Гидромашина объемного вытеснения

04 2/08 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(73) Патентообладатели Терещенко Валентин Андреевич, Макоед Александр Михайлович(57) Гидромашина объемного вытеснения, содержащая корпус с крышками, в котором установлены с образованием рабочих полостей для магнитной жидкости подвижные детали с рабочими органами, и электромагнитную катушку, отличающаяся тем, что электромагнитная катушка расположена между крышками и корпусом, который также как и подвижные детали с рабочими органами выполнен из немагнитного материала, а крышки выполнены из магнитного материала. Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и касается гидрообъемных двигателей и насосов. Известна гидромашина объемного вытеснения, содержащая в своем корпусе подвижные детали с рабочими органами, расположенными в полости, ограниченной этим корпусом и крышками. Причем упомянутая полость заполнена текучей средой под давлением - минеральным маслом 1. Недостатком известной гидромашины является то, что для того, чтобы изменить ее рабочие характеристики, необходимо в гидроприводе использовать сложные регулировочные механизмы. Это усложняет конструкцию всего гидропривода, увеличивает количество соединительных трубопроводов. Поэтому снижается надежность гидропривода и обслуживаемой ею системы. 3111 1 Более простой по конструкции и надежной в эксплуатации является гидромашина объемного вытеснения,являющаяся наиболее близкой по сущности к изобретенной. Она содержит корпус с крышками, в котором установлены с образованием рабочих полостей для магнитной жидкости подвижные детали с рабочими органами, и электромагнитную катушку 2. Однако такая гидромашина-прототип обладает низкими функциональными возможностями. Задача изобретения - расширение функциональных возможностей гидромашины объемного вытеснения. Данная задача решается тем, что гидромашина объемного вытеснения, содержащая корпус с крышками, в котором установлены с образованием рабочих полостей для магнитной жидкости подвижные детали с рабочими органами, и электромагнитную катушку, имеет следующие отличительные признаки электромагнитная катушка расположена между крышками и корпусом, который так же, как и подвижные детали с рабочими органами, выполнен из немагнитного материала, а крышки выполнены из магнитного материала. Расположение электромагнитной катушки между крышками и корпусом позволит создавать магнитное поле и воздействовать им на магнитную жидкость. Выполнение корпуса и подвижных деталей с рабочими органами из немагнитного материала направлено на то, чтобы возникающая магнитная индукция, своими линиями пересекающая полость, заполненную магнитной жидкостью, могла функционировать. Выполнение крышек из магнитного материала направлено на обеспечение создания области магнитного поля, линии магнитной индукции которой будут пересекать полость, заполняемую магнитной жидкостью, и воздействовать на нее. Такое расположение и выполнение упомянутых элементов позволит под действием магнитного поля изменять вязкость магнитной жидкости, регулировать величину сопротивления на рабочих органах подвижных деталей гидромашины и, в конечном итоге, регулировать выходные параметры гидромашины. Например,если это насос, то регулировать его производительность. Если гидромотор - число оборотов и крутящий момент. Если это промежуточное соединение передачи крутящего момента между двумя валами, то регулировать тормозной момент на этих валах. На чертеже представлена конструктивная схема возможного выполнения такой машины. Гидромашина объемного вытеснения содержит в своем корпусе 1 подвижные детали приводной вал 2,ось 3, соединенные с ними шестерни 4. Рабочими органами подвижных деталей являются зубья 5 шестерен 4. Элементы 2-5 расположены в полости, ограниченной корпусом 1 и крышками 6. Эта полость заполнена магнитной жидкостью, например реологической суспензией. Причем корпус 1 и подвижные элементы 2-4 с рабочими органами 5 выполнены из немагнитного материала, например из специальной нержавеющей стали,а крышки 6 - из магнитного материала, например из трансформаторной стали. Между корпусом 1 и крышками 6 расположен трансформатор - электромагнитная катушка 7, состоящая,например, из сердечника, на который навита обмотка (не показано). Корпус имеет входное и выходное отверстия (не показано) для подвода и слива магнитной жидкости. Напряжение к катушке 7 подводится через клеммы 8. Гидромашина объемного вытеснения работает следующим образом. Если машина применяется в качестве гидромотора, то магнитная жидкость под давлением подается в полость, ограниченную корпусом 1 и крышками 6, через входное отверстие и, воздействуя на зубья 5 шестерен 4, приводит последние во вращение, поступая затем на слив через выпускное отверстие. В результате на валу 2 создается крутящий момент с определенным числом оборотов. При работе машины в качестве гидронасоса к валу 2 прикладывается крутящий момент. В результате шестерни 4 приводят во вращение, а их зубья 5 вытесняют магнитную жидкость из входного отверстия в выходное через полость, ограниченную крышками 6 и корпусом 1. Этим обеспечивается подача насосом жидкости под давлением к потребителям. В случае использования гидромашины как промежуточного соединения в системе передачи крутящего момента к валу 2 также прикладывается усилие вращения или поворота. В результате машина, работая в режиме насоса, передает крутящий момент на ось 3, связанную, например, с выходным валом (не показан) системы передачи крутящего момента. Во всех описанных случаях использования гидромашины к клеммам 8 подводится электропитание. В результате индуцирования электродвижущей силы в магнитопроводе, ограниченном соединением крышек 6,возникает магнитное поле, силовые линии которого располагаются вокруг электромагнитной катушки 7 и пронизывают пространство полости, ограниченной крышками 6 и корпусом 1, но не замыкаясь на подвижных элементах 2-5. Поэтому магнитная жидкость будет испытывать воздействие магнитного поля и изменять свои свойства. Например, коллоидная реологическая суспензия будет иметь вязкость тем выше, чем большее напряжение подается на клеммы 8. Таким образом, в зависимости от изменяемой вязкости магнитной жидкости будут изменяться и рабочие характеристики гидромашины за счет того, что будет изменяться характер прохождения этой жидкости под 2 3111 1 давлением через вращающиеся зубья 5 шестерен 4. То есть сопротивление на зубьях 5 будет возрастать с увеличением вязкости жидкости и снижаться с ее уменьшением. Это значит, что для случая использования гидромашины в качестве гидромотора будет изменяться крутящий момент на валу 2 и число его оборотов. В случае применения гидромашины в качестве насоса будет изменяться подача жидкости под давлением в единицу времени. В случае использования гидромашины в качестве промежуточного соединения будет изменяться подводимый крутящий момент на оси 3. В последнем примере с увеличением подаваемого напряжения на клеммы 8 катушки 7 будет увеличиваться магнитная индукция магнитного поля вокруг этой катушки и вязкость магнитной жидкости. Причем тормозной момент на приводном валу 2 и оси 3 будет возникать более быстрее,чем в традиционных тормозных передачах. Применение заявляемой гидромашины объемного вытеснения практически неограничено в различных областях техники. Данное изобретение предназначено с наибольшей пользой там, где необходимо применять быстродействующие системы регулирования, особенно в дистанционном управлении отдаленными объектами. Данное новшество может найти применение и в других областях, например в качестве нагрузочного узла спортивного тренажера. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66. 3