Компенсатор температурных влияний силовой системы

 

О Il И C А :Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ (lit 588443

Фоаз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.12.75 (21) 2308199j29-08 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.01.78. Бюллетень ¹ 2 (45) Дата опубликования описания 10.02.78 (51) M. Кл з Г 16L 51/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.643(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения С. В. Денисов, Д. Ф. Довбня, В. М. Полищук и В. М. Василевский (71) Заявитель (54) КОМПЕНСАТОР ТЕМПЕРАТУРНЫХ ВЛИЯНИЙ СИЛОВОЙ системы

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях, работающих при значительных перепадах температур. известны компенсирующие устройства, действие которых сводится к совместному применению двух систем — основной и компенсирующей, причем основная и компенсирующая системы выполнены из разных материалов, где используется для корректировки разница в их тепловом расширении (lJ.

Недостатком даннои конструкции является то, что длина компенсирующей системы соизмерима с основной системой, что приводит к большей материалоемкости и соответственному увеличению веса конструкции.

Наиболее близким к предлагаемому является компенсатор температурных влияний силовой системы, содержащий компенсирующие элементы, выполненные из материалов с различными коэффициентами температурного расширения (21.

1(недостаткам данной конструкции относится невозможность применения их в силовой системе.

Цель изобретения — обеспечение силовой связи без температурных напряжений.

Достигается это тем, что компенсирующие элементы выполнены в виде двух наборов клиновых колец с обратным расположением материалов по температурным коэффициентам расширения в каждом наборе, разделенных элементом силовой системы, причем кли5 новые кольца и силовая система соединены поджимной гайкой.

I la фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий внд; на фиг. 2 узел клиновой

10 пары левого плеча; на фиг. 3 — узел клиновои пары правого плеча.

Устройство состоит из корпусных деталей силовои системы 1 и 2, одним концом жестко защемленных и соединенных между собой с

15 помощью наружных 3 и внутренних 4 силовых клиновых колец, изготовленных из материала с коэффициентом термического расширения К, à -.àêæå силовых клиновых колец 5 (наружных) и 6 (внутренних), изготовленных

20 из материала с коэффициентом термического расширения Кь поджатых поджимной гайкой 7.

Силовые клиновые кольца 5 и 4 соприкасаются по клиновым поверхностям и образуют

25 левое плечо а клиновых пар устройства, Силовые клиновые кольца 3 и 6 соприкасаются по клиновым поверхностям и образуют правое плечо b клиновых пар устройства.

Материалы клиновых колец устройства выбраны такими, чтобы их коэффициенты темпе588443 ратурного расширения удовлетворяли условию:

К1 ) К .

При действии на устройство положи ельного перепада температуры (At ) клиновые элементы удлиняются и расширяются, а при действии отрицательного перепада температуры происходит обратное действие.

При повышении температуры в левой клиновой паре происходят следующие изменения.

Средний диаметр .О,р (а) наружного кольца 5 увеличивается до величины

Dcp (а) = Dcp(a) -(1+ К,.М ), средний диаметр внутреннего кольца 4 увеличивается до величины

D, (a) =D, (a) (1+K,.At ).

Поскольку К1)К, между клиновыми поверхностями колец образуется радиальный зазор, который равен

Dcp(à) (К1 — К,) Л1

3 (а)—

Образовавшийся зазор б(а) позволяет свободно перемещаться клиновым кольцам в продольном направлении на величину

h(a) =

tg а где а — угол наклона конической поверхности колец к продольной оси.

В правой клиновой паре средний диаметр

Dcp (6) наружного кольца 3 увеличивается до величины

1 )ер (6) Dcp (6) (1 + К 2 Az ) средний диаметр внутреннего кольца б увеличивается до величины

Dcp (b) = Dcp (6) (1 + К, Atc).

Поскольку К )К, то в данной клиновой паре создается натяг, .который равен ер ф) (К1 Кв) М

3а счет возникающих сжимающих усилий в данной клиновой паре кольца, сдвигаясь по клиновой поверхности, перемещаются в продольном направлении на величину

6 (6) = () .

tg а

Так как геометрические размеры соответствующих клиновых колец левого а и правого b плеч устройства одинаковы, то величина тем10

Зо

55 пературного зазора 6(а) в клиновой паре, показанной на фиг. 2, равна величине натяга б (b) в клиновой паре, показанной на фиг. 3, т. е. 6(a) =6(b) и соответственное осевые перемещения клиновых колец левого плеча а компенсируются осевыми перемещениями клиновых колец правого плеча b, т. е.

/z (a) — h (6) Корпусные детали основной системы 1 и 2 удлиняются соответственно на величины

A, = l, (1+К Ы-) — l, 2 l2,(1 + J(Atc) 12, Необходимое количество клиновых пар для компенсации перемещений Л1 и Aq определяется формулой

h z + е 2 (l(+ l7) - К 1а ппр — валее†в Оср (К1 — Ке)

Таким образом, за счет действия клиновых пар левого а правого b плеч устройства корпусные детали силовой системы 1 и 2, скрепленные посредством клиновых колец 3 — б, могут свободно удлиняться под действием перепада температур At, оставаясь жестко скрепленными.

Данное устройство для компенсации температурных влияний в силовых конструкциях работает автоматически. Использование,изобретения позволяет исключить вредные температурные влияния в конструкциях силовых связей, работающих при значительных перепадах температуры.

Формула изобретения

1. Компенсатор температурных влияний силовой системы, содержащий компенсирующие элементы, выполненные нз материалов с ра;личными коэффициентами температурного расширения, отличающийся тем,что, сцелью обеспечения силовой связи без температурных напряжений, компенсирующие элементы выполнены в виде двух наборов клиновых колец с обратным расположением материалов по температурным коэффициентам расширения в каждом наборе, разделенных элементом силовой системы.

2. Компенсатор по п. 1, отлич ающий ся тем, что клиновые кольца и силовая система соединены поджимной гайкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «Большая советская энциклопедия», 195б, том 42, с. 203.

2. «Гидроэнергетические установки» под редакцией Д. С. Щавелева, 1972, с. 200.

588443 (4 с

Фиг. 2

Фиг. д

Составитель М, Филиппова

Тсхред Н. Рыбкина

Корректор 3. Тарасова

Редактор Г. Мозжечкова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3186/9 Изд. № 153 Тирани 1154

11ПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раугвская наб., д. 4/5