Гидронасос

,Н.СтепановССР987,оении, в опщих устройосителем иммерсионя: насос соГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Институт проблем регисмации АН УССР(56) Авторское свидетельство СМ 1420239, кл, Г 04 В 43/04, 1(57) Использование: в насососттико-механических запоминаюствах с цилиндрическиминформации, находящимся вной среде. Сущность изобретен держит корпус (1), мембраны (2) и (3), рас.пределитель потока (4), две рабочие камеры (5) и (6), сообщенные между собой центральным отверстием (7) и имеющие патрубки (8) и (9) входа и выхода, генераторы деформаций (10) и (11) жестко соединены с корпусом (1) и упругими мембранами (2) и (3), Насос содержит устройство электропитания, содержит пять логических элементов И с двумя входами, четыре логических элемента И с тремя входами, логический элемент И-НЕ, два Й 5-триггера, логический элемент НЕ, два логических элемента ИЛИ. Выходы логической системы подключены к генераторам деформации (1 О) и (11). 4 з.и. ф-лы, 6 ил,Ю1756619 10 надежн ости 15 25 простоты не показанный) Выход первой ло- ся Изобретение относится к насосостроению и предназначено для использования в оптико-механических запоминающих устройствах с цилиндрическим носителем информации, находящимся в иммерсионной 5среде.Цель изобретения - обеспечение реверсивности работы гидронасоса, уменьшение пульсаций потока жидкости и повышение На фиг, 1 изображен вариант реализации гидронасоса с пьезоэлектрическими генераторами деформаций; на фиг. 2 -вариант реализации гидронасоса с пьезозлектрическими генераторами деформаций и резонаторами; на фиг, 3 - состояния распределительного узла на отдельных этапах работы гидронасоса, на фиг. 4 - эпюры электричеСкйх воздействий на генераторы деформаций; на фиг, 5 - эпюры электрических 20 воздействий на генераторы деформаций для противоположного направления движения жидкости; на фиг. 6 - пример реалйзации функциойальной схемы источникаэлектропитания гйдронасоса.Вариант реализацйи гидронасоса (см,фиг. 1) содержит корпус 1, ккоторому по периферии прикреплены две упругие мембраны 2 и 3 с жесткимицентрами, образующйе вместесо стенками корпуса область, 30 делящуюся распределителем потока жидкости 4 на две рабочие камеры 5 и 6 (всасывающую и нагнетательную), сообщающиеся между собой через центральноеотверстие 7 в распределителе потока жидкости 4, каждая со свойм по меньшей. мере одним патрубком 8 и 9 (входным й выходным),Генераторы деформаций 10 и 11 (могут бытьреализованы в виде по меньшей мере одного пакета пьеэокерамических пластин, маг нитоэлектрического или электромагнитного привода возвратно-поступательного движения, или в виде единого конструктивного элемента, например, из биморфных пьезоэлектрических элементов, заделанных в эла стичный изоляционный материал) жестко соединены с корпусом 1 и упругими мембранами 2 и 3. Вариант реализации,гидронасоса (см, фиг. 2) отличается от предыдущего тем, что в него между каждым генератором деформаций 10, 11 и своей упругой мембраной 2, 3 введены жестко сними связанные резонаторы 12 и 13, Устройство электропитания гидронасоса (см, фиг; .6) содержит первуюлогическую схему И 14, к двум входам которой подключены задающий генератор импульсов 15 и логическая схема И-НЕ 16, к первому входу которой подключен источник сигнала останова (на чертеже для гической схемы И 14 подключен к первым входам второй 17 и третьей 18, четвертой 19 и пятой 20 логических схем И, Выходы второй 17 и третьей 18 логических схем И подключены соответственно к первому и второму входам ВЯ-триггера 21, Выходы четвертой 19 и пятой 20 логических схем И подключены соответственно к первому и второму входам второго ВЯ-триггера 22, Первый выход первого ВЯ-триггера 21 подключен к первым входам шестой 23 и седьмой 24 логических схем И, а также - к вторым входам третьей 18 и четвертой 19 логических схем И. Второй выход первого ВЯ-триггера 21 подключен к вторым входам второй 17 и пятой 20 логических схем И, а также - к второму входу логической схемы И-НЕ 16, Первый выход второго ВЯ-триггера 22 подключен к первым входам восьмой 25 и девятый 26 логических схем И, а также - к третьему входу пятой логической схемы И 20, Второй выход второго ВЯ-триггера 22 подключен к третьим входам второй 17, третьей 18 и четвертой 19 логических схем И, а также - к третьему входу логической схемы И-НЕ 16, К вторым входам седьмой 24 восьмой 25 логических схем И подключен вь 1 ход лОгической схемы ИЛИ-НЕ 27, к входу которой подключен источник сигнала направления перекачки жидкости гидронасосом (на чертеже для простоты не показанный), подключенный также к вторым входам шестой 23 и девятой 26 логических схем И. Выходы шестой 23 и восьмой 25 логических схем, И подключены соответственно к первому и второму входам первой логической схемы ИЛИ 28. Выходы седьмой 24 и девятой 26 логических схем И подключены соответственно к первому и второму входам второй логической схемы ИЛИ 29. Выход первой логической схемы ИЛИ 29 является первым выходом устройства, а выход второй логической схемы ИЛИ 29 - вторым выходом.Предлагаемый гидронасос работает следующим образом.На генераторы деформаций 10 и 11(см. фиг. 1) подается электрическое напряжение от устройства электропитания (см, фиг. 6) со сдвигом фаз (см, фиг, 4, 5), зависящим от направления прокачки. При этом мембраны 2 и 3 совершают колебательные движения. При движении мембраны 2 вверх (см, фиг. За), что соответствует интервалу времени 1112 на фиг. 4, жидкость переносится через всасывающий патрубок 8 во всасывающую камеру 5. При движении мембран 2 и 3 вниз (см. фиг. Зб), что соответствует интервалу времени Юз на фиг. 4, жидкость переноситиз всасывающей камеры 5 в нагнетательную 6 через отверстие 7 в распределителе жидкости 4. При этом жесткие центральные части пружин 2 и 3 выполняют роль клапанов, При движении мембраны 3 вниз (см, фиг. 3 в), что соответствует интервалу врМени тзт 4 на фиг, 4, жидкость выталкиваетсд из нагнетательной камеры 6 через патрубой 9. Обьем переносимой жидкости из всасывющей камеры 5 в нагнетательную 6 равен произведению площади сечения отверстия, 7 на величину амплитуды колебаний жесткой центральной части пружины 2. Для правильного понимания работы гидронасоса необходимо иметь в виду, что при скачкообразном изменении приложенных к гидронасосу импульсных напряжений клапаны гидронасоса перемещаются постепенно, т.е, воздействие отрабатывается не мгно-венно, а за некоторый интервал времени, примерно равный периоду тактовых импульсов 11 т 2. 121 з, тзм и т,д. При фазовых соотношениях приложенных к гидронасосу напряжений, соответствующих фиг. 5, описанные стадии его работы протекают в обратном порядке, т,е, жидкость перекачивается в противоположном направлении. Вариант реализации гидронасоса и устрой. ства электропитания для него (см. фиг, 2) работает аналогично предыдущей реализации гидронасоса. В результате введения резонаторов 12 и 13 электрическое напряжение подается от устройства электропитания с частотой, равной частотам собственных колебаний резонаторов, соответствующих спектру управляющих напряжений. За счет использования резонаторов при относительно невысокой подводимой мощности возбуждения обеспечивается большая амплитуда колебаний упругой мембраны, Устройство электропитания гидронасоса, функциональная схема которого изображена на фиг.б, работает следующим образом.Задающий импульсный генератор вы.рабатывает импульсы с частотой, соответствующей заданной производительности гидронасоса. Частоту этих импульсов в процессе работы можно регулировать, Эти импульсы при наличии на первом входе логической схемы И-НЕ 16 логического (со ответствующего режиму "Работа" ) нуля проходят через первую логическую схему И 14 поступают на первые входы второй 17, третьей 18, четвертой 19 и пятой 20 логических схем И. Проходит же этот импульс на 5 выходы тех из них, которые соответствуют тактам работы, следующих за текущим состоянием первого 21 и второго 22 ВЯ-триггеров. Так, в момент времени, предшествующий с 1. на выходах первого 21 и второго 22 ВЯ-триггеров имеется логический нуль, Поэтому запускающий импульс в момент времени т 1(см. фиг. 5) появляется на выходе второй логической схемы И 17, так 5 как на ее второй и третий входы поступаютсигналы логической единицы с вторых выходов первого 21 и второго 22 ВЯ-триггеров.Под воздействием этого импульса первый ВЯ-триггер 21 опрокидывается, поэтому ло гические единицы к моменту времени т 2 оказываются на вторых и третьих входах третьей 18 и четвертой 19 логических схем.В результате в момент времени 12 импульс от задающего генератора 15 проходит через 15 третью логическую схему И 18 на второйвход первого ВЯ-триггера 21, а через четвертую логическую схему И 19 - на первый вход второго ВЯ-триггера 22, что приводит их к опрокидыванию. После чего логические еди ницы на втором и третьем входах появляются у четвертой логической схемы И 20.Поэтому в момент времени 1 з импульс от задающего генератора проходит на второй вход второго ВЯ-триггера 22 и опрокидыва ет его, вследствие чего логические единицыпоявляются на втором и третьем входах первой логической схемы И 17. И при приходе в момент времени т 4 на первый ее вход запускающего импульса протекают те же про цессы. что и в момент времени т 1. Дляодного направление перекачки жидкости, соответствующего логической единице на входе логической схемы И-НЕ 27 сигнал с выхода первого ВЯ-триггера 22 через вось мую логическую схему И 26 и вторую схемуИЛИ 29 проходит на второй выход устройства (см. фиг. 4). Для противоположного направления перекачки жидкости, соответствующего подаче на вход логической схемы 40 И-НЕ 27 логической единицы, сигнал с первого выхода первого ВЯ-триггера 21 через Шестую логическую схему И и вторую логическую схему ИЛИ 29 проходит на второй выход устройства электропитания гидрона соса, а сигнал с перввого выхода второгоВЯ-триггера 22 через седьмую логическую схему И 26 и первую логическую схему ИЛИ 28 проходит на первый выходы устройства (см. фиг. 5). В случае же необходимости ос танова гидронасоса на первый вход первойлогической схемы И-НЕ 16 подается логическая единица, поэтому при поступлении на ее второй и третий входы логических единиц (в момент времени тамб (см. фиг, 4) или 111112 5 (см. фиг, 5 на выходе появляется логический нуль, поступающий на второй вход первой логической схемы И 14, Поэтому через нее перестают проходить импульсы с задающего импульсного генератора 15 и ВЯ- триггеры 21, 22 перестают опрокидываться,формула изобретения 1. Гидронасос, содержащий корпус, закрепленный в корпусе генератор деформаций, упругую мембрану, жестко связанную 5с генератором деформаций в центре и закрепленную по периферии в корпусе с обра.зованием рабочей камеры, в стенкекоторой, расположенной против мембраны,выполнены каналы коммутации внешних 10магистралей перекачиваемой среды, и устройство электропитания генератора деформации, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей, обеспечения реверсивности работы, 15уменьшения пульсации потока перекачиваемой среды и повышения надежности, насос дополнительно снабжен вторымгенератором деформации и второй упругоймембраной. расположенной оппозитно первой с образованием второй рабочей камеры,отделенной от первой камеры стенкой корпуса, причем один из каналов коммутации,сообщен с одной из внешних магистралей иодной из рабочих камер, другой - с второй 25внешней магистралью и второй рабочей камерой, по оси мембран в стенке корпусавыполнен дополнительный сквозной каналкоммутации, сообщающий между собой рабочие камеры, а на стенке с двух сторон 30выполнены оппозитно расположенные свозможностью взаимодействия с центральными частями мембран седла, обхватывающие сквозной канал.2. Гидронасос по и, 1, о т л и,ч а ю щ и йс я тем, что генераторы деформации выполнены в виде магнитоэлектрического привода,3. Гидронасос по п,1, отл ича ющи йс я тем, что генераторы деформации выполнены в виде электромагнитного привода.4. Гидронасос по пп, 1 - 3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что каждый генератор деформации снабжен установленным между ними мембраной резонатором, 455. Гидронасос по пп. 1-4, о т л и ч а ющ и й с я тем, что устройство электропитанияснабжено логической системой, состоящейиз девяти логических элементов И, из кото 50 рых пять имеют по два входа, а четыре,по три входа. двух ВЗ-триггеров, каждый из которых имеет по два входа и выхода,.логического элемента И-НЕ с тремя входами, логического элемента НЕ, двух логических элементов ИЛИ с двумя входами, задающего импульсного генератора, блока выдачи сигнала останова и блока выдачи сигнала направления перекачки, причем задающий генератор подключен к одному из входов первого элемента И с двумя входами, второй вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, выход первого элемента И подключен к одному из трех входов каждого трехвходового элемента И, соответственно, к второму, третьему, четвертому и пятому элементам, выходывторого и третьего элементов И подключены к одному из входов И - к одному из входов второго РЯ-триггера, один из выходов первого РЯ-триггера подключен к одному из входов шестого, одному из входов седьмого элементов И и вторым входам третьего и четвертого элементов И, другой выход первого РЯ-триггера подключен к вторым входам второго и пятого элементов И и одному из входов элемента И-НЕ, один из выходов второго РЯ-триггера подключен к одному из входов восьмого, одному из входов девятого элементов И и третьему входу пятого элемента И, другой выход второго РЯ-триггера соединен с третьими входами второго, третьего и четвертого элементов И и вторым входом элемента И-НЕ, третий вход которого подключен к блоку выдачи сигнала останова, вторые входы шестого и девятого элементов И соединены с входом элемента НЕ, выход которого подключен к вторым входам седьмого и восьмого элементов И, выходы шестого и восьмого элементов И подключены к входам первого элемента ИЛИ, а выходы седьмого и девятого элементов И связаны с входами второго элемента ИЛИ, при этом выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к первому и второму генераторам деформации мембран, а вход элемента НЕ связан с блоком выдачи сигнала направления перекачки,1756619 гСоставитель А,Шпара дактор Т,Шагова Техред М,Моргентал Корректис каз 3075 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10