Электрогидравлический усилитель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК В 3/00 51) 4 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР Н А1 ОСО 1, СИДТПЫТ(71) Каунасский политехнический институт им. Ацтанаса Снечкуса(56) Авторское свидетельство СССРР 928089, кл, Р 15 В 3/00, 1980.(57) Изобретение может быть использовано в системах управления гидропневматическюж исполнительными механизмами и позволяет повысить КПД и надежчость усилителя. Поворотная зас"лонка 2 элемента сопло-заслонка жест 80144636 ко соединена с пьезокерамическим биморфным подвижным элементом 1. Сопла 3 и 4 образуют с рабочим участком заслонки 2 регулируемые дроссели 14 и 15. Рабочий участок имеет трапецеидальное сечение в плоскости поворота заслонки 2, Сопла 3 и 4 установлены параллельно друг другу и обращены к меньшему основанию 5 сечения рабочего участка, соединенного со стороны большого основания 6 с биморфным элементом 1. Поскольку направление перемещения заслонки 2 пер" пендикулярно соплам 3 и 4, давление струй воспринимается продольной и поперечной жесткостью элемента 1,Ф что позволяет уменьшить потребляемуюмощность. 6 ил.Изобретение относится к гидропневмоавтоматике и может быть использовано в системах управления гидропнев"матическими исполнительными механизмами,Цель изобретения - повышение КПДи надежности эа счет сохранения положения заслонки при отключении электропитания.1 ОНа фиг. 1 изображена схема электрогидравлического усилителя; нафиг. 2 - биморфный элемент; на фиг.3"разрез А-А ца фиг,2; на фиг. 4 - петля гистервзиса биморфного элемента;на фиг. 5 - графики управляющего воз"действия и реакции биморфного элемента па это воздействие; на фиг. 6 -схема воздействия струи на боковуюповеохность рабочего участка заслонкиЗлектрогидравлический усилительсодержит электромеханический преобразователь (не обозначен) с пьезокерамическим биморфным изгибным подвижным элементом 1 и элемент соплозаслонка, поворотная заслонка 2 которого образует своим рабочим участком с соплами 3 н 4 регулируемыедросселя. Рабочий участок заслонки2 выполнен трапецеидального сеченияв плоскости ее поворота, а сопла3 и 4 установлены один параллельнодругому и обращены к меньшему основанию 5 сечения рабочего участказаслонки 2, соединенного со стороны 35большего основания 6 с биморфнымэлементом 1. Найтральиая плоскость7 изгиба элемента 1 перпендикулярна плоскости 8, в которой находятсяотверстия сопел 3 и 4. Боковые стороны 9 и 10 рабочего, участка заслонки 2 выполнены каждая под острымуглом ц х плоскости 8. Сопла 3 и 4подключены к торцовым камерам,11 и12 золотника 13 и через дроссели 14 4515 к источнику рабочей среды поддавлением (не изображен). Электро"механический преобразовательподключенчерез ключ 16 к источнику 17 электропитания и блоку 8 управления. Элемент. 501 выполнен из двух параллельных .пластин (не обозначены), На фиг,1-5приняты обозначения:- зазор между основанием 6 и плоскостью 8;. 1, Ь, д- длина, ширина и толщинаэлемента 1 соответственно; 8 - от"клонение заслонки 2; У - напряжение;время Е- деформация элемента1,Злектрогидравлический усилительработает следующим образом.При подаче электрического сигналаопределенной полярности на электро"механический преобразователь биморфный элемент 1 деформируется - однаего пластина удлинняется, а другаяукорачивается и заслонка 2 отклоняется, например, влево (по чертежу).При этом уменьшается сопротивлениепроходу рабочей среды из сопла 4, ав камерах 11 и 12 формируется перепад давления и золотник 13 перемещается вправо, В отклоненном положении заслонки 2 струя рабочей средыиэ сопла 4 воздействует на сторону9 рабочего участка заслонки 2 и создает боковую составляющую усилия,увеличивающую отклонение биморфногоэлемента 1.В связи с тем, что пьезокерамиче"ский биморфный элемент 1 являетсяэлектрическим конденсатором, при отключении электрического сигнала напряжение на элементе 1 уменьшаетсядо нуля постепенно (фиг. 5), а конец элемент; 1 с заслонкой 2 из-забольшого гистерезиса (фиг.4) и иэ-эа.воздействия боковой составляющейусилия струи (фиг,б) не возвращаетсяв исходное положение и сохраняет от- .клонение Б(фиг.5).Таким образом, заслонка 2 сохраняет (запоминает) свое положение идля перевода ее в противоположноеположение необходимо подать напряже"ние противоположной полярности. После этого заслонка 2 перемещаетсявправо, открывая сопло 3 и закрьваясопло 4, и формируется перепад давления для перемещения золотника 13влево,Для биморфного элемента с размсрами 1 = 60 цм, Ь = 12 мм, Лф 2 ммнедовозвращение его конца с заслон"кой 2 в исходное положение Е /Е оссоставля,.т около 403,Таким образом, гистерезис пьезокерамического биморфного элементаполезно используется.Поскольку направление перемещениязаслонки 2 перпендикулярно соплам3 и 4, давление струй воспринимаетсяпродольной и поперечной жесткостьюэлемента 1, что позволяет уменьшитьмощность, потребляемую электромеханическим преобразователем на преодоление реакции струи. Одновременноможно сократить расход рабочей жид з 144 кости через сопла 3 и 4, уменьшив расстояние между последними и заслонкой 2 до 0,005-0;02 мм (вместо 0,05-0,2 мм).Формула иэ обретенияЭлектрогидравлический усилитель, содержащий электромеханический преобразователь с пьезокерамическим биморфным подвижным элементом и элемент сопло-заслонка, поворотная зас" лонка которого жестко соединена с биморфным элементом, а два сопла об 6360разуют с рабочим участком заслонки регулируемые дроссели, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КГЩ и надежности за счет сохранения положения заслонки при отключении электропитания, рабочий участок заслонки выполнен трапецеидального сечения в плоскости ее поворота, а сопла установлены парал.лельно друг другу и обращены к меньшему основанию сечения рабочего участка заслонки, соединенного со стороны большего основания с биморф ным элементом,1446360 Романенк К 09 ор оррек едакто Тираж 652ного комитета по изобретениям и откры035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. иям при ГКНТ СССР осударств а ич предприятие водственно-пол 5 ака ВНИИ Составитель С.РождественскийТехред Л.Сердюкова Ужгород, ул, Проектная