МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ТРУБЧАТАЯ ПРУЖИНА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2003 года по МПК G01L7/04 

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/.

Недостатком таких пружин является малая устойчивость по отношению к внешним силам и небольшая чувствительность.

Известна также трубчатая пружина с продольным гребнем /2/, имеющая большую чувствительность, но низкую виброустойчивость.

Для повышения устойчивости к действию внешних сил были предложены пружины с плавно изменяющимся по длине поперечным сечением /3/.

Недостатком таких пружин является низкая чувствительность.

Техническим результатом изобретения является повышение виброустойчивости и чувствительности трубчатых пружин.

Поставленный технический результат достигается тем, что пружина выполняется с гофрированным переменным по длине сечением, причем ширина гофра увеличивается от свободного конца пружины к закрепленному при постоянной высоте гофра.

Технический результат достигается и если высота гофра уменьшается от максимальной на свободном конце до нулевой на закрепленном при постоянной ширине гофра и размере малой полуоси сечения. Выполнение сечения с несколькими гофрами переменной высоты еще более увеличивает ее чувствительность и вибростойкость.

На фиг.1 показан общий вид манометрической пружины, на фиг.2, 3, 4 - ее сечения.

Пружина изготовлена из трубки с переменным по длине гофрированным сечением, ширина гофра b при постоянной высоте увеличивается от свободного конца к закрепленному (фиг.2). Это приводит к тому, что при постоянном соотношении полуосей сечения А/В с приближением от свободного конца к закрепленному жесткость сечения возрастает, так как увеличивается жесткость боковых участков сечения.

На фиг. 3 показан вариант выполнения пружины, высота гофра поперечного сечения которой h максимальна на свободном конце трубки и уменьшается по мере приближения к закрепленному концу до нуля при постоянной ширине b и размере малой полуоси сечения - В, превращая форму сечения в плоскоовальную. При этом также происходит увеличение жесткости боковых участков поперечного сечения к закрепленному концу пружины из-за возрастания радиуса боковых участков сечения.

Переменная жесткость может быть достигнута также выполнением сечения с несколькими гофрами, причем по мере приближения к закрепленному концу высота гофров уменьшается, превращая сечение в плоскоовальное (фиг.4).

Переменная по длине жесткость стержня приводит к увеличению жесткости упругого элемента к действию внешних сил, в частности к повышению частоты собственных колебаний, а гофрированная форма сечения позволяет одновременно повысить чувствительность пружины к ее действию.

Использование: изобретение относится к упругим чувствительным элементам, используемым в приборах для измерения давления, робототехнических системах, особенно работающих в условиях вибраций и силовом режиме. Сущность: пружина изготовлена из трубки с переменным по длине гофрированным сечением. Переменная жесткость сечения достигается тем, что ширина гофра увеличивается от свободного конца к закрепленному при постоянной высоте или высота гофра максимальна на свободном конце трубки и уменьшается по мере приближения к закрепленному концу до нуля при постоянном размере малой полуоси. Сечение может быть выполнено с несколькими гофрами переменной высоты. Технический результат изобретения заключается в повышении виброустойчивости и чувствительности трубчатых пружин. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Манометрическая трубчатая пружина, отличающаяся тем, что гофрированное поперечное сечение выполнено переменным по длине, причем ширина гофра увеличивается от свободного конца к закрепленному при постоянной высоте гофра. 2. Манометрическая трубчатая пружина, отличающаяся тем, что выполнена с переменной высотой гофра, уменьшающейся от свободного конца к закрепленному при постоянной ширине гофра и размере малой полуоси сечения. 3. Манометрическая трубчатая пружина по п. 2, отличающаяся тем, что выполнена с несколькими гофрами.