Воздушная заслонка

 

Изобретение относится к кондиционированию воздуха и может быть использовано для дистанционного управления воздушными потоками. изобретения - упрощение конструкции воздушной заслонки . Воздушная заслонка содержит корпус 1 с укрепленной в нем осью 2, перо 3, установленное на оси, и привод, выполненный в виде кольцевой обмотки возбуждения 4. Перо 3 установлено на гиперболоидном торсионе 6, состоящем из трубчатых оснований 7,8 равного диаметра, соединенных между собой упругими полосками 9, расположенными под углом 20 - 30° к оси ззслонки. Сущность изобретения состоит в кибрационном повороте пера 3 заслонки при использовании анизотропии сил трения в гсфловине гиперболоидного торсиона. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 24 Е 13/0.8

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

А (21) 4853575/29 (22) 19.07.91 (46) 23,10.92. Бюл. N 39 (72) А,С.Клепанда, А,П.Кузнецов и А,В.Пет-. ренко (5б) Патент США ¹ 4581987, кл. F 24 F 7/00, опублик, 1986, (54) ВОЗДУШНАЯ ЗАСЛОНКА (57) Изобретение относится к кондиционированию воздуха и может быть использовано для дистанционного управления воздушными потоками. Цепль изобретения— упрощение конструкции воздушной заслон» ЯХ, 1770686 Al ки. Воздушная заслонка содержит корпус 1 с укрепленной в нем осью 2, перо 3, установленное на оси, и привод, выполненный в виде кольцевой обмотки возбуждения 4. Перо 3 установлено на гиперболоидном торсионе б, состоящем из трубчатых оснований

7,8 равного диаметра, соединеннь.х между собой упругими полосками 9, расположенными под углом 20 — 30 к оси зэслонки.

Сущность изобретения состоит в вибрационном повороте пера 3 заслонки при использовании анизотропии сил трения в горловине гиперболоидного торсиона. 4 ил.

1770686

Изобретение относится к области кондиционирования воздуха и может быть использовано для дистанционного управления воздушными потоками.

Известны автоматические заслонки, содержащие корпус и электродвигательный привод заслонки.

Такие заслонки имеют сложную конструкцию, обусловленную наличием громоздкого электродвигательного привода.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности идостигаемому эффекту является приводное устройство заслонки, содержащее электродвигатель, усилие от которого передается к заслонке через шестеренчатый редуктор, и электромагнитный тормоз, с помощью которого жалюзийные пластинки могут быть фиксированы в любом промежуточном полож:. и. достатком заслонки с таким приводным устройством также является сложность конструкции, что связано с наличием многодетального электродвигательного привода.

Цель изобретения — упрощение конструкции воздушной заслонки.

Для этого в воздушной заслонке, содержащей корпус с укрепленной на нем осью, перо, установленное на оси, и привод заслонки, выполненной в виде кольцевой обмотки возбуждения, введен гиперболоидный торсион, состоящий из двух трубчатых оснований равного диаметра, соединенных между собой упругими полосками, расположенными под углом от 20 до

30 к оси заслонки, при этом перо установлено на оси при помощи гиперболоидного торсиона и жестко укреплено на одном из его оснований.

Сущность изобретения состоит во введении вибрационного привода пера заслонки при использовании анизотропии сил трения в горловине гиперболоидного торсиона и колебаний оси, часть которой выполнена из активного материала, что обеспечивает упрощение конструкции воздушной заслонки, Отличительными признаками изобретения являются: гиперболоидный торсион, состоящий из двух трубчатых оснований равного диаметра, соединенных между собой упругими полосками, расположенными под углом от 20 до 30 к оси заслонки; установка пера заслонки на оси при помощи гиперболоидного торсиона; жесткое крепление пера на одном из оснований гиперболоидного торсиона.

На фиг.1 изображена воздушная заслонка, разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 — гиперболоидный торсион, общий вид; на фиг. 4 — схема обоснования выбора угла наклона упругих полосок гиперболоида к торцу втулки.

Воздушная заслонка содержит корпус 1 с жестко укрепленной в,нем осью 2, перо 3, установленное на оси, и обмотку возбуждения 4, служащую для привода заслонки.

Часть 5. оси 2 выполнена из магнитострик10 ционного материала и размещена концентричнр внутри обмотки возбуждения 4. Перо

3 установлено на оси 2 при помощи гиперболоидного торсиона 6, состоящего из двух трубчатых оснований 7,8, соединенных между упругими полосками 9, наклонно расположенными относительно оси 2.

Торсион 9 выполнен из упругого материала, например, углеродистой стали У8А, имеет наибольшее сечение у оснований 7,8, 20 а наименьшее сечение (горловина гиперболоида) находится в середине. Оси упругих полосок 9 развернуты на угол 25 так. что огибающая упругих полосок при вращении вокруг оси трубы образует гиперболоид. С увеличением диаметра трубы число полосок

25 также увеличивают (в данном случае число полосок равно 12). Диаметр горловины гиперболоидного торсиона. выполняется меньше диаметра охватываемой части оси

2 заслонки.

Торсион 9 установлен в цилиндрическом стакане 10 таким образом, что основание 7 закреплено жестко, а основание 8 — no подвижной посадке, Перо 3 заслонки жестко соединено со стаканом 10: Такая конструкция обеспечивает анизотропию сил трения, необходимую для преобразования колебаний оси 2 заслонки в однонаправленное вращение. торсиона 9 и связанного с ним стакана 10, а следовательно, и пера 3 заслонки. Перо 3 вместе со стаканом 10 и гиперболоидным торсионом 9 устанавливается на ось 2 с натягом (благодаря прогибу

40 упругих полосок торсиона). Осевое усилие, Размеры элементов воздушной заслонки и взаимное расположение элементов выбраны так, что заслонка представляет собой резонансную акустическую систему с пучностью ультразвуковых колебаний в зоне гор50 ло вины гиперболоидного торс иона, Для

55 уменьшения непроизводительных потерь энергии ультразвуковых колебаний ось 2 крепится к корпусу 1 в узлах стоячей ультразвуковой волны.

Воздушная заслонка работает следующим образом.

45 действующее со стороны гиперболоидного торсиона 9, воспринимается корпусом 1 заслонки .

1770686

Для регулирования расхода воздуха в обмотку возбуждения 4 подают электрический ток высокой частоты. Магнитное поле обмотки 4 возбуждает ультразвуковые колебания участка 5 оси 2, Колебания оси 2, достигая эоны ее контакта с гиперболоидным торсионом 9, приводят к вибрационному вращению торсиона 9 и связанного с ним стакана 10 и пера 3 заслонки, Вибрационное вращение торсиона происходит благодаря наклонному расположению полосок торсиона 9 вследствие анизотропии сил трения между ними и осью

2, При этом скорость вращения можно регулировать амплитудной модуляцией питающего напряжения, а реверс достигается изменением частоты питающего напряжения. Для остановки пера 3 заелонки подачу электрического тока ов обмотку 4 прекращают, при этом сила трения в месте контакта оси 2 с гиперболоидным торсионом 9 приобретает сразу же первоначальное значение, т.е, происходит прекращение движения пера 3 заслонки и его фиксация в заданном положении. Таким образом, достигается прецизионное пропорциональное регулирование скорости вращения пера

3 заслонки при одновременном угрощении ее конструкции, обеспечении полной герметичности; защиты привода от перегрузок (за с«еТ прсбуксовки гиперболоидного торсиона 9 па оси 2), Для обснования выборг ичтервала угла наклона а упругих полосок к оси гиперболоидного торсиона. рассмотрим схему единичной упругбй полоски (фиг. 4), где обозначеньг а и Ь вЂ” проекции упругой полоски cooTBBTGTBBHHo на вертикальную и горизонтальную плоскости; 0 — внутренний диаметр трубчатого основания торсиона, d — диаметр оси заслонки, h — выпуклость упругой полоски к оси торсиона после его формообразования; f — прогиб одной упругой полоски при введении в горловину оси заслонки.

Размер а определяют из уравнения для выпуклости 1 а

4 откуда

o- = CD — (D — 2h) Следовательно Π— Π— 2 П}

Ь

5 Диаметр оси заслонки: d=D-2(h-f), откуда

0 — d+2 f

Следовательно

Полученное уравнение связывает a c геом трическими размерами торсиона и диаметром оси заслонки. При малых углах а эффект вибрационного перемещения пера

20 заслонки проявляется незначительно ввиду малой анизотропии сил трения между гиперболоидным торсионом и осью заслонки.

При увеличении угла a ) 30 формообразование торсиона затрудняется, так как упру25 гие полоски в зоне горловины гиперболоида начинают соприкасаться. Исходя из этого, оптимальная величина угла наклона упругих полосок (пазов) к оси заслон ки составляет от

20 до 30, 30 Техническое преимущество предлагаемой воздушной заслонки B cpBsHBHvlvi с прототипом состоит в упрощении конструкции, что обусловлено значительным уменьшением количества деталей, а именно устранени35 ем электродвигательного механизма вращения пера заслонки, подшь.пников, тормоза и редуктора.

Формула изобретения

Воздушная заслонка, содержащая корпус с укрепленной в нем осью, перо, установленное на оси, и привод заслонки, выполненный в. виде кольцевой обмотки

45 возбуждения, отл ича юща я ся тем, что, с целью упрощения конструкции, она дополнительно содержит гиперболоидный торсион, состоящий из двух трубчатых оснований равного диаметра, соединенных между со50 бой упругими полосками. расположенными под углом 20 до 30 к оси заслонки, при этом перо установлено на оси при помощи гиперболоидного торсиона и жестко укреплено на одном из его оснований, 1770686

1770686

Составитель М.Пильник

Техред М.Моргентал Корректор Л.Филь

Редактор О.Стенина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3729 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5