Электрогидропневматический преобразователь

Союз Соеетскии Социапистнцескии Республик(45) Дата опубликования описания 28,12,78 2 (5) М, Клф 15 С 1/04 Р 15 В ЗЮ 0 Госудвротвеииый комитет Савотв Миииотров СИР оо долам изооретоиий и открытий(72) Авторы изобретения В, С, Нагорный и А, А, Денисов Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им, И, И. Калинина(54) ЭЛЕКТРОГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ Изобретение относится к средствам струйной автоматики и может быть использовано в электрогидравлнческих (ЭГП Иэлектропневматических (ЭПП) системах автоматического регулирования с гидро- (пневмо) механоэлектрическими устройствами обратной связи.Известны преобразователи, содержащие формирователь входного электрического сигнала, электромеханический преобразователь, гидравлический (пневматический) усилитель со встречным соударением струй, содержащий камеру взаимодействия струй, в которой установлены сопла питания с входными дросселями и выходными формирующими насадками, разделительная перегородка с центральным отверстием и выходная и сливная полости 1Недостатком этих преобразователей является использование подвижных механических и электромеханических элементов в процессе преобразования сигналов, что ухудшает их статические и динамические характеристики. 2Наиболее близким техническим решением к предложенному является электрогидропневматический преобразователь,содержащий камеру взаимодействия струй,в которой установлены сопла питания с 5 входными дросселями и выходными формирующими насадками, разделительнаяперегородка с центральным отверстиеми выходная и спивная полости, управляющие электроды и формирователь входного то электрического сигнала 2 .Недостатком такого преобразователяявляется относительно низкий коэффициентусиления.Цель изобретения - повышение коэфт фициента усиления.Это достигается тем, что в преобразователе установлены делитель напряжения и резистор обратной связи, а первыйуправляющий электрод в одном из сопл а состоит из входного дросселя и выходного формирующего насадка, выполненныхиз металла и соединенных с одним извыходов формирователя входного электры"ческого сигнала, второй управляющий электрод выполнен в виде двусторонней иглы,размещенной между входным дросселем ивыходным формирующим насадком первогоэлектрода и соединенной с другим выходом формирователя входного электрического сигнала, разделительная перегорода с одной стороны центрального отверстия выполнена иэ диэлектрического материала, а с другой - иэ металла и соединена через резистор обратной связи с 1 овходным дросселем первого электрода,причем на одном из сопл питания установлен металлический конус, связанныйчерез делитель напряжении с двусторонней иглой.На чертеже приведена конструктивнаясхема электрогндропневматнческого преобразователя,Он содержит два встречно направленных сопла питания 1 и 2 с входными цилнндрнческими дросселями питания 3 ивыходными формирующими насадками 4,разделительную перегородку, состоящую изметаллической части 5 и диэлектрическойчасти 6,имеющей цептральное,расположенное совсно соплам отверстие 7, камеру взаимодействия струй, состоящую из выходной8 и сливной 9 полостей. Металлические,входной дроссель 3 и выходной формирукиций насадок 4 сопла 1 электрически ЗОсоединены между собой и являются одним иэ управляющих (первый) электродов преобразователя. другой (второй)управляющий электрод 10 размещен между входным дросселем 3 и выходным 35формирующим насадком 4 соосно им и выполнен в виде двусторонней иглы, Давление питанияРп 1 иРп подводится че%рез входные дросселя 3, и в сливной камере 9 образуется область соударения фструй, истекающих иэ сопл питания 1 и2. Гидравлическое сопротивление входных дросселей 3 настраивается так, чтобы в выходной камере 8 установился нулевой выходной сигнал. Такое выполнение электродов реализуется в сопле питания, не выходящем в камеру соударения струй (в данном случае посколькусоударение струй происходит в сливнойполости 9, то электроды реализуютсяв сопле питании).а Преобразователь содержит также фор мирователь входного электрического сит нала 11, делитель напряжения, состоя ший из резисторов 12 и 13, резистор обратной связи 14 и металлический конус 15. При подаче на электроды преобразо вателя (позиции 3, 4 и 10) входного напряжения Ц х с выхода формирователя входного электрического сигнала в результате электрогидродинамического взаимодействия движущихся от концов электрода 10 униполярных ионов (знака потенциала электрода 10) с вихревыми отрывными течениями в сопле питания 1 изменяется их интенсивность на выходе входного дросселя 3 и на входе формирующего насадка 4. В результате увеличиваются гидравлическое сопротивление дросселя 3 и формирующего насадка 4 и гидравлическое сопротивление сопла питания 1 потоку жидкости на величину, равную сумме изменений сопротивлений 3 и 4 при наличииОк . При этом энергия истекающей из сопла питания 1 струи уменьшается(уменьшается скорость струи) и область соударения струй перемещается по направлению центрального отверстия 7 разделительной перегородки 5. Вследствие этого увеличивается давление Р 2,х на выходе преобразователя. Таким образом, увеличение коэффициента усиления в прямой цепи преобразователя осуществляется вследствие суммирования изменений гидравлических сопротивлений дросселя 3 и формирующего насадка 4 сопла питания 1 под действием )ЗХ фВ разработанном струйном ЗГП (3 ПП) выходной сигнал. Р, является линейной функцией от разности давления литания Р и - Р и 2 . В свою очередь, от 7 И 1 и Р и зависит расход жидкости через сойла питания. Для эффективной организации обратной связи по выходному гидравлическому (пневматическому) сигналу увеличение коэффициента усиления по цепи обратной связи в предлагаемом преобразователе установлены делитель напряжения и резистор обратной связи, а разделительная перегородка выполнена из двух частей- диэлектрической 6 и металлической 5, причем последняя через резистор 14 об ратной связи соединена электрически с заземленными электродами 3 и 4, а потенциальный электрод 10 через высокоомные делители напряжения 12, 13 электрически соединен с наружным металлическим конусом 15 сопла питания 1. Конус 18 отделен от формирующего насадка 4 диэлектрическим корпусом сой. ла 1.Такое конструктивное выполнение узла обратной связи обеспечивает его эффективную работу.Металлическая часть 5 разделительной перегородки является коллектором 5 ионов, выносимых струей из сопла питания 1. Ток, протекающий через резис тор 14, пропорционален скорости струи, ,а поэтому напряжение обратной связи Ц с, снимаемое с резистора 14, в ко- О "йечном итоге характеризует Р р , а следовательно и)зф Для уррошения электрического формирователя обратной связи, предназначенного для усиления Оос (на чертеже не показан), прежде 35 всего йеобходимо увеличить Ус ". Иостигнуть, этого можно при условии, что на металлическую часть 5 будет пока- дать как можно больше ионов, выносимых струей из соила 1 при подаче на управ лающие электроды входного напряжения "д рх . В разработанной конструкции пребрвзователя последнее обеспечивается тем, что потенциал металлической части 5 обратен знаку выносимых ионов (об .ратен знаку потенциала эммитируюшего ионы электрода 10), Крбме того, для предотврашеиия обратного возврата выносимых ионов нв насадок 4 предусмотрен конусный насадок 14, потенциал ко- ЗО торого, снимаемый с резистора 13 де лителямн напряжения 12, 13, одинаков по знаку с потенциалом электрода, 10),Здесь же следует отметить, что такое выполнение узла обратной связи одновременно позволяет увеличить и коэффициент усиления электрогидравлического (электропневмвтического) преобразователя зв счет частичного отклонения струи жидкости, истекающей иэ сопла 1, при по даче на управляющие электроды входного напряжения.Технико-экономические преимушества изобретения по сравнению с известными, относящимся к наиболее прогрессивным 4 техническим решениям, состоят в увеличении коэффициента усиления преобразователя, обеспечении эффективной обратной связи без существенного усложнения конструкции и упрошении конструкции,ф о р м у л а н э о б р е т е н и яЭлектрогидропневмвтический преобразователь, содержащий камеру взаимодействия струй, в которой установленысопла питания с входными дросселями ивыходными формирующими насадками, разделительная перегородка с центральнымотверстием и выходная и сливная полости, управляющие электроды и формирователь входного электрического сигнала,отличающийся тем,что,сцелью увеличения коэффициента усиления нреобрвэователя, в нем установленыделитель напряжения и резистор обратнойсвязи, и первый управляющий электрод водном из сопл состоит иэ входного дросселя и выходного формируюшего насадка,выполненных из металла и соединенных сс одним нз выходов формирователя входного электрического сигнала, второй управляющий электрод выполнен в видедвусторонней иглы, размещенной междувходным дросселем и выходным формирующим насадком первого электрода исоединенной с другим выходом формирователя входного электрического сигнала,разделительная перегородка с одной стороны центрального отверстия выполненаиз диэлектрического материала, а с другой - из металла и соединена черезрезистор обратной связи с входным дросселем первого электрода, причем на одном из сопл питания установлен металлический конус, связанный через делительнапряжения с двусторонней иглой,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:1, Лебедев И. В., Трескунов Е. ЛЯковенко В. С, Элементы струйной автоматики, М 1973, с, 203,2, Патент США Мо 3051154,кл. 137 81 511969.638754 Составитедь О. Гудковаеред Н. Андрейчук Корректо ор Н. Разумов оветИ 113 О 38, М ППП Г. Ужгород. Проектнаи, 4 Тираа 876ственного комитетапо дедам изобретениосква, Ж 35, Рауиск Подписноеа Министров СССРоткрытий