Устройство для задания пульсирующего давления

Изобретение относится к системам управления или регулирования давления жидкостей и газов, а именно к задатчикам пульсирующего давления, применяемым в технологических процессах и стендах, например стенде для исследования динамических характеристик датчиков давления. Задатчик давления (фиг. 1-3) содержит крышку 1, перфорированный диск 2, вал 3, суппорт 4, регулировочную гайку 5, контргайку 6, пружину 7, центровочные штифты 8, шариковые радиальные подшипники закрытого типа 9, 10, дистанционный винт 11 и источник 12 статического давления. Перфорированный диск 2 зафиксирован на валу 3 с возможностью осевого перемещения относительно вала. Фиксация диска в осевом направлении осуществляется при помощи крышки 1, которая упруго прижимает его к суппорту 4, благодаря чему создается герметичный контакт между крышкой, диском и суппортом. Крышка 1 также имеет возможность осевого перемещения относительно суппорта 4, перемещаясь по штифтам 8; упругая связь обеспечивается пружиной 7. Усилие пружины 7 регулируется гайкой 5, которая закручивается по направлению L, прижимая пружину 7 до задания требуемого прижимного усилия, эквивалентного полуторакратному давлению рабочей среды. Далее регулировочная гайка 5 фиксируется контргайкой 6. Для безопасной работы используется дистанционный винт 11. Вал 3 вращается на подшипниках 9, 10, которые установлены в суппорте 4. Выполнение перепускного узла в виде перфорированного диска, имеющего не менее двух сквозных отверстий, размещенного на валу с возможностью осевого перемещения и поджатого с двух сторон в цилиндрическом двухчастевом корпусе, состоящем из крышки и суппорта, содержащих не менее двух перепускных каналов для передачи давления, расположенных соосно с отверстиями перфорированного диска, при Т-образной в продольном сечении форме крышки с отверстием под вал и описанных выше их соразмерности и взаимном расположении с суппортом, поджимаемой упругой пружиной, фиксируемой снаружи регулировочной гайкой с бортиками, застопоренной дистанционным винтом, охват гайкой внутренней части крышки и примыкающей к ней части суппорта в совокупности с упором второй стороной в контргайку, навинченную на суппорт, имеющий отверстие под вал, устанавливаемый на подшипниках, и прямоугольную площадку снаружи для монтажа с отверстиями, делает конструкцию герметичной. Технический результат - исключение возможности загрязнения элементов за счет плотного прилегания диска к суппорту и крышке, обеспечение более длительного срока службы устройства, а также снижение возможности утечки газа через зазор и обеспечение более точного задания формы пульсирующего давления в рабочей полости устройства. 5 ил.

 

Изобретение относится к системам управления или регулирования давления жидкостей и газов, а именно к задатчикам пульсирующего давления, применяемым в технологических процессах и стендах, например, стенде для исследования динамических характеристик датчиков давления.

Актуальность изобретения заключается в отсутствии на рынке устройств для создания пульсирующего давления заданной формы (треугольник, синус, меандр и пр.) с возможностью регулировки параметров пульсирующего давления (частота пульсации, амплитуда) в широком диапазоне.

На данный момент существуют различные устройства для задания пульсирующего давления:

Так, известен пульсатор переменного давления, представленный в п. РФ №2467297. Известный пульсатор быстропеременного давления содержит сильфон, эталонный и калибруемый датчики давления, расположенные внутри рабочей камеры пульсаций давления сильфона, вход эталонного датчика через аппаратуру низкой частоты соединен с вольтметром и осциллографом, при этом выход калибруемого датчика через согласующий усилитель заряда и нормирующий усилитель тоже соединен с вольтметром и осциллографом, и отличается тем, что в устройство введены вибростенд, содержащий стол, блок управления, состоящий из генератора синусоидальных колебаний, схемы подмагничивания, усилителя мощности, а также соединительные элементы в виде шпильки, гайки, основание из дюралюминия, кольцо, скоба, съемный держатель, стакан, резиновое кольцо, два крепежа, причем в блоке управления генератор синусоидальных колебаний, схема подмагничивания, и усилитель мощности соединены между собой, а рабочий стол вибростенда и основание шпилькой и гайкой соединены между собой и с сильфоном, конец сильфона скреплен с кольцом, кольцо скреплено двумя винтами со скобой, причем скоба четырьмя винтами скреплена с вибростендом, внутри рабочей камеры расположен съемный стакан и кольцо скреплено со скобой двумя винтами, пазы съемного держателя находятся между верхней поверхностью скобы и двумя крепежами из стали, крепежи жестко закреплены на поверхности скобы, причем съемный стакан расположен внутри рабочего объема сильфона, между стаканом и кольцом из дюралюминия расположено резиновое кольцо.

Пульсатор переменного давления может использоваться в качестве задатчика пульсаций давления (быстропеременного и звукового давления), для калибровки пленочных и объемных датчиков пульсаций давления. У данного устройства имеются ряд недостатков: узкий диапазон регулировки амплитуды, обусловленный ограниченностью объема сильфона, высокая стоимость оборудования в частности вибростенда.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому представляется устройство для задания переменного пульсирующего давления в рабочем объеме, описанное в п РФ №2614664. Известное устройство для задания переменного/пульсирующего давления в рабочем объеме включает в себя источники высокого и низкого давления, связанные каждый через свой входной вентиль и перепускной узел с рабочим объемом, при этом входные вентили выполнены регулируемыми, а перепускной узел представляет собой цилиндрический вентиль с ротором, имеющим возможность вращения с различной частотой, снабженный, по меньшей мере, двумя каналами передачи давления, расположенными в одной или нескольких плоскостях, каждый из которых соединен с одним входным регулируемым вентилем и рабочим объемом.

Данное устройство имеет ряд недостатков:

- зависимость амплитуды пульсирующего давления от качества изготовления пары статор-ротор (величина зазора);

- возможность заклинивания или износа пары статор-ротор при попадании частиц грязи или пыли, а также при появлении воздушного клина;

- снижение амплитуды пульсирующего давления вследствие потерь на преодоление трения жидкости или газа при движении по длинным перепускным каналам в роторе;

- высокая стоимость изготовления пары статор - ротор;

- необходимость замены вала при смене формы сигнала.

Основная задача заключается в создании устройства задания пульсирующего давления заданной формы (треугольник, синус, меандр и пр.) с возможностью регулировки параметров пульсирующего давления (частота пульсации, амплитуда) в широком диапазоне.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для задания пульсирующего давления, включающем в себя, по меньшей мере один источник давления, связанный через входной вентиль и перепускной узел-преобразователь давления с рабочим объемом, при этом перепускной узел установлен на валу и связан по меньшей мере двумя каналами передачи давления с рабочим объемом, СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮ, в качестве источника давления использован источник статического давления, перепускной узел представляет собой сменный перфорированный диск, имеющий не менее двух сквозных отверстий, установленный на валу с возможностью осевого перемещения и поджатый с двух сторон в цилиндрическом двухчастевом корпусе, состоящем из крышки и суппорта, в которых имеется не менее двух сквозных перепускных каналов расположенных соосно с отверстиями на перфорированном диске, при этом крышка имеет в продольном сечении Т-образную форму с отверстием под вал, диаметр ее короткой внутренней части, обращенной к суппорту и соединенной с ним посредством трех цилиндрических штифтов, соразмерен с его диаметром, а наружная часть крышки выполнена большей длины и меньшего диаметра и на этой части крышки расположена с опиранием с одного ее конца на внутреннюю короткую часть упругая пружина, второй конец которой поджат снаружи регулировочной гайкой с отогнутыми внутрь с одной ее стороны бортиками, застопоренной со стороны бортиков дистанционным винтом, охватывающей пружину, внутреннюю часть крышки и примыкающую к ней часть суппорта, и фиксируемой второй стороной навинченной на суппорт контргайкой, суппорт имеет со стороны крышки отверстие под вал, установленный в этом углублении на радиальных подшипниках, а с наружной стороны на нем имеется прямоугольная площадка для монтажа, снабженная крепежными отверстиями.

Выполнение устройства с одним источником статического давления упрощает конструкцию, делая ее более надежной. Выполнение перепускного узла в виде перфорированного диска имеющего не менее двух сквозных отверстий, размещенного на валу с возможностью осевого перемещения и поджатого с двух сторон в цилиндрическом двухчастевом корпусе, состоящем из крышки и суппорта, содержащих не менее двух перепускных каналов для передачи давления расположенных соосно с отверстиями перфорированного диска, при Т-образной в продольном сечении форме крышки с отверстием под вал, поджимаемой через диск к суппорту упругой пружиной, фиксируемой снаружи регулировочной гайкой с бортиками, застопоренной дистанционным винтом, охват гайкой внутренней части крышки и примыкающей к ней части суппорта в совокупности с упором второй стороной в контргайку, навинченную на суппорт, суппорт имеющий отверстие под установку в нем вала на подшипниках и прямоугольную площадку снаружи для монтажа с отверстиями, делает конструкцию более герметичной. Плотное прилегание диска к суппорту и крышке исключает возможность загрязнения ее элементов, обеспечивает более длительный срок службы устройства, а также существенно снижает возможность утечки газа через зазор и обеспечивает более точное задание формы пульсирующего давления в рабочей полости устройства.

Технический результат - обеспечение создания пульсирующего давления заданной формы за счет обеспечения герметичности устройства.

Заявляемое устройство обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками как использование в качестве источника давления источника статического давления, выполнение перепускного узла в виде перфорированного диска, размещение его на валу с возможностью осевого перемещения и фиксация его в цилиндрическом двухчастевом корпусе, состоящем из крышки и суппорта содержащих не менее двух перепускных каналов для передачи давления расположенных соосно с отверстиями перфорированного диска, выполнение крышки Т-образной формы в продольном сечении с отверстием под вал, выполнение диаметра короткой внутренней части, крышки, обращенной к суппорту и соединенной с ним посредством трех цилиндрических штифтов, соразмерным с диаметром суппорта, выполнение наружной части крышки большей длины и меньшего диаметра, расположение на этой части крышки с заходом с одного ее конца на внутреннюю часть упругой пружины, фиксация второго конца крышки снаружи регулировочной гайкой с отогнутыми внутрь с одной ее стороны бортиками, стопорение ее со стороны бортиков дистанционным винтом, охват гайкой пружины, внутренней части крышки и примыкающей к ней части суппорта, и упора ее второй стороной в навинченную на суппорт контргайку, наличие на суппорте со стороны крышки отверстия под вал, фиксация вала в этом углублении на радиальных подшипниках, наличие с наружной стороны суппорта прямоугольной площадки для монтажа, снабженной крепежными отверстиями, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными отличительными признаками, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата, поэтому он считает, что заявляемое устройство соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявляемое устройство может найти применение в различных отраслях промышленности в технологических процессах, где требуется наличие пульсирующего давления, в лабораторных стендах, например, в стенде для исследования динамических процессов пульсации давления измеряемой среды различной формы (треугольник, синус, меандр и пр.).

Изобретение иллюстрируется чертежами, представленными на:

- фиг. 1 - общий вид сверху;

- фиг. 2 - вид устройства слева;

- фиг. 3 - вид устройства в разрезе;

- фиг. 4 - трехмерная модель сборки задатчика пульсирующего давления в разнесенном виде;

- фиг. 5 - принцип работы задатчика пульсирующего давления.

Заявляемый задатчик давления (фиг. 1-3) содержит крышку 1, перфорированный диск 2, вал 3, суппорт 4, регулировочную гайку 5, контргайку 6, пружину 7, центровочные штифты 8, шариковые радиальные подшипники закрытого типа 9, 10, дистанционный винт 11 и источник 12 статического давления.

Перфорированный диск 2 зафиксирован на валу 3 с возможностью осевого перемещения относительно вала. Фиксация диска в осевом направлении осуществляется при помощи крышки 1, которая упруго прижимает его к суппорту 4, благодаря чему создается герметичный контакт между крышкой, диском и суппортом. Крышка 1 также имеет возможность осевого перемещения относительно суппорта 4, перемещаясь по штифтам 8; упругая связь обеспечивается пружиной 7. Усилие пружины 7 регулируется гайкой 5, которая закручивается по направлению L, прижимая пружину 7 до задания требуемого прижимного усилия, эквивалентного полуторакратному давлению рабочей среды. Далее регулировочная гайка 5 фиксируется контргайкой 6. Для безопасной работы используется дистанционный винт 11. Вал 3 вращается на подшипниках 9,10, которые установлены в суппорте 4.

Принцип работы задатчика основан на следующем (фиг. 5).

В основу конструкции заложен новый револьверный механизм преобразования статического давления в пульсирующее (фиг. 5). В данном устройстве в роли задающего пульсирующее давление элемента выступает перфорированный диск 2. Диск 2 расположен между двумя опорными площадками с перепускными отверстиями. Изменяя форму и расположение отверстий на диске 2 и опорных площадках путем их замены, возможно задавать сигнал с различной формой. Амплитуду сигнала можно менять, подавая от источника 12 меньшее или большее давление. Частотные характеристики задаются изменением частоты вращения диска.

Более конкретно это происходит следующим образом.

В отверстие А, расположенное в крышке 1, подается статическое давление от источника 12. Далее статическое давление по впускному каналу в крышке 1 поступает к перфорированному диску 2 и преобразуется в пульсирующее посредствам вращения перфорированного диска 2 на валу 3 и поступает по каналу в суппорте 4 через отверстие Б в рабочую полость. Из рабочей полости пульсирующее давление стравливается через отверстие В по каналу, расположенному в суппорте 4, далее проходит через отверстие во вращающемся перфорированном диске 2, следует по выпускному каналу в крышке 1 и выходит через отверстие Г. Герметичность конструкции обеспечивается за счет прижатия крышки 1 через перфорированный диск 2 к суппорту 4 при помощи пружины 7 охватываемой регулировочной гайкой 5, которая фиксируется контргайкой 6 и штифтом 11. В результате на выходе обеспечивается более точное задание формы пульсирующего давления в рабочей полости устройства.

В сравнении с прототипом заявляемое устройство является более надежным в работе, и за счет плотного прилегания вращающегося диска к суппорту и крышке обеспечивает более точное задание формы и амплитуды пульсирующего давления в рабочей полости устройства.

Устройство для задания пульсирующего давления, включающее в себя по меньшей мере один источник давления, связанный через входной вентиль и перепускной узел-преобразователь давления с рабочим объемом, при этом перепускной узел установлен на валу и связан по меньшей мере двумя каналами передачи давления с рабочим объемом, отличающееся тем, что в качестве источника давления использован источник статического давления, перепускной узел представляет собой сменный перфорированный диск, имеющий не менее двух сквозных отверстий, установленный на валу с возможностью осевого перемещения и поджатый с двух сторон в цилиндрическом двухчастевом корпусе, состоящем из крышки и суппорта, в которых имеется не менее двух сквозных перепускных каналов, расположенных соосно с отверстиями на перфорированном диске, при этом крышка имеет в продольном сечении Т-образную форму с отверстием под вал, диаметр ее короткой внутренней части, обращенной к суппорту и соединенной с ним посредством трех цилиндрических штифтов, соразмерен с его диаметром, а наружная часть крышки выполнена большей длины и меньшего диаметра, и на этой части крышки расположена с опиранием с одного ее конца на внутреннюю короткую часть упругая пружина, второй конец которой поджат снаружи регулировочной гайкой с отогнутыми внутрь с одной ее стороны бортиками, застопоренной со стороны бортиков дистанционным винтом, охватывающей пружину, внутреннюю часть крышки и примыкающую к ней часть суппорта, и фиксируемой второй стороной навинченной на суппорт контргайкой, суппорт имеет со стороны крышки отверстие под вал, установленный в этом углублении на радиальных подшипниках, а с наружной стороны на нем имеется прямоугольная площадка для монтажа, снабженная крепежными отверстиями.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к строительству, а конкретно к регулятору давления (редуктору), предназначенному для регулируемого снижения давления транспортируемой среды в сетях холодного и горячего водоснабжения, водяного отопления, пневмоприводах сжатого воздуха, а также в иных технологических трубопроводах, транспортирующих жидкости и газы.

Изобретение относится к области систем газоснабжения и промышленной пневмоавтоматики, а также к устройствам газовой автоматики, обеспечивающим подачу, отсечку и регулирование давления газа.

Изобретение относится к устройствам управления тормозом транспортных средств и может быть использовано для управления 25 гидроприводами тормоза шахтных подъемных машин.

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может использоваться в гидравлических системах и приводах различного назначения. .

Изобретение относится к устройствам стабилизации давления для трех осньк испытаний образцов грунта. .

Изобретение относится к пневмоарматуре и может быть использовано в пневмосистемах. .

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может использоваться в гидроприводах с двухступенчатым режимом рабочего давления . .

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в гидрои пневмоприводах различных машин и механизмов для поддержания постоянства давления при изменении нагрузки регулятора.

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в гидрок пневмоприводах различных машин и механизмов для поддержания постоянства давления и предохранения перегрузок.

Изобретение относится к устройствам унравления рабочим тормозом подъемно-транспортных средств и может быть использовано в шахтных подъемных машинах всех типов. .

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания. Предложены способы и системы для диагностики погрешности в пределах диапазона датчика давления 234, расположенного ниже по потоку от топливоподкачивающего насоса 208 в топливной системе транспортного средства.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям вместимостей замкнутых герметизированных объемов в различных сложных системах и установках, имеющих отношение к вакуумной технике, с возможностью размещения внутри их объемов пористых материалов и/или элементов конструкций из них.

Устройство относится к измерительной технике, в частности к измерениям вместимостей замкнутых герметизированных объемов в различных сложных системах и установках, имеющих отношение к вакуумной технике, с возможностью размещения внутри их объемов пористых материалов и/или элементов конструкций из них.

Способ поверки группы измерительных приборов на производственном объекте по наблюдениям за технологическим процессом относится к области измерительной техники и предназначен для поверки и калибровки измерительных приборов, установленных на объектах трубопроводного транспорта.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в качестве средства задания пульсаций или акустического калибратора для динамической тарировки индуктивных датчиков давления.
Изобретение относится к области приборостроения, в частности к способам поверки дифференциально-индуктивных датчиков избыточного давления. Способ поверки предусматривает два варианта применения, в зависимости от того, на каком участке характеристики определяется погрешность измерения: на участке, расположенном ниже действующего рабочего давления контролируемой среды, или на участке характеристики, расположенной выше давления контролируемой среды.

Изобретение относится к ультразвуковому расходомеру для измерения скорости потока и/или расхода текучей среды. Ультразвуковой расходомер содержит: измерительный преобразователь, имеющий соединительные фланцы для присоединения трубопроводов текучей среды и среднюю часть, выполненную с возможностью пропускания текучей среды, по меньшей мере два помещенных в среднюю часть ультразвуковых преобразователя, которые образуют пару ультразвуковых преобразователей и между которыми установлена измерительная цепь, проходящая через поток, датчик давления, удерживаемый в средней части в гнезде датчика давления и имеющий сообщение по текучей среде с внутренностью средней части через гнездо поршня, калибровочный вывод, удерживаемый в средней части в гнезде калибровочного вывода и имеющий сообщение по текучей среде с внутренностью средней части через гнездо поршня, причем поршень в гнезде поршня выполнен с возможностью приведения в два положения, при этом в первом положении датчик давления имеет сообщение по текучей среде с внутренностью средней части, а во втором положении датчик давления через гнездо поршня имеет сообщение по текучей среде с калибровочным выводом.

Группа изобретений относится к арматуростроению, в частности к арматуре, имеющей функцию балансировки, предназначенной для системы распределения текучей среды. Запорный элемент арматуры может перемещаться между закрытым положением и полностью открытым положением.

Заявленное изобретение относится к метрологическому оборудованию обеспечения приборов давления и может применяться для формирования переменного или пульсирующего давления в ограниченном объеме с целью обеспечения заданного технологического процесса, например для исследования динамических характеристик приборов измерения и контроля давления.

Использование: для калибровки или поверки средств контроля и измерения давления. Сущность изобретения заключается в том, что цилиндрическое сопло цилиндра заканчивается в верхней части расширяющимся кверху диффузором параболической формы, вогнутой внутрь, поршень выполнен цилиндрическим с усеченной параболической частью, вогнутой внутрь и сужающейся книзу, а вставка размещена в сопле с зазором между ней и внутренней поверхностью сопла, образуя кольцевое отверстие для подачи воздуха/газа.

Изобретение относится к системам управления или регулирования давления жидкостей и газов, а именно к задатчикам пульсирующего давления, применяемым в технологических процессах и стендах, например стенде для исследования динамических характеристик датчиков давления. Задатчик давления содержит крышку 1, перфорированный диск 2, вал 3, суппорт 4, регулировочную гайку 5, контргайку 6, пружину 7, центровочные штифты 8, шариковые радиальные подшипники закрытого типа 9, 10, дистанционный винт 11 и источник 12 статического давления. Перфорированный диск 2 зафиксирован на валу 3 с возможностью осевого перемещения относительно вала. Фиксация диска в осевом направлении осуществляется при помощи крышки 1, которая упруго прижимает его к суппорту 4, благодаря чему создается герметичный контакт между крышкой, диском и суппортом. Крышка 1 также имеет возможность осевого перемещения относительно суппорта 4, перемещаясь по штифтам 8; упругая связь обеспечивается пружиной 7. Усилие пружины 7 регулируется гайкой 5, которая закручивается по направлению L, прижимая пружину 7 до задания требуемого прижимного усилия, эквивалентного полуторакратному давлению рабочей среды. Далее регулировочная гайка 5 фиксируется контргайкой 6. Для безопасной работы используется дистанционный винт 11. Вал 3 вращается на подшипниках 9, 10, которые установлены в суппорте 4. Выполнение перепускного узла в виде перфорированного диска, имеющего не менее двух сквозных отверстий, размещенного на валу с возможностью осевого перемещения и поджатого с двух сторон в цилиндрическом двухчастевом корпусе, состоящем из крышки и суппорта, содержащих не менее двух перепускных каналов для передачи давления, расположенных соосно с отверстиями перфорированного диска, при Т-образной в продольном сечении форме крышки с отверстием под вал и описанных выше их соразмерности и взаимном расположении с суппортом, поджимаемой упругой пружиной, фиксируемой снаружи регулировочной гайкой с бортиками, застопоренной дистанционным винтом, охват гайкой внутренней части крышки и примыкающей к ней части суппорта в совокупности с упором второй стороной в контргайку, навинченную на суппорт, имеющий отверстие под вал, устанавливаемый на подшипниках, и прямоугольную площадку снаружи для монтажа с отверстиями, делает конструкцию герметичной. Технический результат - исключение возможности загрязнения элементов за счет плотного прилегания диска к суппорту и крышке, обеспечение более длительного срока службы устройства, а также снижение возможности утечки газа через зазор и обеспечение более точного задания формы пульсирующего давления в рабочей полости устройства. 5 ил.

Наверх