Способ заневоливания пружин

 

Изобретение относительно к способам изготовления ирисовых пружин измерительной техники, например, в сейсмометрии. Целью изобретения является повышение эффективности за счет уменьшения внутренних напряжений в радиальном направлении ирисовых пружин и улучшения их силовой характеристики. Способ заключается в том, что ирисовую пружину деформируют в осевом направлении в оправке с кручением в направлении сжатия рабочих элементов , а участки рабочих элементов, прилегаюш.их к кольцам, отгибают по отношению к плоскостям последних в направлении оси, идущей от большего кольца к меньшему, и в закрепленном в оправке состоянии термообрабатывают. 4 ил. ш ю со 00 со со сд

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU„„1293395 g4F16F104

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /,,."

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3825025/25-28 (22) 14.12.84 (46) 28.02.87. Бюл. № 8 (71) Уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) В. В. Васильев, С. М. Ивин и А. Л. Павлов (53) 620.166(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 580474, кл. В 21 F 35/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 815346, кл. F 16 F 1)04, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 361335, кл. F 16 F 1/04, 1969. (54) СПОСОБ ЗАНЕВОЛИВАНИЯ ПРУЖИН (57) Изобретение относительно к способам изготовления ирисовых пружин измерительной техники, например, в сейсмометрии.

Целью изобретения является повышение эффективности за счет уменьшения внутренних напряжений в радиальном направлении ирисовых пружин и улучшения их силовой характеристики. Способ заключается в том, что ирисовую пружину деформируют в осевом направлении в оправке с кручением в направлении сжатия рабочих элементов, а участки рабочих элементов, прилегающих к кольцам, отгибают по отношению к плоскостям последних в направлении оси, идушей от большего кольца к меньшему, и в закрепленном в оправке состоянии термообрабатывают. 4 ил.

1293395

Rl + R2

R= — — —2

6 = are tg (-- )

40 = ч = — — - ч, 1 + 2

Изобретение относится к способам изготовления ирисовых пружин измерительной техники и может быть использовано, в частности, для изготовления ирисовых пружин, применяемых в сейсмометрии.

Целью изобретения является повышение эффективности за счет уменьшения в нутренних напряжений в радиальном направлении ирисовых пружин и улучшения их силовой характеристики.

На фиг. 1 изображена ирисовая пружина, изготовленная по предлагаемому способу, вид сверху; на фиг. 2 — рабочий элемент ирисовой пружины в аксонометрии; на фиг. 3 — ирисовая пружина после заневолнвания с разобранными половинами оправки; на фиг. 4 — то же, вариант исполнения.

Способ заневоливания пружин заключается в том, что ирисовую пружину деформируют в осевом направлении в оправке с кручением в направлении сжатия рабочих элементов, а участки рабочих элементов, прилегающих к кольцам, отгибают по отношению к плоскостям последних в направлении оси, идущей от большего кольца к меньшему, и в закрепленном в оправке состоянии термообрабатывают.

Пример 1. Ирисовая пружина представляет собой, например, два кольца 1 и 2, с которыми жестко связаны расположенные между ними рабочие элементы 3 с участками 4 и 5, прилегающими соответственно к кольцам 1 и 2.

При заневоливании ирисовую пружину растягивают осевым усилием на заданную величину осевой деформации h (величину заневоливания) .

Каждый рабочий элемент 3, являющиися ограниченной двумя дугами радиусов Ri и R (фиг. 1) пластиной, жестко заделан в местах перехода во внутреннее 2 и внешнее 1 кольца

Радиус срединной дуги рабочих элементов

Длина дуги рабочих элементов между точками их перехода в кольца равна где — центральный угол рабочего элемента между началами перехода в кольца.

Ось симметрии Х заневоленной ирисовой пружины направлена в сторону от большего кольца к меньшему.

Оправку в зависимости от степени точности задания нагрузочной характеристики можно выполнять в двух вариантах.

Согласно первому, более точному варианту, ирисовая пружина зажимается в двух половинах оправки (фиг. 3) для термофиксации всей формы рабочих элементов при термообработке. Первая половина оправки состоит из обоймы 6 для укладки рабочих

30 элементов 3 с переходом на установочное место 7 наружного кольца l ирисовой пружины и гайки 8 для прикрепления наружного кольца к установочному месту 7; вторая половина — из обоймы 9 для укладки рабочих элементов 3 с переходом на установочное место 10 внутреннего кольца 2 ирисовой пружины и гайки l l для прикрепления внутреннего кольца к установочному месту 10, Установочные отверстия 12 предназначены для закрепления винтовыми парами (не показаны) между установочным местом 7 и гайкой 8 наружного кольца 1 ирисовой пружины, а установочные отверстия 13— для закрепления винтовыми парами внутреннего кольца 2 ирисовой пружины между установочным местом 10 и гайкой 11.

Заневоливание ирисовой пружины согласно предлагаемому способу в оправке, выполненной по первому варианту, осуществляетсся следующим образом.

Сначала для каждого конкретного типа ирисовых пружин изготовляют оправку.

Для этого внутреннее 2 и наружное 1 кольца выполненной из пластины ирисовой пружины жестко закрепляют между гайками и смешают друг относительно друга на заданную величину заневоливания h. Поворачивают внутреннее кольцо 2 относительно наружного 1 на угол а по направлению сжатия лучей. Угол а определяется по формуле

3h

5R!

Одновременно отгибают участки соединения рабочих элементов с кольцами в направлении оси Х, идущей от .большего кольца к меньшему, на угол р. Нормальное значение угла соответствующее неизменному значению жесткости пружины в пределах прогибов, превышающих переход через плоское состояние, определяется по формуле

В зависимости от требуемой жесткости ирисовой пружины в плоском состоянии угол р можно подбирать экспериментально.

Таким образом, изменением угла Р можно производить закрутку рабочих элементов и тем самым регулировать жесткость ирисовой пружины в плоском состоянии, вплоть до отрицательных значений.

Далее в условиях рабочей температуры ирисовой пружины снимают форму рабочих элементов и изготовляют оправку, например, холодным твердением керамической пасты на основе окиси алюминия. Деформированную описанным способом ирисовую пружину помещают в керамическую пасту, которую в процессе твердения подрезают до обнажения торцов рабочих элементов (в целях осуществления последующей разборки). Полученные обоймы для укладки лучей скрепляют

1293395 с установочными местами для внутреннего и наружного колец, оправка готова.

Для заневоливания в оправке наружное кольцо 1 ирисовой пружины закрепляют на установочном месте 7 посредством гайки 8 и винтовых пар, входящих в установочные отверстия 12, а внутреннее кольцо 2 закрепляют на установочном месте 10 посредством гайки 11 и винтовых пар, входящих в установочные отверстия 13. Затем с силой, обеспечивающей напряжение на поверхности лучей не выше одной трети предела текучести материала при температуре термообработки, стягивают обойму 6 с обоймой 9. Одновременно поворачивают обойму 6 относительно обоймы 9 на ранее определенный угол а.

Затем производят выдержку при соответствующей данному материалу температуре отпуска, и заневоливание ирисовой пружины закончено.

Пример 2. Оправка, выполненная согласно второму варианту, состоит только из че- 20 тырех (верхних 14 и 15 и нижних 16 и 17) колец с выступами 18 (фиг. 4).

Число выступов на каждом кольце соответствует числу рабочих элементов 3 ирисовой пружины, центральный угол между ними равен ср. Выступы отклонены по отношению к плоскостям колец на угол р в сторону оси

Х ирисовой пружины, идущей от большего кольца к меньшему.

Угол Р определяют так же, как в примере .

При заневоливании ирисовой пружины в оправке, выполненной по второму варианту наружное 1 и внутреннее 2 кольца ирисовой пружины зажимают между кольцами оправки так, что выступы колец оправки отгибают участки 4 и 5 рабочих элементов 3 в местах их. перехода в кольца ирисовой пружины на угол р в сторону оси Х ирисовой пружины, идущей от большего кольца к меньшему.

Далее смещают кольца ирисовой пружины в осевом направлении на заданную величину заневоливания h и термообрабатывают.

Формула изобретения

Способ заневоливания пружин, заключающийся в их осевой деформации с кручением в направлении сжатия рабочих элементов и закрепления в оправке, отличаюшийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет уменьшения внутренних напряжений в радиальном направлении ирисовых пружин, участки рабочих элементов, прилегающих к кольцам, отгибают по отношению к плоскостям последних в направлении оси, идущей от большего кольца к меньшему, и в закрепленном в оправке состоянии термообрабатывают.

tF Риг, 5

Составитель В. Нистратов

Редактор Л. Веселовская Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 364/37 Тираж 812 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4