Вибронасос

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 04 Г 7/00 ПОДОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВ АВТОРСКОМУ СВ 6 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Каунасский политехнический институт им, Антанаса Снечкуса(56) 1. Авторское свидетельство СССР233466, кл. Г 04 В 7/00, 1966.2. Авторское свидетельство СССР по заявке3297431, кл. Г 04 Г 7/00, 981.(54) (57) ВИБРОНАСОС, содержащий трубчатый рабочий орган, имеющий в нижней части обратный клапан, а в верхней,801062431 выходное отверстие, и вибропривод, выполненный в виде пьезокерамического элемента, снабженного жестко закрепленными на нем башмаками, контактирующими с рабочим органом, причем с одной стороны элемента расположен сплошной заземленный электрод, а с другой стороны - составной электрод, симметричные части которого попарно подключены через переключатель к источнику высокочастотного тока, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, пьезокерамический элемент выполнен в виде . радиально установленных вокруг рабочего органа пластин, подпружиненных к послед.нему, а составной электрод имеет дополнительную центральную часть, подключенную непосредственно к источнику высокочастот.ного тока.5 10 15 20 25 30 Изобретение относится к насосостроению, в частности к конструкции вибронасоса, и может быть использовано при проектировании гидротранспортных систем приборостроения, в экспериментальной и испытательной технике.Известен вибронасос, содержа гций труб чатый рабочий орган, имеющий в нижней части обратный клапан, а в верхнейвыходное отверстие, и закрепленный на виброприводе .Недостатками известного виброцасоса являкггся низкий КПД и сложность конструкции.Наиболее близким к изобретению по тех. нической сугцности являетсявибронасос, содержащий трубчатый рабочий орган, имеюший в нижней части обратный клапан, аверхней - вхолйое отверстие и виброривол, выполненный в виде пьезокерамического элемента, снабженного жестко закреп,пенными на йем башмаками, контактируюгцими с рабочим органом, причем с одной стороны элемента расположен сплошной заземленный электрод, а с другой стороны - составной электрод, симметричные части которого попарно подключены через переключатель к источнику высокочастотного тока 2.Недостатком известного насоса является низкий КГ 1 Д.Цель изобретенияповышение К 1 Д. Поставленная цель достигается тем, что в вибронасосе, содержащем трубчатый рабочий орган, имеющий в нижней части обратный клапан, а в верхней - выходное отверстие, и вибропривол, выполненный е виде пьезокерамического элемента, снабженного жестко закрепленными на цем башмаками, контактирующими с рабочим органом, причем с одной стороны элемента расположен сплошной заземленный электрод, а с другой сторонысоставной электрод, симметричные части которого попарно подклюцены через переключатель к источйику высокочастотного тока, пьезокерамический элесз мент выполнен в виде радиально установленйых вокруг рабочего органа пластин, пол. гружиненных к последнеМу, а составной электрод имеет дополнительную центральнуЮ часть, подключенную непосредственно к ис-. точнику вь 1 сокочастотного тока. На фиг. 1 схематичйо изображен вибронасос, продольный разрез; йа фиг. 2 -электрическая схема подключения пьезоке-;0 рамического элемента; на фиг. 3 - схема разделения пьезокерамического элемента, где штриховкой обозначены электроды, находящиеся .под воздействием электрического напряжения; на фиг. 4 - кривые зависимости амплитуды Апродольных колебаний от 5 .конфигурации и схемы подключения электродов; на фиг. 5то же для амплитуд А поперечных колебаний. Виброццсос содержит трубчатый рабочийорган 1, имекцший в нижней чати обратныйклапан 2, а в верхнейвгхолцое отвер.стие 3, и виброцрицол, выполненный в видепьезокерамического элемента, снабженногожестко закрепленными на нем башмаками4 - 7, коцтактируюгцими с рабочим органом1, причем с олной стороны элемента расположен сплошной заземленный электрод 8,а с другой стороны - . составной электрол,симметричные части 92 которого цопар.но подключены через переключатель 13 кисточнику 14 высокочастотного тока. Пьезокерамический элемент выполнен в виде радиально установленных вокруг рабочего органа пластин 15 и 6, подпружиненных кпоследнему пружинами 17 и 18, а составнойэлектрол имеет дополнительную центральную часть 9, подключенную непосредственно к источнику 14 высокочастотного тока.Виброцасос работает следующим образом.При полаче электрических колебаний отисточника 14 на одну из симметричных частей, например 9 и 10 и электрод 8 каждойиз пьезокерамических пластин 1 Ь и 16, вннх возбуждаются продольные с амплитудой Ли изгибные с амплитудой Аколебания (фиг. 4 и 5), частотйые.и фазовыехарактеристики которых сдвинуты одна относительно другой.Из-за этого закрепленные на пластинах 15 и 16 башмаки 4 - 7 совер лают эллиптические движения в плоскостях пластин,5 и 16. В пределах одного цикла эллипсообразного движения башмаки 4 - 7 проскальзывают относительно рабочего органа 1 в течение одной половины цикла и заклиниваются в течение другой половины никла, за счет этого рабочий орган 1 совершаетнаправленное поступательное движение.Реверсирование движения производитсяпри помощи переключателя 13, который присоединяет другие симметричные части 11и 12 к источнику 14, вследствие чего фазаизгибных колебаний изменяется относительно фазы продольных колебаний на 180,При движении трубчатого рабочего органавниз от внешней нагрузки открывается, обратный клапан 2, и происхолит сброс порции жидкости через выходйое отверстие 3.Клапай 2 закрывается при движении трубчатого рабочего органа 1 вверх. Такое че.редование направлейия движения трубчатого рабочего органаобеспечивает транс,портирование жидкости. Вибронасос можетработать непрерывно и в режиме дозирования,В предлагаемом насосе отношение плоиади электродов, находящихся под воздействием электрического напряжения (на фиг. 3заштрихована) к полной плошади электродов составляет 0,75 (тогда как в известномвсего 0,5). На графиках амплитуд ЛиА, (фнг. 4 н 5) кривая, соотВетствующая10 б 2433характеристикам известного виброиасоса.обозначена а, кривая для предлагаемого еибронасоса - б. Из сравнения графиков видно, что значения амплитуд Аи А у предлагаемого виброиасоса значительно боль ше, что свидетельствует об уменьшении энер гозатрат и увеличении расхода транспортируемой жидкости.форма выполнения электродов и схема их подключения к источнику дает возмож 1ность Макснмально использовать ооьей пьезоактивного материала пьезокерамических элементов, что значительно увеличивает КПД виброиасоса, Выполнение и езокерамического элемента в виде пластин и их симмет. ричное расположение по периметру рабочего органа обеспечивает надежный с требуемый натягом механический контакт башмаков с рабочим органом, что также повышает КПЦ виброиасоса.106243 Ку 10 ндСоставитель Н, Иванков Редактор В. Иванова Техред И. Верес Корректор М. Демчик Закаэ 1016436 Тираж 665 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений н открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушскан наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4