Балансировочное устройство
О П И С А Н И Е 375506
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сова Соеетокик
Социалиотическил
Реолублик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 24Х.1971 (¹ 1662274/25-28) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 23Л1!.1973. Бюллетень № 16
Дата опубликования описания 6Х1.1973
М. Кл, G 01тп 1/36
Комитет ло лелем иаобретений и открытий ори Совете Мииистрав
СССР
УДК 620.1.05:531.24 (088.8) Авторы изобретения
Ю. Н. Иващенко и В, Ф. Исправников
Заяв итель
БАЛАНСИРОВОЧНОЕ УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к области технологии приборостроения и может быть использовано при уравновешивании чувствительных элементов приборов.
Известно балансировочное устройство для статического уравновешивания чувствительного элемента прибора, содержащее выполненную в виде чаши балансировочную ампулу, частично заполненную легкоплавким веществом, и нагреватель.
Однако такое устройство имеет невысокую точность и воспроизводимость заданного смещения центра масс при заданном наклоне ампулы вследствие неплавного перемещения периметра смачивания по внутренней поверхности ампулы, Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что поверхности стенок ампулы сопряжены между собой под углом р, образуя кольцевое ребро, а биссектриса угла Р образует с плоскостью кольцевого ребра угол от, значение которого выбрано из условия: о+ / тоо < о (о+ т / 9о
H преимущественно равно среднеарифметическому этих пределов, где О, и 0Ä вЂ” углы оттекания и натекания расплава по поверхности материала стенки ампулы соответственно, тро — угол пересечения поверхности расплава в исходном положении с плоскостью кольцевого ребра. Кроме того, ампула заполнена легкоплавким веществом так, что его поверхность в исходном положении совпадает с плоскостью кольцевого ребра, т. е. угол cp0 — О, а угол р выбран возможно малым из условия обеспечения требуемой жесткости кромки кольцевого ребра.
Эти отличия позволяют повысить точность балансировки, упростить технологию изготов1р ления устройства и расширить пределы балансировочного момента.
На чертеже показана балансировочная ампула предлагаемого устройства в разрезе.
15 Ампула 1, заполненная легкоплавким веществом 2, выполнена в виде чаши. При этом поверхность OD стенок ампулы, не контактирующая с расплавляемым веществом, сопряжена с поверхностью ОВ, граничащей с рас20 плавляемым веществом под угол р, образуя кольцевое ребро 0 в виде окружности радиуса
r=OO . Ампула герметизирована, например, крышкой 3, а свободное пространство 4 вакуумировано или заполнено газом.
25 Степень заполнения ампулы расплавом характеризуется углом ро, образуемым плоскостью кольцевого ребра О и касательной ОМ к поверхности расплава ON. Для данных r и .капиллярной постоянной поверхности рас30 плава
60 (2) = 6„+ тс — 3/2 — во, где о — удельная свободная поверхностная энергия;
Лр — положительная разность плотностей контактирующих фаз;
g — ускорение силы тяжести, угол р однозначно определяет часть объема расплава, ограниченную поверхностями 00 и
ON.
Угол о=(АОО указывает взаимное расположение биссектрисы OA угла Р и плоскости кольцевого ребра О.
При наклоне ампулы на угол у в положение, когда вектор гравитации О"Р займет положение О"P", поверхность расплава ON деформируется и занимает положение ОК"N, а правой частью ампулы, не показанной на чертеже, она занимает положение, симметричное ОК N .
Такая деформация поверхности расплава без смещения его периметра возможна тогда, когда касательная OM может свободно изменять свой наклон в пределах конечного (М OM", что достигается благодаря наличию кольцевого ребра 0 и расположению биссектрисы ОА с определенной ориентацией относительно касательной ОМ, т. е. под (АОМ,где (AOM=co+cpp.
При увеличении наклона ампулы (АОМ уменьшается и ОМ достигает положения ОМ, т. е. (АОМ вЂ” P/2 достигает относительно поверхности ОВ значения угла оттекания Îp.
При дальнейшем наклоне ампулы периметр смачивания сойдет с кольцевого ребра и расплав начнет оттекать по поверхности ОВ. Чтобы этого не произошло, должно выдерживаться условие (АОМ вЂ” I1/2) Оо (1) При наклоне ампулы на угол минус у вектор гравитации O P займет положение О"P, (AOM увеличивается, и сход периметра смачивания с кольцевого ребра по поверхности
ОР при дальнейшем наклоне будет возможен, когда касательная OM займет положение OM" и между ней и прямой РОР будет достигнут угол оттекания 0„. Чтобы этого не произошло, должно выдерживаться условие:
< АОМ вЂ” < АОД <О„
Вместе с (1) это дает условие:
Op+(/2 8 + >/2 — р = ш (а (в" = при этом оптимальное значение угла а будет равно среднеарифметическому значению его пределов по формуле (3): Для упрощения технологии изготовления устройства и расширения пределов балансировочного момента ампулу заполняют легкоплавким веществом так, что его поверхность в исходном положении совпадает с плоскостью кольцевого ребра О. В этом случае мениски натекания ОК"N и оттекания ОК N, соответствующие равным наклонам ампулы в противоположные стороны, становятся симметричными, а балансировочный момент увеличивается, Толщину кольцевого ребра 0 выбирают возможно малой из условия обеспечения требуемой жесткости кромки. При этом чем меньше угол 6, тем больше угол свободного изменения направления касательной, что увеличивает диапазон изменения балансировочного момента. В предлагаемом устройстве смещение массы расплава находится в строгой зависимости от наклона ампулы, Предмет изобретения 1. Балансировочное устройство для статического уравновешивания чувствительного элемента прибора, содержащее выполненную в виде чаши балансировочную ампулу, частично заполненную легкоплавким веществом, и нагреватель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности балансировки, поверхности стенок ампулы сопряжены между собой под углом р, образуя кольцевое ребро, а биссектриса угла 1 образует с плоскостью кольцевого ребра угол о, значение которого выбрано из условия: 8е + 1/2 — 9о (о (8н+ "— (/2 — ч ю и преимущественно равно среднеарифметическому этих пределов, где 0 и 0;, — углы оттекания и натекания расплава по поверхности материала стенки ампулы соответственно, о — угол пересечения поверхности расплава в исходном положении с плоскостью кольцевого ребра. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения технологии его,изготовления и расширения пределов балансировочного момента, ампула заполнена легкоплавким веществом так, что его поверхность в исходном положении совпадает с плоскостью кольцевого ребра, т. е. угол — — О. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью увеличения балансировочного момента, угол Р выбран возможйо малым из условия обеспечения требуемой жесткости кромки кольцевого ребра, 375600 Составитель И. Федорой Техред Л. Богданова Корректор Е. Талалаева Редактор Н. Воликова Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1618/9 Изд. № 1365 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
