Гидроусилитель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ -872799 Сфез Советских Сфциаектичесних РеейублюсК АВТОРСКОМУ СВ ТВЛЬСТВУ(22) Заявлемо 2008.79 (2) 2812185/25-06 (51 М фф с присоединением заявкм йо(23) Прморитет .Г 15 В 3/00 ГосуяаретвеяямЯ квинтет СССР яо делвм язобретекяЯ в открытмЯОпубликовамо 15,10,81. Бюллетень ЙЯ 38 Дата опублмковамия описания 15.10,81(54) гидроусилитель Изобретение относится к элементам пневматических и гидравлических систем управления общего назначения и может быть применено в машиностроении., приборостроении, радиотехнической промааленности, где используются нневмо-(гидро)приводы.Известен гидроусилнтель, содержащий .Узел питания, корпус с расположенными в ием струйной трубкой с двумя приевввнми отверстнями, сообщенными с соплом двумя криволинейными каналами, расположенными симметрично относительно поперечной оси трубки, и приемный узел с двумя приемными соплами (1). ИНедостатком данного устройства является малая величина восстанавливающего момента, что уменьшает максимальное выходное набираемое давление гид" роусилителя. Это объясняется тем;что. 2 максимальное набираемое:давление РЬ в данном устройстве тем больше, чем больше угол поворота Р-, Однако максимальный угол пОвОРОта при котОРОм действует восстанавливающий момент за счет криволинейных каналов, называемай критическим 0 кр, меньше угла совмещения, так как ограничен диаметром приемных отверстий, перекрываемых соплом узла питания. Увеличение диаметров. приемных отверстий выае некоторого оптимального значения и не эффективно, так как прн этом уменьшается скорость течения жидкости илн газа по криволинейным каналам, что снижает восстанавливающий момент.Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия.Поставленная цель достигается тем, что струйная трубка снабжена дополнительным соплом, при этом оба сопла струйной трубки расположены сиьиетрично и под углом относительно оси симметрии каналов, а каждый канал связан с одним иэ сопел и выполнен с двумя криволинейными участками, центы кривизны которых расположены по Разные стороны от оси канала, кроме того, криволинейные каналы выполнены в двух параллельных плоскостях, перпендикулярных оси вращения струйной трубки, а узел питания - в виде двух со" пел, Расположенных сиющтрично и подуглом относительно оси сиьветрии каналов.На фиг, 1 представлена принципиальная схема предложенного устройства, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.4, на фиг. 3 в . Разрез Б-Б на фиг.4; на фиг, 4 - разрез В-В на фиг.2: на872799 фиг. 5 - вид Г на Фиг.2; на Фиг. бсхема, поясняющая расчет восстанавли" вающего момента.Гидроусилитель содержит струйную трубку 1 с основным 2 и дополнительным 3 соплами, приемный узел 4 с двумя приемными соплами 5 и б, расположенными в неподвижном корпусе 7,датчик 8 момента соединен механической связью 9 со струйной трубкой 1 узелпитания, выполненный в виде, например одного питающего сопла 10 (Фиг. 1)или двух питающих сопел 11 -и 12(Фиг. 2). Оба сопла 2 и 3 соединенысоответствующими криволинейными каналами 13 и 14 с приемными отверстиями 15 и 16, выполненными в трубке 1.Конструктивно гидроусилитель можетбыть выполнен иначе, например, так как показано на фиг. 2. В этом случае криволинейные каналы 13 и 14 выполнены не в одной плоскости, как наФиг.1, ав двух параллельных плоскостях 17 и 18, перпендикулярных осивращения струйной трубки. Исходя изудобства изготовления, все каналы 13и 14 показаны, например прямоугольного сечения, а каждый из них выполнен с двумя криволинейными участками, соответственно 19, 20 и 21, 22,выполненными аналогично каналам между лопатками рабочего колеса турбины,что приводит при течении по ним жидкости или газа к появлениюдвух дополнительных восстанавливающих моментов, один из которых действует по часовой стрелке:(эа счетпотока на криволинейном участке 20 )а второй - против часовой стрелки(за счет потока в криволинейномучастке 22) . Эти моменты суммируются с моментами, создаваемыми криволинейными участками 19 и 21. Оси сопел 2 и 3 в исходном положении смещены относительно продольных осей приемных сопел 5 и 6 приемного узла 4таким образом, что при повороте струйной трубки 1, например, по часовой стрелке площадь, перекрываемаясоплами 2 и 3, в приемном сопле 6увеличивается, а в приемном соиле 5 уменьшается, создавая разность давлений на выходе,Гидроусилитель работает следующимобразом. При отсутствии входного сигналаРйх датчик 8 момента не развивает движущего момента. При этом поперечная ось струйной трубки 1 совмещена с осью питающего сопла 10, поэтому массы жидкости или газа, проходящие через криволинейные каналы 13 и 14, и скорости их движения одинаковы,.поэтому восстанавливающие моменты равны и струйная трубка 1 находится в равновесии. При подаче входного сигнала Рщ датчик 8 момента создает движущий момент и начинает йоворачи 4(вать струйную трубку 1 на угол а/,например,.по часовой стрелке, Приэтом площадь, перекрываемая питающим соплом 10, в приемном отверстии15 уменьшается, а в приемном отверстии 16 увеличивается пропорциональноглу ф, . Одновременно с этим площадь,ерекрываемая основным соплом 2, вприемном сопле 5 уменьшается, а пло- щадь, перекрываемая дополнительнымсоплом 3, в приемном сопле б увеличивается также пропорционально углу сСледовательно, масса и скорость движения газа или жидкости в криволинейном канале 13 начинает уменьшаться,а в криволинейном канале 14 увеличиваться. Таким образом, восстанавливающий момент, действующий против ча"совой стрелки (за счет криволинейныхучастков 21 и 22 ), увеличивается, авосстанавливающий момент, действую 20 щий по часовой стрелке (за счет криволинейных участков 19 и 20), уменьшается. Поэтому результирующий ьосстанавливающил момент струйной трубки 1 пропорционален углу о.и направ 25 лен встречно движущемуся моменту отдатчика 8 момента. Такая конструктивная модификация дополнительно повышает восстанавливающий момент струйной трубки 1 за счет уменьшения угларО выхода потока из сопла питания (см,фиг. 3), что уменьшает потери скорости потока на входе в каналы струйнойтрубки. В общем случае момент, раз 1 виваемый потоком жидкости или газаЗ 5 в криволвнейном канале 13 или 14, выполненном по форме рабочего колесатурбины, определяется по ФормулеИ6(Фоо 3 -Од) г С,соОЦГД (1)где С - расход жидкости или газа;40 Оу - относительная скорость потока на выходе из канала,0- окружная скорость рабочегоколеса на выходе.из каналаС - абсолютная скорость потока45 на выходе питающего сопла;- угол выхода потока иэ питающего соплаЯ " угол выхода потока из каналарабочего колесами30 г и г " радиусы входа и выхода кана 4ла рабочего колеса соответственно.Основные обозначения, принятые вформуле (1 ), указаны на фиг. 4.55 Как видно иэ фиг. 1 и 2 в данномслучае выходы криволинейных каналов13 и 14 струйной трубки 1 вблизи коси ее вращения, поэтому можно положить г 2 "- О. В этом случае, как сле"ЬОдует из (1),и . Сссов о( (2)Таким образом, чем меньше угол Жтем восстанавливакиций момент больше.Угол ввода потока иэ питающегоб 5 сопла лежитв пределах 4 = 10-20что легче достичь в конструкции (фиг. 2), чем в конструкции (нафиг.1) поэтому при прочих равных условиях восстанавливающий момент струйной трубки (на фиг. 2) больше, чем для укаэанной трубки (фиг. 1). 5Кроме того, восстанавливающий момент увеличивается эа счет количественного увеличения криволинейных участков.Положительный эффект от использования предлагаемого гидроусилителя заключается в увеличении восстанавливающего момента, что позволяет увеличить рабочий угол поворота струйной трубки и тем самым повн- сить максимальное набираемое давление на выходе гидроусилителя, что приводит к увеличению его коэффициента полезного действия. формула изобретения20 1. Гидроусилитель", содержащий узел питания, корпус с расположенными в нем струйной трубкой с двумя приемными отверстиями, сообщенными с 25 соплом двумя криволинейными каналами, расположенными симметрично относительно поперечной оси трубки, иприемный узел с двумя приемными соплами, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения коэффициентаполезного действия, струйная трубкаснабжена дополнительным соплом, приэтом оба сопла струйной трубки расположены симметрично и под угломотносительно оси симметрии каналов,а каждый канал связан с одним иэ сопел н выполнен с двумя криволинейными участкавы", центры кривизны которых расположены по разные стороныот оси канала.2. Гидроусилительпо п,1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем,. что криволинейные каналы выполнены в двух параллельных плоскостях, перпендикулярных оси вращения струйной трубки, аузел питания выполнен в виде двухсопел, расположенных симметрично ипод углом относительно оси симметрииканалов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 538159, кл. Г 15 В 3/00, 1975.872799 ядг Фиг. Составитель В. К Техред Т.Маточка нко акто фффффное и Зака ктная, 4 иал.ППП ф нтф, г, ужгород, ул 53ВНИИПИ Госупо делам3035, Москв Тиражрственног обретений Ж, Ра 52 . Подкомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5 ректор В. Бутяга