Струйно-механический генератор колебаний

Струйно-механический генератор колебаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И (: А Н И Е 011 576442

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.10.75 (21) 2185370/24 (51) М. Кл.- Г 15С 3/16 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам нзабретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 5.10.77. Бюллетень Ы 38 (53) УД K 621.525 (088.8) Дата опуо Iliêоваппя описания 25.10.77 (72) Авторы изобретения A. А, Белуков, Ю. В. Ванский, А, M. Касимов и А. И. Пейсахович

Ордена Ленина институт проблем управления (71) Заявитель (54) СТРУЙНО-МЕХАНИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР КОЛЕБАНИЙ

Изобретение может быть использовано при изготовлении генераторов колебаний эталонной частоты для программных и частотных струйных управляющих устройств, которые находят применение в химической, энергетической, авиационной и других отраслях народного хозяйства.

Известны струйно-механические генераторы колебаний, содержащие механический резонатор и струйные усилители (1). Такие струйиомеханические генераторы имеют на порядок большую стабильность частоты, чем чисто струйные генераторы, при том же изменении температуры и давления рабочей среды.

Особенно хорошей стабильностью частоты обладают струйно-механические генераторы колебаний, содержащие резонатор с дифференциальными выходами и струйные дифференциальные усилители, управляющие входы первого из которых соединены с соответствующими выходами резонатора, а выходы — с входами второго струйного дифференциального усилителя, выходы которого подкл:очсны и дифференциальным соплам резонатора f2)

Недостатком известных струйно-механических генераторов колебаний является узкий диапазон давлений питания, в котором возможно самовозбуждение генераторов, что объясняется рассогласованием между амплитудами флюктуаций «нулевого» сигнала резонатора и порогами переключения усилителей, а также «дрейфом нуля» на дифференциальных выходах как резойатора, так и непрерывных уCII 7IITC Iett.

5 Целью изобретения является расширение пределов самовозбуждения струйио-механического генератора колебаний. Для этого в предлагac иом струйно-механическом генераторе колебаний входы каждого струйного диффс10 рснш|ального усилителя соединены между собой шунтирующим капа7oì, длина которого выполнена в соответствии с соотношением

2l (/ (0001 "" " — 1

15 где I,- — длина управляющего канала струйного дифференциального усилителя;

I„,— длина шунтирующего канала;

1,„,— скорость звука в газовых каналах re20 нсратора;

Л>- — — площадь управляющего канала струйного дифференциального усилителя; — синтетическая вязкость газа;

;1н,.— площадь шунтирующего канала.

25 На i!epTe t e изображeHa ного генератора.

Струйно-механический генератор колебаний содержит резонатор 1 с дифференциальными выходами 2 и 3 и струйные дифференциаль30 ные усилители 4 и 5, входы 6 и 7, 8 и 9 кото576442 получают рых соответственно соединены между собой шунтирующими каналами 10 и 11. Дифференциальные выходы 2 и 3 позиционного датчика

12 резонатора подключены к входам 6 и 7 дифферснциального усилителя 4, выходы 13 и 14 которого соединены с входами 8 и 9 дифференциального усилителя 5. Выходы 15 и 16 последнего подключены к дифференциальным соплам 17 и 18 резонатора 1 соответственно.

Генератор работает следующим образом.

При подаче питающего давления в струйные дифференциальные усилители 4 и 5 и позиционный датчик 12 резонатора 1 на дифференциальных выходах 2 и 3 последнего появляется сигнал, спектр которого в общем случае содержит много различных частот и постоянную составляющую. Эта составляющая, поступая на входы 6 и 7 дифференциального струйного усилителя 4, играет роль «порога переключения», и переключение происходит под влиянием лишь тех флюктуаций, амплитуда которых больше, чем постоянная составляющая.

Наличие шунтирующего канала 10 между входами 6 и 7 уменьшает постоянную составляющую входного сигнала, поэтому «порог персключения» усилителя 4 резко уменьшается, а пределы самовозбуждения генератора расширяются. Это обеспечивается выбором диаметра и длины шунтирующих каналов 10 и 11.

Размеры каналов 10 и 11 выбираются так, чтобы их сопротивление постоянному потоку было меньше, а переменному — больше соответствующих сопротивлений дифференциальных входов 6 и 7, 8 и 9 усилителей 4 и 5.

Струйный дифференциальный усилитель 5 усиливает выходной сигнал усилителя 4, поэтому благодаря их дифференциальности из приходящих на входы 8 и 9 флюктуаций усиливаются в основном те, которые вызваны колебаниями резонатора 1. Соединительный шунтирующий канал 11 между входами 8 и 9 работает аналогично каналу 10.

Усиленные таким образом сигналы с выходов 2 и 3 резонатора 1 превращаются посредством дифференциальных сопл 17 и 18, связанных соответственно с выходами 15 и 16 дифференциального усилителя 5, в импульсные сигналы, синфазно раскачивающие резонатор.

Условием работы схемы в указанном режиме является соблюдение следующих соотношений:

21(1 (У вЂ”,— 1

При q =20 кг/с скорость потока в управляющем сопле Vz составляет 5% от скорости звука V„.

Учитывая, что ф у УуА О 05КзвАу

5 — 1

21 (lш(0,001 " " — 1

10 у где lу — длина управляющего канала струйного дифференциального усилителя;

lD,— длина шунтирующего канала;

,— скорость звука в газовых каналах re15 нератора;

Ау — площадь управляющего канала струйного дифференциального усилителя; — кинематическая вязкость газа;

А — площадь шунтирующего канала.

20 Предлагаемый генератор позволяет расширить пределы изменения питающих давлений — в 10 раз и имеет более простую конструкцию по сравнению с известными генераторами.

Формула изобретения

Струйно-механический генератор колебаний, содержащий резонатор с дифференциальными выходами и струйные дифференциальные усилители, управляющие входы первого из которых соединены с соответствующими выходами резонатора, а выходы — с входами второго струйного дифференциального усилителя, выходы которого подключены к дифференциальным соплам резонатора, отличающийся тем, что, с целью расширения пределов самовозбуждения генератора, в нем входы каждого струйного дифференциального усилителя соединены между собой шунтирующим каналом, длина которого выполнена в соответствии

4О с соотношением

21у (lш (0 001 — 1 где 1; — длина управляющего канала струйно45 го дифференциального усилителя;

1ш — длина шунтирующего канала;

V — скорость звука в газовых каналах генератора;

А,- — площадь управляющего канала струй50 ного дифференциального усилителя;

v — кинематическая вязкость газа;

А — площадь шунтирующего канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1236502, кл. G ЗН, 1972.

2. Авторское свидетельство № 329332, кл, F 15С 3/12, 1972.

876442 отти ат

Составитель О, Гудкова

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Брахнина

Редактор Т. Юрчикова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2309)16 Изд. М 825 Тираж 907

i-inO Государственного комитета Совета Мтшпстров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская иаб., д. 4,5