Электрогидравлический преобразователь

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 25.02, 81 (21) 3251774/18-24 (Я 11 МКд,з Р 15 С 1/04 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийОпубликовано 15.12.82. Бюллетень йо 46 Дата опубликования описания 15.12.82 В.С. Нагорный и В.Я. Краснослободцев г-: ру)(54) ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧБСКИЙ ПРБОБРАЗОВАТБЛЬ Изобретение относится к средствамуправления потоками текучей среды и1 тредназначено для использования егов целях управления электрогидравли 5ческих систем автоматики и в гидронике.Известен электрогидравлическийпреобразователь, в котором входнойэлектрический сигнал преобразуется .в выходной сигнал перепада давленияна дросселе типа игла-трубка (1,Однако в известном преобразователедиапазон преобразования сигнала невеликИзвестен электрогидравлический 15преобразователь с подводящими и отводящими каналами и дросселем типаигла-трубка, размещенным в корпусепреобразователя, Выходной сигналпреобразователя снимается с отводящего канала, подключенного к сливу через переменный дроссель 2.Данный преобразователь обладаетневысоким коэффициентом передачи.Цель изобретения - повипение коэффнциента передачи,Поставленная цель достигается засчет того, что в известном электрогидравлическом преобразователе, содержащем корпус с подводящим и отводя щим гидравлическими каналами, переменный дроссель, через который отводящий канал подключен к линии слива,стабилизатор давления, установленныйсо стороны подводящего канала, электрический источник управляющего сигнала, подключенный к последовательноразмещенным по потоку электродам,один из которых выполнен в виде иглы,а другой - в виде трубки, проходноесечение которой меньше сечения подводящего и отводящего гидравлическихканалов, в его корпусе и трубке между ее торцами на расстоянии 0,15-0,2ее длины от входного торца выполненгидравлический канал для сьема выходного сигнала преобразователя, причемдиаметр проходного отверстия трубкисоставляет 1,0-1,5 диаметра иглы.На фиг, 1 представлена принципиальная схема предлагаемого электрогидравлического преобразователя; нафиг. 2 - экспериментально снятыесравнительные характеристики его рабаты и работы преобразователя-прототипа,Электрогидравлический преобразователь состоит из стабилизатора 1 давления (фиг. 1), корпуса 2 - участканапорного трубопровода, выполненногоиз диэлектрика, с размещенными в немсоосно двух электродов - иглы. 3 итрубки 4, между входом и выходом которой выполнен гидравлический канал5, с которого снимается выходнойсигнал преобразователя, а также переменного дросселя б и электрического источника 7 управляющего сигнала.Стабилизатор 1 давления установлен наподводящем гидравлическом канале 8,а дроссель б - на отводящем гидравли-Оческом канале 9. Гидравлический канал 5 расположен на расстоянии 6равном 0,15-0,2 длины трубки Ь от еевходного торца, а диаметр проходногоотверстия трубки равен 1,0-1,5 диаметра иглы.Электрогидравлический преобразователь работает следующим образом.Рабочая диэлектрическая жидкость,негнетаемая насосом, через стабилизатор 1 подается на вход участка напорного трубопровода 2, протекая понему со скоростью, регулируемую спомощью переменного дросселя б. Поддействием напряжения, подаваемого отвысоковольтного источника 7 на электроды типа игла-трубка преобразователя, в межэлектродном промежуткевозникает резко неоднородное электрическое поле, приводящее к образова"нию объемного заряда в жидкости. Наобъемный заряд со стороны острия иглы действует кулоновская сила, которая отталк.вает жидкость, так какобъемный заряд получается того жезнака, что и заряд игольчатого электрода. В результате этого поток рабочей жидкости ускоряется, приводя кповышению выходного сигнала (давления) на величинуЛР = Р/О=О-Р, /и:О,40/где Р ) ф О - величина выходногогидравлического сигнала преобразователя приподаче на его электроды входного электрического сигнала;(Ц=О - величина выходного гидравлического сигналапреобразователя при от Осутствии на его электродах входного электрического сигнала.Величина выходного гидравлическбго сигнала 5 Р 1( преобразователя приподаче на его электроды входногоэлектрического сигнала Б, цельюувеличения коэффициента передачи снимается с канала, который выполненмежду торцами трубки.В этом случае выводится максимальное по величине значение выходногогидравлического сигнала, Это объясняется тем, что под действием напряжения, подаваемого на электроды преобразователя, в межэлектродном проме жутке возникает продольное резко неоднородное поле, приводящее к образованию направленного потЬка униполярных ионов знака потенциала острия, движущихся от иглы к втулке, В результате движения в электрическом поле ионы образуют затопленную струю жидкости, сосредоточенную в основном ,по оси иглы. Достигнув втулки ионы рекомбинируют,т.е.нейтрализуются.При этом происходит превращение кинетической энергии движения ионов в потенциальную энергию давления жидкости которой они передают количество своего движения. Максимальное количество ионов рекомбинируют на начальном участке трубки-электрода и, следовательно, на этом жЕ участке давление жидкости также максимально (длина этого участка С равна 0,15-0,20 длины трубки Ь). Разность между давлением развиваемым ионами жидкости на указанном начальном учаотке трубки и давлением на последующих других ее участках, достигает 34 и выше. Это приводит к существенному увеличению коэффициента передачи преобразователя. Для этих же целей выбирается указанное в формуле изобретения соот.ношение диаметра иглы и проходного отверстия трубки, так как затопленная струя, образующаяся при движении ионов жидкости в электрическом поле и сосредоточенная в основном по оси иглы, имеет скорость, существенно превышающую скорость вовлекаемых в движение близлежащих слоев жидкости.Положительный эффект подтверждается статическими характеристиками АРр 1( ЬХ )(фиг. 2), экспериментально снятыми для сравнения на двух участках преобразователя. Кривой 1 (фиг. 2) соответствует изменение выходного сигнала ЬР)Ь,1 преобразовате ля в гидравлическом канале, выполненного между торцами трубки (фиг, 1), а кривой 2 (фиг. 2) соответствует изменение выходного сигнала преобразователя в гидравлическом канале, выполненного на выходе трубки электрода (фиг. 1) .Экспериментальные характеристики, представленные на фиг. 2, получают при следующих конструктивных и гидро- динамических параметрах дроссельного электрогидравлического преобразователя: Э = 4,5 мм - наружный диаметр трубчатого электрода 4 (фиг. 1); й = 1,5 мм - внутренний диаметр трубчатого электрода 4; Ь = 5 мм - длина трубчатого электрода 4; й, = = 0,8 мм - диаметр игольчатого электрода 3;с(. = 7 ф - угол заточки игольчатого электрода 3; Г = 0 - расстояние по оси между игольчатым и трубчатым электродами; Рх -- 0,1 МПа - давление на входе участка напорного трубопровода 2 преобразователя, поддер981723 Формула изобретения 1 иг л живаемое постоянным с помощью стабилизатора 1 давления 0 =150 см/мин расход рабочей диэлектрической жидкости через участок напорного трубопровода 2 преобразователя в отсутствии входного электрического сигнала.В качестве рабочей диэлектрической жидкости используют трансформаторное масло ТКп (ГОСТ 982-68).ТаКим образом, у предлагаемого устройства коэффициент передачиК=аРдьзо,увеличивается, так как выходной гид-. равлический сигнал ЬРь при данном расположении. канала, с которого он снимается, увеличивается до 34 (фиг. 2) .Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства состоят в увеличении коэффициента передачи. Электрогидравлический преобразова" тель, содержащий корпус с подводящим и отводящим гидравлическими каналами, переменный дроссель, .через который отводящий канал подключен к линиислива, стабилизатор давления, установленный со стороны подводящего канала, электрический усилитель управляющего сигнала, подключенный к после 5 довательно размещенным по потокуэлектродам, один из которых выполнен в виде иглы, а другой - в видетрубки, проходное сечение которойменьше сечения подводящего и отводя 10 щего гидравлических каналов, о т л ич а ю щ и й с ятем, что, с цельюувеличения коэффициента передачи, вкорпусе преобразователя и трубке между ее торцами на расстоянии 0,15)5 0,2 ее длины от входного торца выполнен гидравлический канал для съемавыходного сигнала преобразователя,причем диаметр проходного отверстиятрубки составляет 1,0-1,5 диаметраиглы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Денисов А.А. и Нагорный В.С.Пневматические и гидравлические устройства автоматики. М., Высиия школа, 1978, с. 170-172.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2961560/18-24,кл. Р 15 С 1/04 р 1980 (прототип)981723 Составитель О. ГудковТехред З.Палий ктор М. Келем екторИ. В ин каз 9678/55 иснР НИИ 4/5 13035,ал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проек Тираж 735 Государственн елам изобретен осква, Ж, РПодпкомитета ССи открытийсная наб., д