Установка для преобразования энергии электрогидравлического удара в возвратно-поступательное движение

Классификация по МПК: F01B

Патентная информация
Патент на полезную модель №: 
65971
Дата публикации: 
Понедельник, Август 27, 2007
Начало действия патента: 
Среда, Апрель 4, 2007

Установка для преобразования энергии электрогидравлического удара в возвратно-поступательное движение относится к машиностроению, а более конкретно к устройствам, использующим физический эффект электрогидравлического удара. В корпус (1), верхняя внутренняя поверхность (2) которого выполнена в виде выпуклой полусферы, вставлен поршень (3) с толкателем (4), корпус (1) закрывает съемная крышка (8) с отверстием для толкателя (4), в полость, образованную внутренней поверхностью корпуса (1) и поршнем (3), заключена жидкость (7), в корпус (1) ввинчен электроизолятор (5) с внутренними электродами (6). На выводы электродов (6) подается импульс высокого напряжения и между концами электродов (6) внутри полости происходит пробой, возникает мощный электрический разряд, сопровождающийся образованием ударной волны, ударная волна равномерно давит на вогнутую полусферическую поверхность (11) поршня (3), поршень (3) приводит в движение толкатель (4), при этом происходит сжатие пружины (9), размещенной соосно с толкателем (4) и заключенной между торцевой стенкой поршня (3) и внутренней стенкой съемной крышки (8), после исчезновения ударной волны сжатая пружина (9) возвращает поршень (3) в исходное положение. В верхней части корпуса (1) жестко закреплен предохранительный клапан (10). За счет сохранения постоянного расстояния от зоны разряда до поверхности (11) поршня (3), результирующая сила, возникающая в результате разряда и действующая на поршень (3), достигает значительной величины. 2 з-п. ф-лы, 2 ил.

Полезная модель относится к машиностроению, а более конкретно к устройствам, использующим физический эффект электрогидравлического удара.

Известна установка, использующая мощное импульсное воздействие электрогидравлических ударов на поршень, размещенный в цилиндре с жидкостью для привода молота, при инициировании электрического разряда между электродами в жидкости возникает электрогидравлический удар, в результате сказанного и под действием собственной массы поршень перемещается по направляющим станины молота, воздействуя на обрабатываемый объект (Л.А.Юткин.: Электрогидравлический эффект и его применение в промышленности; - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1986. - С.135).

Из-за плоской рабочей поверхности поршня расстояние от зоны разряда до поверхности поршня увеличивается по мере удаления от продольной оси поршня, результирующая сила, возникающая в результате разряда и действующая на поршень, не может достигнуть значительной величины.

Известно устройство, содержащее прочный стальной корпус, в который вставлен массивный поршень с плоской рабочей поверхностью и шатуном (толкателем), соединенным с массивным инерциоидом (маховиком), который фрикционно соединяют напрямую или через вариатор скорости с колесами транспортного средства, внутренняя полость рабочей камеры полностью заполнена несжимаемой жидкостью, например водой, в стенку камеры ввинчены прочные электроизоляторы, причем в каждом

электроизоляторе установлен один коррозионно-стойкий электрод, величина заглубления электроизолятора в полость рабочей камеры достаточна для возникновения между электродами мощного высоковольтного электрического разряда после включения силового ключа и разряда высоковольтного конденсатора, предварительно заряженного от высоковольтного источника электроэнергии (RU, №2157893, F01B 29/10, F03C 5/00, F04F 1/16, 2000.10.20).

Из-за плоской рабочей поверхности поршня расстояние от зоны разряда до поверхности поршня увеличивается по мере удаления от продольной оси поршня, результирующая сила, возникающая в результате разряда и действующая на поршень, не может достигнуть значительной величины.

Задача полезной модели - увеличение величины результирующей силы установки для преобразования энергии электрогидравлического удара в возвратно-поступательное движение при неизменной величине энергии электрогидравлического удара, за счет сохранения постоянного расстояния от зоны разряда до поверхности поршня.

Технический результат достигается тем, что в установке для преобразования энергии электрогидравлического удара в возвратно-поступательное движение, содержащей корпус, поршень с толкателем, ввинченный в корпус электроизолятор с внутренним электродом, второй электрод, заключенную в полость, образованную внутренней поверхностью корпуса и поршнем, жидкость, корпус имеет съемную крышку с отверстием для толкателя, содержит пружину, расположенную соосно с толкателем и заключенную между наружной стенкой поршня и внутренней стенкой съемной крышки, второй электрод расположен в том же электроизоляторе, а торцевая поверхность поршня, обращенная к электроду, выполнена в виде вогнутой полусферы.

Кроме того, верхняя внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде выпуклой полусферы.

Для поддержания безопасного давления внутри устройства корпус снабжен предохранительным газовым клапаном, жестко закрепленным в верхней части корпуса.

Устройство установки для преобразования энергии электрогидравлического удара в возвратно-поступательное движение поясняется чертежами, где

на фиг.1 - устройство предлагаемой установки,

на фиг.2 - эпюра распределения сил на поршень.

Установка для преобразования энергии электрогидравлического удара в возвратно-поступательное движение (фиг.1) содержит корпус 1, верхняя внутренняя поверхность 2 которого выполнена в виде выпуклой полусферы, вставленный в корпус 1 поршень 3 с толкателем 4, ввинченный в корпус 1 электроизолятор 5, например керамический, с внутренними электродами 6, заключенную в полость, образованную внутренней поверхностью корпуса 1 и поршнем 3, жидкость 7, например воду, корпус 1 имеет съемную крышку 8 с отверстием для толкателя 4, содержит пружину 9, например стальную, расположенную соосно с толкателем 4 и заключенную между наружной стенкой поршня 3 и внутренней стенкой съемной крышки 6, предохранительный газовый клапан 10, жестко закреплен в верхней части корпуса 1, торцевая поверхность 11 поршня 3, обращенная к электродам 6, выполнена в виде вогнутой полусферы (фиг.2) таким образом, что каждая точка (1) поверхности 11 поршня 3 становится равноудалена от точки разряда (0), (l=const}, следовательно, F=const для всех точек поверхности 11 поршня 2.

Работа установки для преобразования энергии электрогидравлического удара в возвратно-поступательное движение происходит следующим образом.

На выводы электродов 6 подается импульс высокого напряжения и между углубленными в жидкость 7 рабочими концами электродов 6 внутри полости происходит пробой. В результате электрического пробоя

жидкости 7 возникает мощный электрический разряд, сопровождающийся образованием ударной волны, которая имеет вид полусферы, равномерно распределяется по всему объему жидкости 7, и равномерно давит на полусферическую поверхность 11 поршня 3. В результате сказанного, поршень 3 приводит в движение толкатель 4, посредством которого усилие передается на управляемый объект (условно не показан), при этом происходит сжатие пружины 9, после исчезновения ударной волны сжатая пружина 9 возвращает поршень 3 в исходное положение. В случае превышения давления в жидкости 7 допустимой нормы (обуславливается прочностью корпуса), его излишек будет выпущен наружу посредством предохранительного клапана 10.

Как можно заметить, в отличие от прототипа, в заявляемом устройстве поверхность поршня равноудалена от зоны разряда, в результате сказанного, результирующая сила, возникающая в результате разряда и действующая на поршень, достигает значительной величины, что в свою очередь повышает эффективность работы устройства.

Формула полезной модели

1. Установка для преобразования энергии электрогидравлического удара в возвратно-поступательное движение, содержащая корпус, вставленный в корпус поршень с толкателем, ввинченный в корпус электроизолятор с внутренним электродом, второй электрод, заключенную в полость, образованную внутренней поверхностью корпуса и поршнем, жидкость, отличающаяся тем, что корпус имеет съемную крышку с отверстием для толкателя, содержит пружину, расположенную соосно с толкателем и заключенную между наружной стенкой поршня и внутренней стенкой съемной крышки, второй электрод расположен в том же электроизоляторе, а торцевая поверхность поршня, обращенная к электроду, выполнена в виде вогнутой полусферы.

2. Установка для преобразования энергии электрогидравлического удара в возвратно-поступательное движение по п.1, отличающаяся тем, что верхняя внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде выпуклой полусферы.

3. Установка для преобразования энергии электрогидравлического удара в возвратно-поступательное движение по п.1, отличающаяся тем, что корпус снабжен предохранительным газовым клапаном, жестко закрепленным в верхней части корпуса.

ФАКСИМИЛЬНОЕ ИЗОБРАЖЕНИЕ

Реферат:
Описание:
Рисунки:

MM1K - Досрочное прекращение действия патента (свидетельства) Российской Федерации на полезную модель из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента (свидетельства) в силе

Дата прекращения действия патента: 05.04.2008

Извещение опубликовано: 20.08.2010        БИ: 23/2010