитель на Л 4) СТРУЙНОт 1 ЕХАНИ 1 ЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР КОЛЕБАНИЙ где 1,Изобретение может быть использовано при изготовлении генераторов колебаний эталонной частоты для программных и частотных струйных управляющих устройств, которые находят применение в химической, энергетической, авиационной и других отраслях народного хозяйства.Известны струйно-механические генераторы колеоаний, содержащие мехаиичсский резонатор и струйные усилители 1. Такие струйиомеханические генераторы имеют на порядок большую стабильность частоты, чем чисто струйные генераторы, при том же изменении температуры и давления рабочей среды.Особенно хорошей стабильностью частоты обладают струйно-механические генераторы колебаний, содержащие резонатор с дифференциальными выходами и струйные дифференциальные усилители, управляющие входы первого из которых соединены с соответствующими выходами резонатора, а выходы - с входами второго струйного дифференциального усилителя, выходы которого подкл:очсны к дифференциальным соплам резонатора 21,Недостатком известных струйно-механических генераторов колебаний является узкий диапазон давлений питания, в котором возможно самовозбуждение генераторов, что объясняется рассогласованием между амплитудами флюктуаций нулевого сигнала резонатора и порогами переклтакже дрейфом нулявыходах как резонаторусилителей,5 Целью изобретения является расширениепределов самовозбуждения струйио-механического генератора колебаний. Для этого в предлагаемом струйно-механическом генератореко;соании входы каждого струйного диффс рснциального усилителя соединены между собой шунтирующим каналом, длина котороговыполнена в соответствии с соотношением21(1 (0,001 " "" - 1 1- длина управляющего канала струйного дифференциального усилителя;1, - длина шунтирующего канала;1 - скорость звука в газовых каналах ге нсратора;Л -- площадь управляющего канала струйного дифференциального усилителя;- синтетическая вязкость газа;Л, - площадь шунтирующего канала.25 На 1 ертеже изображена схеха предложенного генератора.Струйно-механический генератор колебанийсодержит резонатор 1 с дифференциальнымивыходами 2 и 3 и струйные дифференциаль ные усилители 4 и 5, входы 6 и 7, 8 и 9 котополучают рых соответственно соединены между собой шунтирующими каналами 10 и 11. Дифференциальные выходы 2 и 3 позиционного датчика 12 резонатора подключены к входам б и 7 дифферснциального усилителя 4, выходы 13 и 14 которого соединены с входами 8 и 9 дифференциального усилителя 5. Выходы 15 и 16 последнего подключены к дифференциальным соплам 17 и 18 резонатора 1 соответственно.Генератор работает следующим образом.При подаче питающего давления в струйные дифференциальные усилители 4 и 5 и позиционный датчик 12 резонатора 1 на дифференциальных выходах 2 и 3 последнего появляется сигнал, спектр которого в общем случае содержит много различных частот и постоянную составляющую. Эта составляющая, поступая на входы б и 7 дифференциального струйного усилителя 4, играет роль порога переключения, и переключение происходит под влиянием лишь тех флюктуаций, амплитуда которых больше, чем постоянная составляющая.Наличие шунтирующего канала 10 между входами б и 7 уменьшает постоянную составляющую входного сигнала, поэтому порог персключения усилителя 4 резко уменьшается, а пределы самовозбуждения генератора расширяются. Это обеспечивается выбором диаметра и длины шунтирующих каналов 10 и 11. Размеры каналов 10 и 11 выбираются так, чтобы их сопротивление постоянному потоку было меньше, а переменному - больше соответствующих сопротивлений дифференциальных входов 6 и 7, 8 и 9 усилителей 4 и 5. Струйный дифференциальный усилитель 5 усиливает выходной сигнал усилителя 4, поэтому благодаря их дифференциальности из приходящих на входы 8 и 9 флюктуаций усиливаются в основном те, которые вызваны колебаниями резонатора 1, Соединительный шунтирующий канал 11 между входами 8 и 9 работает аналогично каналу 10.Усиленные таким образом сигналы с выходов 2 и 3 резонатора 1 превращаются посредством дифференциальных сопл 17 и 18, связанных соответственно с выходами 15 и 16 дифференциального усилителя 5, в импульсные сигналы, синфазно раскачивающие резонатор.Условием работы схемы в указанном режиме является соблюдение следующих соотношений: 21 У(1 (- ш - 1 При ду =20 кг/с скорость потока в управляющем сопле Ру составляет 5% от скорости звука У,Учитывая, чтоЧу - 1 уА 0 05 КзвАу 5ф 21 (1 (0,001 "" - 110 где 1 - длина управляющего канала струйного дифференциального усилителя;1 ш - длина шунтирующего канала;, - скорость звука в газовых каналах ге 15 нератора;Ау - площадь управляющего канала струйного дифференциального усилителя;- кинематическая вязкость газа;Аш - площадь шунтирующего канала, 20 Предлагаемый генератор позволяет расширить пределы изменения питающих давлений - в 10 раз и имеет более простую конструкцию по сравнению с известными генераторами.Формула изобретенияСтруйно-механический генератор колебаний,содержащий резонатор с дифференциальными выходами и струйные дифференциальные усилители, управляющие входы первого из которых соединены с соответствующими выходами резонатора, а выходы - с входами второго струйного дифференциального усилителя, выходы которого подключены к дифференциальным соплам резонатора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения пределов само- возбуждения генератора, в нем входы каждого струйного дифференциального усилителя соединены между собой шунтирующим каналом, длина которого выполнена в соответствии 40 с соотношением2 у(ш(0 ф 001 щ" - 1 фгде 1; - длина управляющего канала струйно го дифференциального усилителя;1 ш - длина шунтирующего канала;1 з - скорость звука в газовых каналах генератора;А,. - площадь управляющего канала струй ного дифференциального усилителя;ъ - кинематическая вязкость газа;Аш - площадь шунтирующего канала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Англии1236502, кл, 6 ЗН, 1972,2. Авторское свидетельство329332, кл, Р 15 С 3/12, 1972.. Юрчикова Техред А. Камышникова Корректор Л. Брахнина сдакт одпцспое Типография, пр. Сапунова, 2 230916 И ад.,1"в НПО Государственно по делаь 113035, Москв