Элементы и устройства гидро- и пневмосистем, страница 2

Релейный струйный элемент, действие которого основано на эффек­те Коанда, состоит из канала питания (Р0), канала управления (Ру), выход­ных каналов (Рв1 и Рв2). Этот элемент представляет собой моностабильный усилитель. Конструктивно он выполнен в расчете на малый гистерезис и рассчитан так, чтобы струя питания в начальном положении прилипала к одной из стенок, со стороны которой есть канал управления. Это обеспе­чивается небольшой несимметрией в расположении выходных каналов и разделителя потока по отношению к каналу питания.

3.2. Элементы и устройства гидросистем

Применение гидроприводов упрощает, как правило, решение мно­гих технических задач, в частности, способствует автоматизации производственных процессов и повышает качество машин, позволяет значительно уменьшить их вес и габариты.

Указанные преимущества гидравлических приводов позволяют ши­роко применять их в самых различных отраслях машиностроения. Чтобы оценить применение гидравлических устройств в современных маши­нах, следует указать, что. иногда в одной машине насчитывается по не­скольку ' сотен единиц гидравлических агрегатов; протяженность трубо­проводов при этом достигает сотен метров.

Примерами могут служить самолеты, водные суда, машины уголь­ной и металлургической промышленностей, металлообрабатывающие станки и; прочие.

Устройство для регулирования расхода жидкости

Устройство относится к автоматическому управлению и предназна­чено для использования в элементах гидравлических цепей (рис. 3.9).

Назначение устройства - увеличение выходной гидравлической мощ­ности и точности регулирования расхода.

Устройство работает следующим образом:

Рабочий поток жидкости подается в устройство по входному каналу 1, далей поток попадает в проточную часть 6. Проточная часть б образова­на диэлектрическими боковыми стенками 10 и 11 корпуса и рабочими электродами 2-4. При подаче поляризационного напряжения на электроды 2 и 3 создается электростатическое поле. В результате возникновения электростатического поля диэлектрическая жидкость в проточной части

поляризуется, так как рабочие жидкости, используемые в устройствах гидроавтоматики, являются практически неполярными диэлектриками и под действием внешнего электрического поля в них наблюдается электронная поляризация.

Таким образом, под действием сил внешнего электриче­ского поля в диэлектрической жидкости наблюдается упорядочивание в пространстве электрически заряженных частиц, вызывающих образованиенекоторого электрического момента, как у каждой отдельной частицы, так и у всего объема диэлектрика. Эти связанные заряды создают в диэлектри­ке электрическое поле, которое направлено противоположно внешнему полю, то есть за счет поля связанных зарядов поляризованной жидкости противоположной направленности происходит ослабление внешнего поля.

Эти связанные заряды создают в диэлектрике электрическое поле, которое направлено противоположно внешнему полю, то есть за счет поля связанных зарядов поляризованной жидкости противоположной направ­ленности происходит ослабление внешнего поля. Это ослабление поля вы­ражается в том, что источник 12 должен отдавать в цепь электродов 2 и 3 дополнительную энергию, причем величина этого тока зависит от величи­ны расхода жидкости в проточной части. Чем больше расход жидкости, тем больше увеличивается поле связанных зарядов, тем больше требуется энергии от источника 12 на компенсацию поля связанных зарядов, тем больше поляризационный ток, протекающий в межэлектродном проме­жутке между электродами 2 и 3.

Как показали многочисленные эксперименты, при нулевом расходе рабочей жидкости ток, протекающий между электродами 2 и 3, имеет не­которое значение, равное току проводимости диэлектрической жидкости (который обусловливается очень незначительным количеством примесей, а не основным веществом диэлектрика).

При увеличении расхода рабочей жидкости наблюдается зна­чительное уменьшение результирующего тока между электродами 2 и 3, который определяется током проводимости и током противоположной на­правленности, индуцируемым поляризованными связанными зарядами.

Результирующий ток протекает через резистор 14 обратной связи, создает на нем падение напряжения UОС пропорционально этому току, да­лее поток рабочей жидкости протекает между электродами 3 и 4.

При протекании рабочей жидкости между электродами 3 и 4 даже при отсутствии внешнего управляющего напряжения происходит про­цесс электризации жидкости, так как нейтральная диэлектрическая жид­кость приобретает потенциал одного знака за счет вырывания заряда жид­кости из нити и становится заряженной. Таким образом, при протекании рабочей жидкости в проточной части за счет трибоэлектризатора образует­ся объемный униполярный заряд.

При приложении управляющего напряжения между электродами 4 и 3 возникает электрическое поле, причем образованные за счет электрокинетических сил ионы отталкиваются от электрода 4 и притягиваются к электроду 3, так как знак потенциала электрода 4 выбирается такой же, как и знак заряда, образующегося при трибоэлектризации жидкости, то есть создается условие для направленного движения ионов жидкости от трибо­электризатора к электроду 3. Этот направленный поток ионов совершает при своем движении работу, увлекая за собой нейтральные молекулы ра­бочей жидкости.

Результатом этого является возникновение поперечного потока ра­бочей жидкости в проточной части 6 от электрода 4 к электроду 3, кото­рый, взаимодействуя с основным продольным потоком, изменяет характер течения, следовательно, увеличивается гидравлическое сопротивление, а значит, выходная управляющая мощность в нагрузке. Плоскопараллельная система электродов позволяет повышать величину управляющего напря­жения; до допробойных значений для увеличения выходной управляющей гидравлической мощности.

Таким образом, при изменении напряжения Uу можно изменять на­пряженность электрического поля между электродами 3 и 4 и, в конечном итоге,; изменять гидравлическое сопротивление межэлектродного проме­жутка |и регулировать мощность потока в проточной части.

Стабилизация рабочего потока жидкости в проточной части 6, то есть увеличение точности регулирования расхода диэлектрической жидко­сти осуществляется следующим образом.

Допустим, что Uу = Uу1 = const и задает режим в проточной части, соответствующий расходу Q1. В таком состоянии проходное сечение про­точной части между электродами 3 и 4, определяемое деформацией нитей трибоэлектризатора, составляет S1. При изменении расхода, например, при уменьшении расхода рабочей жидкости по любой причине (например, при изменении давления за счет изменения температуры), уменьшается поля­ризационный ток, протекающий через электроды 2 и 3, а следовательно, увеличивается результирующий ток через резистор 14 обратной связи.