Пристрій для регулювання параметрів потоків двох рідинних речовин

Корисна модель відноситься до автоматичних регуляторів гідравлічних систем та пристроїв й призначена для підтримування постійним співвідношення величин тиску двох потоків рідинних речовин, насамперед, в побутовій сфері. Відомий пристрій регулювання параметрів двох потоків за [RU2017198, G05D11/00, публ.07.30.94], який містить порожнистий циліндричний корпус з торцевими кришками, та з підпружиненим двохступінчастим поршнем усередині, що розподіляє по довжині порожнину корпусу на дві частини, оснащені отворами для сполучення з потоками обох речовин. Один з цих отворів сполучує меншу ступінь з каналом одного з потоків, а інші два отвори сполучують порожнини, розташовані по різні боки від меншого ступеня поршня, з каналом другого потоку. Сила стиску пружини регулюється першим регулювальним гвинтом. В обох каналах, у зонах сполучення зі згаданим корпусом, встановлені пристрої для регулювання величини їх прохідних перерізів. В одному з каналів цей пристрій уявляє собою сітку з чутливим елементом, що утворюють робочу порожнину, заповнену рідиною. В другому каналі встановлений звужуючий пристрій у вигляді порожнини, яка заповнена рідиною і об'єм якої регулюється другим регулювальним гвинтом. Кожний з потоків рухається в постійному напрямку по своєму каналу; речовина потоків не вводиться у середину корпусу з поршнем. При русі одного з потоків через звужуючий пристрій на стінки поршня діє перепад тисків, який знімається зі звужуючого пристрою, примушуючи його переміщатися залежно від зміни перепаду тисків. У разі підвищення витрати цього потоку поршень пересувається в бік підвищення величини прохідного перерізу звужуючого пристрою першого каналу. Для забезпечення зазначеного співвідношення витрат спочатку другим гвинтом встановлюють необхідний діаметр прохідного перерізу згаданого звужуючого пристрою. Потім першим гвинтом відрегульовують необхідне положення поршня в циліндрі. Задане співвідношення витрат потоків автоматично підтримується незмінним за рахунок переміщень поршня, які здійснюються під впливом перепаду величин тиску в обох каналах. Пристрій підтримує постійний перепад тисків. Недоліком відомого пристрою є його функціональна обмеженість, надмірна конструктивна складність та ускладнене обслуговування. Найближчим до запропонованої корисної моделі є пристрій регулювання параметрів двох потоків речовин за [UA 24425U, G05D11/00, G05D16/04, G01F11/00, публ.25.06.2007]. Одна з модифікацій пристрою за згаданим патентом уявляє собою порожнистий циліндричний корпус з торцевими кришками та поршнем усередині, що розподіляє по довжині порожнину корпусу на дві частини. В кожній з цих частин виконано по два отвори, вхідному та вихідному. Кожний з вхідних отворів сполучений з потоком однієї з речовин. Отвори однієї частини корпусу служать для введення й виведення однієї з речовин. Осі вхідного та вихідного отворів для кожної з речовин здвигнуті один відносно одного. У середині корпусу, між кожним з торців поршня та відповідним торцем корпусу, концентрично корпусу, розташована запірна втулка із подовжнім вісесиметричним наскрізним каналом. Зовнішня поверхня втулки відповідає внутрішній поверхні корпусу. Кожна з втулок може пересуватися вздовж порожнини корпусу з можливістю перекриття вхідного та вихідного отворів для однієї з речовин. Практика застосування цього пристрою виявила, що, у разі переміщення однієї із запірних втулок впритул до торця корпусу, внаслідок раптового падіння тиску в однієї з магістралей, трапляються випадки «залипання» торця поршня до торця корпусу. При такому положенні елементів пристрою здійснюватиметься пропускання тільки однієї з речовин через відповідний вихідний отвір, а потік другої речовини відсутній. Після відновлення тиску в магістралі робота пристрою може не відновитися. Такі випадки можуть траплятися, насамперед, у пристроях побутового призначення. Задачею корисної моделі є створення пристрою, в якому, за рахунок внесення змін в відому конструкцію окремих елементів та у зв'язки між ними та введення нових елементів, підвищена надійність функціонування шляхом запобігання можливості „залипання" поршня після раптового припинення подачі у пристрій одного з потоків. Для вирішення поставленої задачі пропонується пристрій для регулювання параметрів потоків двох рідинних речовин, що містить порожнистий циліндричний корпус із закритими торцями, у бічній стінці якого виконано по одному вхідному та вихідному отвору для кожної з речовин, причому вхідний та вихідний отвори для потоків однієї речовини знаходяться по один бік від поперечної осі симетрії корпусу, а для потоків другої речовини - по другий бік від цієї осі. У середині корпусу розміщений поршень, що має форму циліндра, на бічній поверхні кожної з кінцевих частин якого виконана кільцева канавка, а усередині - щонайменш один канал, що сполучaє порожнину канавки з простором між відповідними суміжними торцями поршня та корпусу, причому поршень виконаний з можливістю пересування вздовж подовжньої осі симетрії корпусу, з перекриванням вхідного та вихідного отворів для кожної з речовин бічною поверхнею відповідної кінцевої частини поршня. Відповідно до корисної моделі в пристрої осі вхідного та вихідного отворів для кожної з речовин розташовані на однаковій відстані від поперечної осі симетрії корпусу, на бічній поверхні поршня, в його середній, за довжиною частині, виконані кільцеві канавки, а у бічній стінці корпусу, на його поперечній осі симетрії, виконаний наскрізний отвір, в якому встановлений стержень з можливістю його приведення у взаємодію з дном бічної канавки. В цьому пристрою надійність функціонування підвищена шляхом усунення наслідків можливого „залипання" поршня при раптовому припиненні подачі у пристрій однієї з речовин. Згадане пристосування приводиться в дію не автоматично, а попередньо, при загрозі стрімкого падіння тиску в одному з потоків, шляхом запобігання можливості пересунення поршня у положення, при якому торці поршня та корпусу контактують один з одним. Для зручності регулювання меж пересування поршня доцільно поперечному перерізу канавки надати форму трикутника та/або наскрізний отвір у стінці корпусу та стержень обладнати різзю. Запропонована корисна модель пояснюється схематичними зображеннями пристрою у подовжньому перерізі. На Фіг.1...3 показаний пристрій при середньому та при максимальному наближенні поршня до одного з торців корпусу положенні поршня та контакті стержню (14) із поршнем (6). На Фіг.4 показаний поршень б окремо із різними способами сполучення порожнин канавок (7, 8) з простором (12) між відповідними суміжними торцями поршня та корпусу. Пристрій містить порожнистий циліндричний корпус 1 (див.Фіг.1...3) із закритими торцями. У бічній стінці корпусу, по різні боки від його поперечної осі симетрії Z-Z, виконані отвори 2, 3, 4, 5 для введення та виведення потоків речовин А та Б. Отвори для введення та виведення однієї речовини розташовані в одній поперечній до подовжньої осі Х-Х корпусу площині, один навпроти одного. У середній частині циліндричної порожнини корпусу розміщений поршень 6, на бічній поверхні якого симетрично відносно його вертикальної осі симетрії виконані кільцеві канавки 7 для речовини А, та 8 - для речовини Б. У бічних поверхнях кінцевих частин 9 поршня виконані канали 10 та поперечні канали 11, для сполучення порожнин кожної з цих канавок з відповідним простором 12 між торцем поршня 6 та корпусу 1. У кінцевих частинах 9 поршня виконані або подовжні канали 10 (лева частина поршню, Фіг.4), або подовжній 10 та поперечній канали 11 (права частина поршню, там же), що сполучують порожнину кожної з канавок 7, 8 з відповідним простором 12 між торцем поршня 6 та корпусу 1, (див. Фіг.4). В бічній стінці корпусу, на його поперечній осі симетрії Z-Z, виконаний наскрізний отвір 13, в якому встановлений стержень 14. Останній взаємодіє з дном канавки 15, (див. Фіг.3), виконаної по поперечній осі симетрії поршня. Для зручності регулювання меж пересувань поршня поперечний переріз канавки має форму трикутника, отвір 13 виконаний різьбовим, а стержень 14-у вигляді гвинта. Пристрій працює таким чином. Після надходження потоків А та Б через, відповідно, отвори 2, 4 у корпус 1 пристрою вони потрапляють у порожнини кільцевих канавок 7, 8, а потім, через канали 10 та 11 у кінцевих частинах поршня 9-у простори 12 між торцями поршня та корпусу. Якщо величини тиску Р А, РБ, з якими речовини А та Б надходять у середину корпусу, відрізняються одна від одної та, наприклад, РБ менша за РА, тиск по лівий бік поршня буде більше за тиск по його правий бік, внаслідок чого поршень буде переміщатися праворуч. Переміщення поршня (див. Фіг.1...2) здійснюватиметься доти величини тиску по обидва боки від поршня не зрівняються і обидва потоки виходитимуть з пристрою під однаковим тиском. При загрозі повного падіння тиску однієї з речовин, наприклад, у потоці Б, а також із метою усунення наслідків можливого „залипання" поршня при раптовому припиненні подачі у пристрій однієї з речовин, здійснюється введення стержню 14 скрізь отвір 13 до контакту із поверхнею канавки 15. Переміщення поршня 6 (див. Фіг.2, 3) під впливом різниці величин тиску по обидва боки поршня здійснюватиметься у межах, визначених формою та розмірами канавки 15 та положенням кінця стержня 14, а за необхідністю - переміщення поршня 6 корпусі 1 повністю блокується максимальним введенням стержню 14. Цифрові позначення. 1. Корпус 2. Вхідний отвір речовини А 3. Вихідний отвір речовини А 4. Вхідний отвір речовини Б 5. Вихідний отвір речовини Б 6. Поршень 7. Кільцева канавка для речовини А 8. Кільцева канавка для речовини Б 9. Кінцева частина поршня 10. Подовжній канал 12. Простір між торцями поршня та корпусу 11. Поперечній канал 15. Канавка 13. Наскрізний отвір 14. Стержень