Устройство для регулирования уровня жидкости в сосуде

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ -УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В СОрУДЕ, содержащее поплавок и меха()изм его погружения , от ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, механизм погружения содержит установленную на неподвижной оси звездочтку , через которую перекинута цепь, один конец которой соединен с поплавком , а другой не закреплен, npitMeix вес единицн длины цепи вдвое меньше веса регулируемой жидкости .в объеме единицы высоты погружения поплавка, выполненного с ПОСТОЯННЕЕ поперечным сечением.:

ав аи

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

И

РЕСПУБЛИН

3 ) С 05 Р 9 02

РОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССР

ГО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3365335/18-24 (22) 18.12.81 (46) 23.04.83. Бюл. Р.15 (72) .В A.Юрманов (71) Калужский филиал Московского ордена Ленина, ордена Октябрьской Революцни и ордена Трудового Красного .

Знамени высшего технического училища им. Н.Э.Баумана (53). 621. 646 (088. 8) (5б) 1. Авторское свидетельство СССР

Р,220732, кл. В 23 К 3/06, 1968.

2 Авторское свидетельство СССР

Р 734628, кл. G 05 9 3/02, 1980 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ PRXVIIPOBAНИЯ УРОВНЯ ЖИДКОСТИ В ССфУДЕ, соДеРжащее поплавок и механизм его погружения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, механизм погружения содержит уста- новленную на неподвижной оси звездоч ку, через которую перекинута цепь, один конец которой соединен с поплавком, а другой не закреплен, причеМ вес единицы длины цепи вдвое меньше веса регулируемой жидкости..в объеме единицы высоты погружения поплавка, выполненного с постоянным поперечным сечением.

1013917

Изобретение относится к автоматике; и может быть использовано для регулирования уровня расплавленного припоя в ваннах при автоматической пайке или любой другой жидкости в сосуде.

Известно устройство д я регулир - 5 ванин уровня расплавленного припоя в ваннах, содержащие поплавок и механизм его погруж ния в припой (1).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой- 10 ство, которое имеет поплавок фасонного профиля и механизм его погружения, состоящий из. укрепленных на поплавке реек, соединенных с двумя шестернями с неподвижными осями вращения35 связанными с рычагами 2 j.

Недостатком известного устройства является фасонный профиль поплавка, что удорожает конструкцию.

Целью изобретения является упроще- 20 ние и удешевление конструкции.

Цель достигается тем, что механизм погружения содержит установленную на и еподвижной оси звездочку, через ко торую перекинута цепь, один конец которой соединен с поплавком, а другой не закреплен, причем все едини-.. цы длины цепи вдвое меньше веса регулируемой жидкости в объеме единицй, высоты погружения поплавка, выполнен; ного с постоянным поперечным сечением; 30

На чертеже изображено устройство для регулирования жидкости в сосуде.

Устройство состоит из сосуда 1 с жидкостью 2, поплавка 3 постоянного поперечного сечения, звездочки 4, 35 вращающейся вокруг неподвижной оси и сцепленной с цепью, 5, к одному из смешивающихся концов которой прикреплен поплавок 3. Упор 6 ограничивает .перемещение поплавка вверх. 40

Устройство работает следующим образом.

При перемещении поплавка 3 и при-.крепленной к нему цепи 5 изменяется сила, действующая с стороны поплав- 45 ка на жидкость 2 и выталкивающая сила, действующая с стороны жидкости на поплавок. Для работы устройства необ" ходимо, чтобы сумма этих сил. ранялась нулю. поплавок находится в равновесии50 только в том случае, когда фактический уровень жидкости в сосуде совпадает. с. заданным. Если Ч - вес поплавка, 5 — постоянная площадь его поперечного сечения, Э" — удельный вес жнд- 55 кости.в сосуде, Р— вес единицы,длины цепи, то при погружении в. регули-; руемую жидкость нижнего торца поплав ка на величнну. x è соответствующей этому погружению длине неуравновешенной части цепи 5 уравнение равновесия следующее

y5X G PI.

При погруженйи нижнего торца поплавка 3 на величину х> длина неуравновешенной части цепи становится равной . -2(х -х „) р а уравнение рав" новесия для этого положения поплавка

3 5Х =с Рр -2(,х — х„4.

Из этих двух уравнений следует,что для работы устройства необходимо выполнение условия f =2Ð т. е. вес регулируемой жидкости 2 в объеме, равном объему единицы длины поплавка З,должен быть вдвое больше веса единицы длины цепи 5. Из этого условия при выбранном поперечном сечении поплавка и заданном удельнси весе жидкости выбирается вес единицы длины цепи 5.

В крайнем верхнем положении поплавка, когда нижний торец его совпадает с заданным уровнем жидкости, вес поплавка уравновешивается весом цепи. При любом йоложении поплавка 3 сила,, действующая на него с стороны механизма погружения, направлена вниз и равна г5 х, т.е. определяется положением поплавка и не зависит от уровня жидкости 2 в сосуде 1 °

Величина же выталкивающей силы, действующей на поплавок 3 с стороны жидкости, определяется положением поплавка 3 и уровнем жидкости 2 в сосуде 1. Если при некотором положении поплавка фактически уровень жидкости ниже заданного, сила погружения больше выталкивающей силы. Поплавок при этом погружается, вытесняя. жидкость, и уровень ее в сосуде поднимается. Когда уровень жидкости

2 поднимается до заданного, наступает равновесие сил и погружение поплавка прекращается. Если же фактический уровень жидкости 2 выше заданного, то выталкивающая сила больше силы погружения, поплавок 3 при этом всплывает, а уровень жидкости поднимается до заданного, тогда также наступает равновесие сил.

В данном устройстве вместо цепи

5 с звездочкой 4 можно также применять-, и непрерывную гибкую ленту с роликом,. но в этом случае трудно обеспечить одновременно и заданный

Йес, и гибкость ленты.

Кроме того, при работе такого устройства возможны случайные смещения ленты относительно ролика, с которой она связана только силами трения, что приведет к изменению силы погруже,ния и уровня жидкости C2).

Расчет и конструирование устройст» ва проводится в следующем порядке.

Исходя иэ производственных условий, задаются объемом регулиров ания жидкости.2,т.е.расходомжидкости эа время непрерывной автоматической работы устройства.

Задаются весом поплавка 3, который должен быть больше веса жидкости:

- 1013917

Составитель T.Çàäâîðíàÿ

Редактор Н.Джуган Техред И.Гайду Корректор.Ю.Иакаренко.

Заказ 3016/56 1ираж 872 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, %-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4

2 в объеме ее регулирования, площадью поперечного сечения поплавка и определяют высоту поплавка.

Определяют конструктивные параметры звеньев цепи 5 число зубьев звездочки 4 и ее диаметр. При этом 5 вес единицы длины цепи 5 должен быть вдвое меньше веса регулируемой жидкости 2 в объеме, равном объему единицы длины поплавка. Следует также учитывать, что чем меньше шаг цепи !О и больше число зубьев звездочки, тем меньше отклонение от линейного закона изменения силы, действующей на поплавок 3. Простейшие. расчеты показывают, что например при числе зубьев 35 звездочки, равном 30, это отклонение не превышает 0,001 веса цепи на . длине одного ее шага при любом положении поплавка.

Определяют расстояние от оси вращния звездочки 4 до заданного уровня жидкости 2 в сосуде 1. Расстеяние это лучше делать регулируемьм.

Определяют длину цепи 5. При этом вес неуравновешенной части цепи 5 в крайнем верхнем положении поплавка

3 должен быть равен весу поплавка 3.

Изобретение не требует применения .

4асънных деталей, что упрощает и удешевляет его, упрощается также и расчет конструкции.