Вибрационный насос

 

Изобретение относится к насосостроению, может быть применено для перекачивания различных жидкостей и позволяет повысить КПД путем увеличения амплитуды колебаний пластин. Вибрационный насос содержит корпус 1, вибррпривод с рабочим органом 2, закрепленным посредством упругих элементов 3, и всасывающий и нагнетательный клапаны 4 и 5. Вибропривод выполнен в виде двух круглых сплошных пластин, расположенных параллельно одна другой, в корпусе между пластинами имеются отверстия, в которых установлены клапаны 4 и 5. При подаче напряжения на преобразователи пластины приходят в колебательное движение, объем рабочей камеры 1 изменяется и жидкость перемещается от клапана 4 к клапану 5.3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s F 04 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4793944/29 (22) 20.02.90 (46) 23.03.92. Бюл. М 11, (71) Институт автоматики АН КиргССР (72) Ю.ФкМилованов и А.А.Рыбакова (53) 621.691(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1634845, кл. F 04 F 7/00, 1988, (54) ВИБРАЦИОННЫИ НАСОС (57) Изобретение относится к насосостроению, может быть применено для перекачивания различных жидкостей и позволяет повысить КПД путем увеличения амплитуды

Изобретение относится к электротехнике, в частности к приборам на твердом-геле, э именно к пьезоэлектрическим.

Известны осцилляторные насосы, основу конструкции которых составляют две биморфные пьезокерамические или ферромагнитные пластины, подключенные к источнику электропитания. При подаче возбуждающего переменного напряжения пластины начинают колебаться в противофазе. Наличие при этом прямого и обратного клапанов обеспечивает прокачку жидкости. Управление насосом такого типа осуществляется путем изменения напряжения возбуждения и частоты питания, Недостаток этого насоса заключается в том, что жесткое закрепление обоих концов пластин в корпусе приводит к передаче части энергии от колеблющихся пластин к корколебаний пластин. Вибрационный насос содержит корпус 1, вибропривод с рабочим органом 2, закрепленным посредством упругих элементов 3, и всасывающий и нагнетательный клапаны 4 и 5. Вибропривод выполнен в виде двух круглых сплошных пластин, расположенных параллельно одна . другой, в корпусе между пластинами имеются отверстия, в которых установлены клапаны 4 и 5. При подаче напряжения на преобразователи пластины приходят в колебательное движение, объем рабочей камеры 1 изменяется и жидкость перемещается от клапана 4 к клапану 5. 3 ил. пусу, что в конечном итоге приводит к снижению КПД насоса.

° алкай

Наиболее близким к предлагаемому является вибрационный насос с рабочим органом в виде круглых пластин и клапанами: прямым и обратным. При этом круглые пластины выполнены с центральными отвер- Ы стиями и отстоят одна от другой на расстоянии четверти резонансной волны.

Пластины закреплены в корпусе посредстаом упругих зламантоа, а клапаны уотаноа- 1» лен ы на п рати в отверстий. В ы пол н ение пластин предполагает две взаимные разновидности материала: металл с дисковыми поляризованными по толщине пьезопреобразователями с электродами, закрепленными на поверхностях пластин коаксиально; и пьезоэлектрик в виде биморфа с коаксиальными электродами.

1721311

КПД этого насоса гораздо выше известного, Однако выполнение вибропривода в виде круглых пластин с отверстием в центре, через которое перекачивается жидкость, увеличивает их жесткость, а вместе с тем уменьшает амплитуду колебаний колец.

Кроме того, привлеченный слой жидкости, постоянно присутствующий с внешней стороны пластин, оказывает на пластины дополнительное давление, вызывающее увеличение гистерезисных потерь в пластинах, В конечном итоге эти недостатки уменьшают КПД насоса в целом.

Цель — повышение КПД насоса путем повышения эффективности в работе приво-. да насоса, а именно за счет увеличения амплитуды колебаний пластин.

Для этого вибрационный насос содержит корпус, в среднем сечении которого по высоте выполнены два отверстия для про.качки жидкости. Всасывающий и нагнетательный клапаны установлены напротив отверстий. Привод с рабочим органом выполнен в виде двух круглых сплошных пластин, самостоятельно установленных в корпусе симметрично вертикальной оси параллельно одна другой на расстоянии, равном четверти резонансной . волны.

Крепление пластин в корпусе осуществлено по нулевой окружности, имеющей место при поперечно-изгибных колебаниях пластины с модой поперечно-изгибных колебаний m = 1, n = О, посредством упругих элементов. Пластины могут быть выполнены металлическими с круглыми поляризованными по толщине пьеэопреобразователями с электродами, закрепленными на поверхностях пластин симметрично оси пластин, и биморфными из пьезоэлектрического материала с металлическими электродами ho диаметру нулевой окружности.

На фиг.1 показан насос, продольный разрез; на фиг.2 — пластины, продольный разрез; на фиг.3 — схема взаимодействия колебаний пластин.

Насос содержит корпус 1, в котором установлены вибропривод с рабочим органом

2, закрепленным в корпусе посредствомупругих элементов 3, и одноименные нагнетательный и всасывающий клапаны 4 и 5.

Вибропривод с рабочим органом выполнен в виде круглых пластин, размещенных в корпусе параллельно одна другой на расстоянии четверти резонансной волны и закрепленных по нулевой окружности, имеющей место при поперечно-изгибных колебаниях пластины с моды а 1, п-О, При

10

30. пластин и повысить значительно в конечном

35 итоге КПД насоса.

55 этом пластины выполнены из металла, а на поверхностях закреплены пьезопреобразователи 6, поляризованные по толщине с электродами 7. Пластины также могут быть биморфными из пьезоэлектрика, на боковых поверхностях которых закреплены дисковые металлические электроды. Клапаны 4 и 5 установлены в соответствующих отверстиях, которые выполнены в корпусе 1, в среднем его сечении между пластинами.

Насос работает следующим образом.

На дисковые преобразователи 6 подается возбуждающее напряжение от внешнего источника переменного тока. Пластины приходят в колебательное состояние, мгновенная картина которого показана на фиг.3.

Направление поляризации преобразователей подобрано так, что пластины одна по отношению к другой колеблются в противофазе, В результате объем рабочей.камеры изменяется и прокачиваемая жидкость перемещается от всасывающего отверстия до нагнетательного. Одноименные клапаны 4 и

5, установленные в отверстиях, способствуют активному перемещению жидкости к выходу.

Предлагаемая конструкция насоса проста, технологична и позволит обеспечить высокую эффективность вибропривода благодаря тому, что удается максимально увеличить рабочую поверхность пластин и освободить пластины от привлеченного

- слоя жидкости и тем самым обеспечить максимально.возможную амплитуду колебаний

Формула изобретения

Вибрационный насос, содержащий корпус, установленный .в нем вибропривод с рабочим органом, выполненным в виде двух круглых пластин, расположенных параллельно одна другой на расстоянии, равном четверти резонансной волны, и закрепленных в корпусе по нулевой окружности, имеющей место при поперечно-изгибных . колебаниях пластины с модой радиальных . колебаний m 1 и модой тангенциальных колебаний n = О, посредством упругих элементов, и всасывающий и нагнетательный клапаны,отличающийся тем, что, с целью повышения КПД путем увеличения амплитуды колебаний пластин, пластины выполнены сплошными, а в корпусе между пластинами имеются всасывающие и нагнетательное отверстия, расположенные в среднем сечении корпуса, параллельном пластинам, и в этих отверстиях установлены одноименные клапаны;

1721311 .ФУГ. 5

-.Составитель Ю.милованов

Редактор М.Кузнецова Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Заказ 939 Тираж. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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