Изобретение относится к упругим чувствительным элементам, используемым в приборах для измерения давления, робототехнических системах, особенно работающих в условиях вибраций и силовом режиме.
Известны манометрические трубчатые пружины, имеющие различную форму поперечного сечения, постоянную по длине трубки [1] Пружины эллиптического сечения (фиг. 1, а) имеют большую чувствительность, но малую жесткость по отношению к внешним силам, кроме того, в них возникают большие напряжения. Пружины восьмеркообразного сечения (фиг. 1, б) обладают большей жесткостью и прочностью, по сравнению с плоскоовальными, но имеют малую чувствительность к действию давления. Пружины плоскоовального сечения (фиг. 1,в) имеют промежуточные свойства между эллиптическими и восьмеркообразными. Общим недостатком пружин с постоянным по длине сечением является низкая относительная жесткость (отношение перемещения конца пружины под действием давления и перемещения под действием внешних сил).
Известна также манометрическая трубчатая пружина переменного сечения, изготавливаемая в виде конической трубки с переменной уменьшающейся от основания к свободному концу толщиной стенки [2] Недостатком такой конструкции является малая чувствительность и большие напряжения.
Целью изобретения является повышение чувствительности, относительной жесткости и прочности трубчатых пружин.
Поставленная цель достигается тем, что пружина выполняется с переменным по длине сечением, плавно изменяющимся от эллиптического на свободном конце к восьмеркообразному на закрепленном.
На фиг. 2 показан общий вид манометрической трубчатой пружины.
Сечение свободного конца пружины выполняется в форме эллипса, при приближении к свободному концу каждое последующее сечение имеет отношение малой полуоси b к радиусу r закругления b/r, большее, чем предыдущее, причем на свободном конце b/r<1, а на закрепленном b/r>1, таким образом сечение плавно переходит в плоскоовальное, а затем в восьмеркообразное.
Поскольку наибольшие напряжения от внешних сил возникают на закрепленном конце, а на свободном они равны нулю, в трубке такой конструкции они будут распределяться более равномерно по длине сечения. Кроме того, переменная по длине жесткость, увеличивающаяся от свободного конца к основанию, приводит к увеличению общей жесткости трубки к действию внешних сил, а следовательно, и относительной жесткости. Конструкция является достаточно технологичной, так как может быть изготовлена из круглой цилиндрической трубки-заготовки.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ТРУБЧАТАЯ ПРУЖИНА | 2002 |
|
RU2215274C2 |
МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ТРУБЧАТАЯ ПРУЖИНА (ВАРИАНТЫ) | 2001 |
|
RU2216001C2 |
МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ПРУЖИНА (ВАРИАНТЫ) | 2002 |
|
RU2242729C2 |
МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ТРУБЧАТАЯ ПРУЖИНА | 1996 |
|
RU2111465C1 |
МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ПРУЖИНА | 2002 |
|
RU2215273C2 |
МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ПРУЖИНА (ВАРИАНТЫ) | 2003 |
|
RU2241966C2 |
МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ПРУЖИНА С ВОЗРАСТАЮЩЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ | 2004 |
|
RU2279042C1 |
МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ПРУЖИНА С ЗАТУХАЮЩЕЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ | 2004 |
|
RU2279041C1 |
ДИСТАНЦИОННО-УПРАВЛЯЕМЫЙ РЕГУЛЯТОР | 2001 |
|
RU2193131C1 |
МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ТРУБЧАТАЯ ПРУЖИНА | 2002 |
|
RU2249800C2 |
Использование: изобретение относится к упругим чувствительным элементам, используемым в приборах для измерения давления, особенно работающим в условиях вибраций и силовом режиме. Целью изобретения является повышение чувствительности, относительной жесткости и прочности трубчатой пружины. Сущность изобретения: пружина выполняется с переменным по длине сечением, плавно изменяющимся от эллиптического на свободном конце к восьмеркообразному на закрепленном. Сечение свободного конца пружины выполняется в форме эллипса, при приближении к свободному концу каждое последующее сечение имеет отношение малой полуоси "b" к радиусу "r" закругления - b/r большее, чем предыдущее, плавно переходя в плоскоовальное, а затем в восьмеркообразное. 2 ил.
Манометрическая трубчатая пружина, имеющая переменное по длине сечение, отличающаяся тем, что сечение плавно изменяется от эллиптического на свободном конце к восьмеркообразному на закрепленном.
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Пономарев С.Д., Андреева Л.Е | |||
Расчет упругих элементов машин и приборов | |||
- М., 1980 | |||
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов | 1917 |
|
SU2A1 |
МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ КОНИЧЕСКАЯ ТРУБЧАТАЯ ПРУЖИНА | 0 |
|
SU325522A1 |
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Авторы
Даты
1997-10-20—Публикация
1996-03-26—Подача