Термокомпенсирующее устройство Советский патент 1989 года по МПК G12B7/00 H05K7/20 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в приборах для снижения температурных деформаций.

Целью изобретения является упрощение конструкции и расширение эксплуатационных возможностей.

На. чертеже изображена схема устройства. ..

Основные стержни 1-3 с малым коэф фициентом линейного распшрения и большим коэффициентом линейного расширения соединены между собой одними своими концами. Дополнительные стержни 4, выполненные из материала с малым коэффициентом линейного расширения, соединены со свободными концами основных стержней с образованием треугольных ферм, при чем стержни 2 и 3 ориентированы перпендикулярно направлению температурных деформаций - размеру Н. Это исходное положение стержней показано сплошными линиями.

Устройство работает следуюпщм образом.

При изменении температуры,, напри- |мер ее повышении, стержни удлиняются и занимают новое положение, показанное на чертеже штриховыми линиями. При этом точка С соединения стержней 1, 3 и 4.перемещается на величину dd, соответствующую температурному изменению размера d стержня 3 и оказывается в точке С . Стержень 2, соединенный со стержнями 1 и 4, за счет большего коэффициента линейного расширения при определенных углах /, и /Sj наклона стержней 1 я 4 занимает положение, при котором его ось совпадает со своим исход- tttiM положением, и его концы, точки А и В оказываются на продолжении этой осн ,

При понижении температуры все Яеремещения происходят в обратном порядке,

В результате при изменении собственных размеров стержней в зависимости от температуры размер Н устройства остается неизменным.

Углы наклона стержней 1 и 4 ( I, и 2 определяются в зависимости от коэффициентов линейного расширения материалов по формулам

p,

f

d,i hrfi + h «rfj

(1)

/b

.j

d .-/ г ,

(2)

где /,

iO

15

20

5

0

5

0

5

0

5

- угол наклона стержня 1; |J - угол наклона стержня 4; d - расстояние между фермой и плоскостью, положение которой необходимо стабили- .зировать; h - высота фермы; и

1 - коэффициенты линейного

расширения стержней 1 и 4 (в общем случае могут быть разными); - коэффициент линейного

расширения стержней 2 и 3, обязательно одинаковый для всех стержней; d коэффициент линейного расширения (приведенный) для деталей, расположенных между фермой и стабилизируемой плоскостью в направлении размера d. Из формул следует, что реальное выполнение конструкции возможно только при 0/J : 0, и УЗ 1

Устройство позволяет не только уменьшить температурную деформацию в заданном направлении, но и получить отрицательную величину этой деформации с целью компенсации температурных деформаций других частей объекта.

Термокомпенсирующее устройство может представлять собой корпус, имеющий цилиндрическую или близкую к ней форму, а его развертка представляет собой многоразрядную форму, построенную по изложенному принципу. В этом случае односторонний или местный нагрев в пределах одного треугольника решетки фермы не выэывает изменения длины обра- зукщёй (высоты фермы) этого корпуса и, как следствие, he выэывает искривления оси корпуса.

В предлагаемом устройстве могут быть использованы практически любые сочетания материалов, при этом углы наклона стержней близки к величинам, рекомендуемым для силовых ферм. При этом полученная треугольная система фермы Выгоднее по весу, .чем раскосная.

3145

Формула изобретения

Термокомпенсирую1дее устройство, содержащее стержни, выполненные из материалов с различными коэффициентами линейного расширения, соединенные между собой одними своими концами, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и расширения эксплуатационных возможностей, оно снабжено выполненными из материала с малым коэффициентом

1782

линейного расширения дополнительными стержнями, которые соединены сво ими концами со свободными концами основных стержней с малым коэффициентом линейного расширения и с большим коэффициентом линейного расширения с образованием треугольных ферм, в основаниях.которых располо10 жены стержни с (Гольшим коэффициея- том линейного расширения ориентированные перпендикулярно направле- 1НИЮ температурных деформаций.

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в прибсфах для снижения температурных деформашЛ. Термохомден- сируицее устройство (ТКУ) имеет стержни 1-3 с милым И больтм ко9ф фициентом лняейсюго расямрения (КЛР), соединенньш между собой одкмми своими концами, И стержни 4 мэ материала с мальм КЛР, соеда|меикые со сво KOHtuu«t стержней 1-3 с образованием треуголышх ферм. Прк этом стержни с большим КЛР ориентированы перпендикулярно направлению температурных деформаций. ТКУ просто по конструкцт и имеет расам- ренные эксплуатационные возможностям, 1 ИЛ. § (Л с