Витая трубчатая манометрическая пружина

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>966511 ф к Г с% .:

"г (61) Дополнительное к авт. сеид-ву кт 304459 (22) Заявлено 060381 . (21) 3259064/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 1 1082. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 151082

Р М g+ з

G 01 L 7/04

Госуларствеииый комитет

СССР по лелам изобретеиий и открытий (53) УДК 531.7&7 (088. 8) M.A.Äè÷åHêo, Н.И.Денисенко, A.Ã.ÁåñòåëåñíH

A.Ê.Áîð3îâ и Т.A.Ëåâèòîâà (72) Авторы изобретения

Ивано-Франковское специальное конструкторс средств автоматизации (71) Заявитель (54) ВИТАЯ ТРУБЧАТАЯ МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ПРУЛ .ИНА

Изобретение относится к приборостроению, в частности к упругим чувствительным элементам, преобразующим изменение внутреннего избыточного давления в перемещение или усилие.

По основному авт. св. Р 304459 известна витая трубчатая манометрическая пружина, которая выполнена из двух участков с противоположным направлением навивки и закреплена обоими концами в корпусе 1).

Однако известное устройство невозможно использовать в условиях широко:меняющихся температур из-эа существенного влияния на точность измерения погрешности температурной нестабильности модуля нормальной упругости материала.

Ниже приводится упрощенная зависимость, объясняющая степень влияния температурной нестабильности модуля .нормальной упругости материала на преобразовательную характеристику витой трубчатой пружины ь|= (), P (>) где Ьф — угол разворота пружины под действием давления;

Р— величина действующего на пружину избыточного давления.

E — - модуль нормальной упругости материала пружины.

Таким образом, с уменьшением величины модуля нормальной упругости наблюдаемого материала пружины, например, при росте рабочей температуры, происходит дополнительный разворот ее,подвижной части, даже при условии сохранения постоянства действующего на пружину давления P = Сожа.

T. е. Развернувшаяся под действием давления пружина получает при нагреве дополнительный разворот без изменения действующего на пружину

15 давления. Таким образом, при изменении температуры окружающей среды нарущается однозначность преобразовательной характеристики упругого чувствительного элемента.

20 Цель изобретения — повышение точности измерений за счет снижения температурной погрешности.

Поставленная цель достигается тем, что в трубчатой малометричес25 кой .пружине граничная часть ме ду .участками с противоположным направлением навивки выполнена в виде сильфона, торцы которого связаны между собой через узел натяжения, а корпус выполнен из материала с меньшим по

966511

Формула изобретения л

Л-Я

Фи!.2 отношению к материалу пружины коэффи- циентом линейного расширения.

Кроме того, узел натяжения выполнен в виде винтовой пары.

На фиг. 1 показана пружина, общий вид, разрез; на фиг. 2 — сечение A-A 5 на фиг. 1, на фиг. 3 — сечение Б-Б ,на фиг. 1.

Витая трубчатая манометрическая пружина содержит два участка 1 и 2 с противоположным направлением на- 1О вивки. Часть пружины между .этими участками выполнена в виде сильфона 3, торцы которого взаимодействуют с элементами 4 и 5 винтовой пары, играющей роль узла натяжения. Концы пружины жестко закреплены в корпусе

6, который выполнен из материала с меньшим по сравнению с материалом пружины коэффициентом линейного расширения.

Работает устройство следующим образом.

В процессе наладки производят предварительно осевое натяжение пружины взаимным угловым перемещением винтовых элементов 4 и 5 в сторону сближения торцов сильфона 3, который упруго деформируется. В процессе предварительного натяжения пружина несколько разворачивается, аккумулируя при этом упругую энергию-, и ее новое развернутое положение принимается за исходное,. нулевое.

При подаче вовнутрь (через один иэ концов) давления происходит рабочий разворот пружины на угол, про- 35 порциональный нагрузке. ИзМенение температуры окружающей среды, например нагрев, приводит к уменьшению модуля нормальной упругости материала и некоторому (3) дополни- 4Q., тельному развороту пружины. Следо,вательно, для температурной стабили,зации преобразовательной характерис, ": 6".

ВНИИПИ Заказ 7830/57

Тираж 887 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная,4 тики необходимо повернуть рабочую часть пружины в сторону, противоположную укаэанному дополнительному развороту, на равную ему величину. Это достигается тем, что корпус, выполненный из материала с меньшим по сравнению с.материалом пружины коэффициентом линейного расширения, испытывает при нагреве менее интенсивное температурное удлинение, что приводит к температурозависимому уменьшению натяжения пружины, т. е. к ее ослаблению. Пружина за счет аккумулированной упругой энергии сворачивается, компенсируя этим температурную погрешность.

Таким образом, предложенное устройство позволяет повысить точность измерений.

1. Витая трубчатая манометричес- кая пружина по авт. св. Р 304459, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерений за счет снижения температурной погрешности, граничная часть между участками с противоположным направ.лением навивки выполнена в виде сильфона, торцы которого связаны между собой через узел натяжения, а корпус выполнен из материала с меньшим по отношейию к материалу пружины коэффициентом линейного расширения.

2. Пружина по п. 1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что узел натяжения выполнен в виде винтовой пары.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 304459, кл. G 01 L 7/04, 25.10.69 (прототип).