Устройство для возбуждения циклических гидравлических потоков заданной формы

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетских Социалистических РеспубликЗаявлено 20.11,1969 ( 1311171/25-28) с присоединением заявки1311162/25-2 Приоритет Комитет по делам зобретеиий и открытий при Совете Мииистрое СССР, Е. Тябликов нтральный научно констаявител следовательскии институт строительныхций им. В, А, Кучеренко УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕН ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ПОТОКОВ 3 ЦИКЛ ИЧЕСКИХ ННОЙ ФОРМЫ сят от них. Увеличение числа золотников приводит к расширению возможностей варьирования и уплотнения спектра по некратным составляющим без увеличения числа независи мо варьируемых гармоник, по-прежнему определяемых числом формирующих потоков,Недостатком известных устройств являетсяограниченность числа независимо варьируемых гармоник.0 Цель изобретения - повышение плотностиспектра возбуждаемых потоков. Для этого в избранные линии гидравлической связи золотников с выходными магистралями последовательно включены один или несколько допол нительных золотников, при этом входные каналы первого дополнительного золотника соединены с выходными каналами золотника, связанного с источником потоков, а выходные каналы последнего золотника связывают с Вы ходными магистралями.В качестве источника формирующих потоков могут быть использованы одна или несколько обратимых гидромашин, один или несколько плунжерных гидропульсаторов, гид роагрегат, содержащий блок цилиндров с расположенными в нем плунжерами н привод возвратно-поступательного движения плунжеров.1-1 аибольшая плотность спектр0 гаемом устройстве достигается п а в предлари числе зоИзобретение относится к средствам возбуждения мощных колебательных движений и усилий и предназначено для использования в испытательной технике и технологических процессах, основанных на использовании вибраций.Известны устройства для возбуждения циклических гидравлических потоков заданной формы, содержащие источник одного или нескольких формирующих гидравлических потоков, гидравлически связанные с источником потоков один или несколько золотников, предназначенных для дробления формирующих потоков, и выходные магистрали, с которыми гидравлически связаны выходные каналы золотников.Образование цикла заданной формы в известных устройствах осуществляется путем преобразования формирующих потоков, имеющих непрерывный характер, в прерывистые чередующиеся участки с последующим суммированием этих участков в избранной последовательности. В результате этого процесса спектральный состав сформированного цикла имеет гармонические составляющие, кратные скоростям вращения золотников.Число независимо регулируемых составляющих спектра в известных устройствах определяется числом формирующих потоков. При этом остальные составляющие спектра завиУДК 620,178.311.5(088.8)296024 яп где / = 1, 2 р - номер последовательно 45 соединенного золотника, общее число которых равно р.Это выражение показывает, что число независимых гармонических составляющих при последовательном дроблении определяется 50 уже числом золотников р для парных противофазных формирующих потоков д+ и д - . Последовательное дробление позволяет получить поток сложной формы от источника одного формирующего гармонического потока, наа.Ю=- "," И 1",+"уй,О где р - число золотников, последовательнорасположенных на гидравлической и КзЯ ехр К(; - со.У),лотников, соединенных с каждым из источников формирующих гидравлических потоков, равном числу потоков.Спектральный состав возбужденного циклического потока может варьироваться при выполнении перемычек между отсеками на зеркале золотника в виде наклонного кольца.На фиг. 1 изображена принципиальная схема предложенного устройства с источником двух противофазных формирующих потоков; на фиг. 2 - вариант устройства, в котором источниками формирующих потоков служат плунжерные гидропульсаторы; на фиг. 3 то же, с источником в виде блока цилиндров с плунжерами и механизмом возвратно-поступательного движения плунжеров; на фиг. 4 - золотники, продольный разрез.Устройство содержит источник 1 формирующих потоков. При выполнении источника в виде обратимой гидромашины, создающей парные потоки разного знака (см. фиг. 1), ее всасывающая и нагнетательная магистрали 2 соединены с входными каналами 8 золотника 4, снабженного перемычкой б, разделяющей на зеркале золотника отсеки б. Выходные каналы 7 золотника 4 связаны с выходными магистралями 8 через последовательно расположенные дополнительные золотники 9 и 10. Входные каналы первого дополнительного золотника 9 присоединены к выходным каналам золотника 4, а выходные каналы последнего дополнительного золотника 10 соединены с выходными магистралями 8.Помимо обратимых гидромашин в качестве источника могут быть использованы плунжерные гидропульсаторы (см. фиг. 2) или блоки цилиндров с расположенными в них плунжера ми и приводом возвратно-поступательного движения плунжеров (см. фиг, 3).В конструктивной схеме устройства (см. фиг. 3) магистрали формирующих потоков отсутствуют, а входные каналы 8 золотников 4 непосредственно соединены с полостями цилиндров источника. В этой схеме число золот 10 15 20 25 30 35 40 ников 4 равно числу формирующих потоков.При вращении одного из последовательно включенных золотников (см. фиг. 1), например с равномерной угловой скоростью, поток на выходе из его отсека б определяется следующим выражением:2 у, 3 т 1ЧЯ = - ;, япКв,япКа,йяпК(у+ ю,1)где- порядковый номер золотника, на котором осуществляется дробление;о; - угловая скорость золотника под номером ;д; (1) - парный поток на входе взолотник под номером равный потоку на выходе из отсека предыдущего золотника;К = 1, 2, - индекс суммирования;2 в, - геометрическая протяженность дуги между входами формирующих потоков на золотнике под номером 1;2 а; - геометрическая протяженность дуги отсека между рассекающими перемычками золотника под номером ;у - начальная геометрическаяфаза расположения отсе.ка по отношению к входным каналам в золотнике под номером /; Применяя последовательно это выражение к каждому из золотников, значение результирующего потока Я(1) в выходной магистрали последнего золотника можно выразить следующим образом через формирующий поток до источника: К,е, яп К,а; э 1 пК,(уо+ о,),пример от плунжерного пульсатора (см. фиг. 2) с числом независимых гармонических составляющих, равным общему числу золотников на линии связи между источником и выходной магистралью 8 устройства. Число золотников для каждой последующей ступени может увеличиваться в соответствии с числом отсеков золотников предыдущей ступени.В выходной магистрали выборочно суммируются потоки Я, образованные в отсеках золотников, связанных с этой магистралью: связи между источником и выходной магистралью.)= 1 К= - со где 40 45 50 П редм ет изобретения 55 В формировании потока Я, (1) участвуют р независимых гармоник, определяемьл скоростью вращения последовательной цепочки золотников. В формировании суммарного потока выходной магистрали будут участвовать комбинации скоростей всех золотников, расположенных в линиях связи между ней и источником. Наилучшие результаты в части плотности спектра достигаются при равном числе золотников для каждой выходной магистрали, расположенных на связи между ней и источником. оф - скорость вращения эксцентри.ка;2-.-5; - кинематическая фаза формиру- д ющего потока;г,.в- геометрическая фаза располо- и женин отсека золотника относительно входа формирующего потока.При этом исполнении устройства возможны фазное (за счет порядка кинематической фазы 5;) и частотное (за счет частот дробления о;) варьирование формой возбуждаемого потока.На форму возбуждаемого потока оказывают существенное влияние протяженность дуг между входами формирующих потоков в; и перемычками золотника, ограничивающими отсек а,. При К,в; = 2 лт 1; К;а; = 2 лт 1, где т = 0; 1; 2 амплитуды гармоник К обращаются в нуль. Это фильтрующее свойство дуг в, и а; может быть использовано для создания нестационарного процесса путем изменения одного из углов, например я;(1). Такое изменение может осуществляться за счет возвратно-поступательного движения золотника (см. фиг. 4), профиль перемычки которого изменяет протяженность отсека при осевом перемещении золотника относительно входных каналов. В частности, этот профиль может быть выполнен в виде наклонного пояска на зеркале золотника.При равномерной скорости вращения золотников можно вносить в гармоники возбужденного цикла частотную модуляцию посредством поступательного перемещения золотника относительно входных каналов. Для этого отсеки в золотнике разделяются перемычками, расположенными по винтовым линиям. 1. Устройство для возбуждения циклических гидравлических потоков заданной фор 15 го г 5 30 35 Для источника, создающего несколько формирующих потоков (см. фиг. 3), наибольшие возможности в части управления спектральным составом результирующего потока создаются при индивидуальном дроблении каждого из формирующих потоков. Поток, в этом случае образованный в выходной магистрали, сьязанной непосредственно с отсеками золотников, входные каналы которых связаны с источником, определяется применительно к схеме по фпг. 3 выражешшм мы, содержащее источник одного или нескольких формирующих гидравлических потоков, гидравлически связанные с источником потоков один или несколько золотников, предназначенных для дробления формирующих потоков, и выходные магистрали, с которыми гидравлически связаны выходные каналы золотников, отличающееся тем, что, с целью повышения плотности спектра возбуждаемых потоков, в избранные линии гидравлической связи золотников с выходными магистралями последовательно включены один или несколько дополнительных золотников, при этом входные каналы первого дополнительного золотника соединены с выходными каналами золотника, связанного с источником потоков, а выходные каналы последнего золотника связаны с выходными магистралями,2, Устройство по п. 1, отличаощееся тем, что в качестве источника формирующих потоков использованы одна или несколько обратимых гидромашин. 3. Устройство по п. 1, отличающееся теы, что в качестве источника формирующих потоков использованы один или несколько плунжерных гидропульсаторов. 4. Устройство по п. 1, отличаюи 1 ееся тем, что в качестве источника формирующих потоков использован гидроагрегат, содержащий блок цилиндров с расположенными в них плунжерами и привод возвратно-поступательного движения плунжеров. 5, Устройство по п. 1 - 4, отличающееся тем, что число золотников, соединенных с каждым из источников формирующих гидравлических потоков, равно числу потоков. 6. Устройство по п, 1 - 5, отличающеесЯ тем, что, с целью варьирования спектрального состава циклического потока, перемычка между Отсеками па зеркале золотника выполнена в виде наклонного кольца.296024 Фиг.Жиг.,Х Составитель В. Шехтер Корректоры: А. Николаеваи Л. Корогод Техред Н, И. Наумова Редактор Т, А. Киселева Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 78 б/2 Изд.348 Тираж 473 Подп 1 сноеЦ,1 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ".ССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5