Компенсирующее устройство Советский патент 1983 года по МПК G12B7/00 

Изобретение относится к приборостроению, в частности, к устройствам для компенсации изменений геометрических размеров, и может быть использовано в конструкциях узлов крепления в зрывоопасных изделий, например,- в устройствах для искусственного получения алмазов, не допускающих трения по поверхности взрывоопасного материала, вызываемых вибрацией и резкими изменениями температуры.

Известен упругодемпфирующий элемент, представляющий собой.плоскую ленточную пружину, которая принимает кольцеобразную форму при установке в паз поршня (под поршневое кольцо) , с чередующиьлися на внешней (пологими) и внутренней (V-образными) поверхностях выступами , причем выступы одной поверхности симметричны относительно Выступов на другой, и имеется стык, в котором возможны или зазор между концами ленты, или их нахлест JL .

Так как данная система незамкнутая, рассеивание энергии вибрации происходит за счет трения между упругими элементами и, как следствие, приводит к недопустимому соскабливанию материала.

Наиболее близким к изобретению является устройство., содержащее корпус, охватываелмй узел и компенсирующий элемент, расположенный между корпусом и охватываемым узлом (оптическим изделием), выполненный в виде тонкостенного кольца с чередующимися опорными выступами на внешней и внутренней поверхностях, причем соседние выступы одной поверхности симметричны относительно выступа.на другой поверхности. Термкомпенсация в этом устройстве осуществляется за счет упругой деформации промежутков между выступами 2

Недостаток устройства заключается в невысокой надежности компенсирующего зслемента, связанной с про-: скальзыванием опорных выступов относительно поверхностей корпуса и охватываемого изделия.

Цель изобретения - повышение надежности.

Для достижения цели в компенси-. рующем устройстве, содержащем упругни элемент, он выполнен в виде сферической оболочки с п равномерно расположенными сфероидальными впадинами, при этом толщина стенки впадин и расстояние между центрами соседних впадин удовлетйоряют условиям

d, da S 1,5D,

где d - .толщина стенки впадины; dj - т,олщи.ма стенки оболочки;

S т расстояние между центрами

впадин;

D - диаметр основания впадин. На фиг. 1 изображено компенсирующее устройство в узле крепления де5 тали; на фиг. 2 - состояние каждой впадины без нагрузки после сборки в узел крепления; на фиг. 3 и 4 состояние каждой впадины при увеличенном и при уменьшенном зазоре 10 между деталью и корпусом в узле крепления в результате действия механических нагрузок или изменения температурных условий/ на фиг. 5 форма каждой впадины компенсирующе 5 го элемента в свободном состоянии.

Компенсирующее устройство содержит компенсирующий элемент 1, выполненный в виде тонкостенной сферической оболочки с равномерно расположенными сфероидальными пружинящими .впадинами 2, толщина стенки каждой из которых не превышает толщину стенки оболочки.

Компенсирующий элемент 1 в узле крепления установлен так, что сферической поверхностью прилегает к поверхности 3 корпуса 4, а частично вдавленные при сборке впадины 2 контактируют с поверхностью 5 детали 6 . Впадины 2 расправляются или 30 дополнительно вдавливаются в зависимости от вида теплового воздействия (нагревание или охлаждение) и от величины коэффициен.тов объемного расширения корпуса 4 и охватываемой 5 детали 6.

Компенсирующий элемент 1 выполнен из материала, коэффициент линейного расширения которого близок коэффициенту линейного расширения материала корпуса 4, контактирующего с компенсирующим элементом по большей площади. При воздействии механических импульсных нагрузок впадины 2 с одной стороны элемента 3 А распрямляются, а с другой дополни-. тельно вдавливаются, не выходя из контакта с поверхностями корпуса 4 и детали 6..

Упругие.волнообразные деформации впадин 2 и наличие между впадинами 0 удерживающих перемычек, роль которых выполняет сферическая часГть элемента 1 (промежутки между впадинами 2)., обеспечивают компенсацию изменений геометрических размеров и 5 взаимного расположения корпуса 4 и детали 6 только за счет деформа. ций впадин 2 в радиальном направле-. НИИ без изменения их расположения, так как происходит как бы перекатывание опорных поверхностей впадин без проскальзывания и связанного с этим соскабливания материала кор. пуса 4 и охватываемой детали 6.

Расстояние между центрами соседс чих сфероидальных впадин должно з

.быть не менее 1,5 диаметра их основания.

Изобретение позволяет компенсировать зазоры, возникающие при изменении температур, а также исклю- чить концентрации напряжений в зонах контакта компенсирующего элемента и охватываемой детали. Благодаря этому изобретение позволяет повысить стойкость конструкции к нагрузкам (вибрация, удар, температурные колебания) в широких диапазонах в любых плоскостях их воздействия, не нарушая целостности поверхностей взрывоопасных деталей, сохраняя при этом их эквидистантность после прекргидения воздействия нагрузок.

Фиг.

Фиг.4