Техника - молодёжи 1973-08, страница 43
Гидроимпульсатор работает в шахте Вашим журналом была предложена задача под названием -«Импульсный гидромонитор». Подобная задача — создание пульсирующего давления жидкости с амплитудой, превышающей амплитуду подводимого давления, — решается в Донецком государственном университете с помощью прямоточного гидроимпульсатора. Он может найти широкое применение при разработке полезных ископаемых, в гидростроительстве, а также для привода различных устройств ударного действия. Принцип действия прямоточного гидроимпульсатора состоит в том, что на определенном участке трубопровода (он получил название ударного) периодически создаются гидравлические удары повышенного и пониженного давления. Это достигается изменением гидравлического сопротивления системы. Посмотрите на рисунок. Полость А сообщается с ударным трубопроводом, а также с полостью сжатого воздуха (9) и через мембрану с полостью со сжатым воздухом 2. Полость В соединена с ударным трубопроводом каналом цилиндрического клапана 8. В корпусе запорного устройства 5 — две камеры: одна — низкого давления — сообщается со сбросным каналом 1 % другая — высокого давления — с гидромонитором. Для запуска гидромонитора в режим автоколебаний служит вентиль управления 3, соединяющий полость А с атмосферой. Пневмогидроаккумулят о р 1 состоит из корпуса, в котором помещены решетка и цилиндрическая диафрагма, разделяющая полость сжатого воздуха и полость жидкости. Рабочие площади цилиндрического клапана 8 и диафрагмы 4 подобраны таким образом, что в случае равенства давления в полостях А и В клапан 8 находится в крайнем правом положении. При этом поток жидкости, проходя камеру низкого давления, попадает через сбросный канал в атмосферу. Гидравлическое сопротивление этого канала меньше сопротивления насадки/ гидромонитора. Когда открывается вентиль управлеци'я 3, давление жидкости в полости А становится меньше, чем в полости В, и в результате клапан 8 перемещается в крайнее левое положение, закрыв доступ потоку в камеру низкого давления и открыв — в камеру высокого давления. Разность гид равлических сопротивлений сбросного канала 7 и насадки гидромонитора 6 приводит к тому, что возраста ет сопротивление системы. Возникает гидравлический удар, давление в камере высокого давления (а следовательно, и перед насадкой гидромонитора) резко увеличивается. И сохраняется на таком уровне в течение времени, необходимого для пробега волны давления от запорного органа до мембраны 2 и обратно. Когда отраженная волна возвращается к запорному устройству, клапан 8 переходит в крайнее правое положение, открывая доступ потоку в камеру низкого давления и перекрывая — в камеру высокого давления Сопротивление системы уменьшается, возникает гидравлический удар, и давление в зоне запорного клапана понижается. Благодаря этому вода вытекает из камеры низкого давления через сбросный 2 ♦ 3 v4 ТаТ т/ У/ канал в течение времени, необходимого для пробега волны (теперь уже низкого давления) к мембране и отражения от него волны подводимого давления. Опытные образцы гидро-импульсаторов этого типа прошли стендовые испытания, а также испытывались на гидрошахте «Пионер» комбината «Красноармейск-уголь» Донецкой области. В. КОЯОМИЕЦ г. Донецк «Осмотический двигатель»? В вашем журнале (1972, № 7) предлагалось подумать об использований в технике некоторых физических явлений. Меня, в частности, заинтересовали два эффекта — капиллярный и осмотический. О втором не упоминалось в журнале, но именно он, вероятно, определяет степень разбухания вещества или материала, когда сквозь полупроницаемые перегородки (например, древесины) просачивается жидкость, создавая избыточное — осмотическое — давление. Эти эффекты играют огромную роль в природе, и в принципе у них могут быть интересные технические применения. Я предлагаю два варианта двигателя, основанного на разбухании материала. В первом случае это явление используется для превращения тепловой энергии в механическую (рис. 1). Кольцо из разбухающего материала зажато между двумя валками, погруженными в воду до уровня осей. Части кольца, находящиеся ниже этого уровня, расширяясь от набухания, давят на валки и приводят их во вращение (за счет появления касательной составляющей Fk от усилия F). Вместе с валками вращается и кольцо. Его разбухшие части поднимаются вверх, а сверху опускаются сухие, впитывают воду, разбухают, давят на валки, продолжая их вращать. Затем части кольца, вышедшие из воды, высыхают, и движение повторяется. высыхание Рис. 1. Рис. 2. навухание На рисунке 2 — двигатель, использующий удлинение гибкого материала от набухания. Два шкива, отношение радиусов которых равно относительному удлинению материала от набухания, связаны жестко механической или ка-кой-либо другой передачей так, что они могут вращаться в одну сторону с одинаковой угловой скоростью. На шкивы наДет ремень с определенным натяжением, способный удлиняться от набухания. При погружении устройства в воду нижняя ветвь ремня намокает и удлиняется. Натяжение ее уменьшается. Верхняя же при прежнем натяжении будет стремиться повернуть оба шкива в разные стороны. И вследствие того, что радиус и вращательный момент одного из них больше, чем другого, первый начнет вращаться, приводя во вращение второй шкив. г. Макеевка Донецкой области П. РОГОВИК, инженер-электромеханик |
