Хлопающая мембрана

Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 23.01.78Государственный квинтеСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий К 531,787,(088,8)(54) ХЛО Я МЕМБРА ами кривизны от нлн последовааднусами кривйэ участков от пентте 01),Изобретение относится к областиприборостроения, а именно, к упругим чувствительным элементам приборов давления срелейной характеристикой, Оно может бытьиспользовано в реле разности давлений,5переключателях, предохранительных устройсявах я схемах регулирования,Известны чувствительные элементы содним порогом срабатывания при действиизаданного перепада давлений, выполненньв виде выпуклой (хлопающей) мембраныПри действии заданного перепада-давлений мембрана релейно возвращается в исходное состояние,Наличие одного порога срабатывания яв- )5ляется недостатком мембраны, так-как приходится применать ряд однотипных мембранн устройств прн необходимости регистрацииряда значений перепада давлений.Известны также выпуклые (хлопающие) 20мембраны с несколькими порогами срабатывания, соответствующими заданным значениям перепадов давления одного знака, выполненные из сопряженных между собой кольпевых сферических участков с последовательно 25 увелнчивающнмнся раднуспериферии к центру,тельно уменьшающимися рны кольпевых сферическихра к периферии 2.Недостатком таких хлопающих мембранс односторонним расположением выпуклыхповерхностей является возможность обеспе"чения порогов срабатывания (многоступенчатости характеристики давление перемещение") при действии перепадов давлений только с одним знаком со стороны выпуклыхповерхностей,При действии перепада давлений с протнвоположным знаком со стороны вогнутойповерхности мембрана имеет монотонныйпрогиб и зто давление для нее являетсяперегрузочным,( опасньм ) и от раэрушюния прогиб мембраны приходится ограничивать профилированным упором,Наиболее близким устройством по своейтехнической сущности к изобретению является выпуклая хлопающая мембрана, выполненная из сопряженных между собой кольпевыхсФерических участков с последовательно591729уменьшающимися радиусами кривизны кольцевых сферических участков от центра кпериферии 3 ,Бель изобретения - дальнейшее усовершенствование хлопающих мембран для обеспечения заданных порогов срабатывания,релейной характеристики при действии первпадов давления на мембрану с разным знаком,Это достигается тем, что поверхностимембраны выполнены противоположно направленными и взаимосопряженными дуговым гофром.Выполнение хлопающей мембраны с противоположным направлением выпуклых поверхностей и их взаимное сопряжение обеспечивает получение релейной характеристикичувствительного элемента при действии перепадов давления с разным знаком, а выполнение мест сопряжения в виде дугового гофра обеспечимет четкое релейное срабатывание и стабильность срабатывания при заданных перепадах давления с разным знакомвследствие "упруго-жесткой развязки выпуклых поверхностей дуговым гофром, 25На фиг. 1 представлена конструкцияхлопающей мембраны для приборов разностидавлений на фиг, 2 представлена характеритика хлопаюшей мембраны для приборовразности давлений - зависимость прогиба З 0центра мембраны от давления Ф =ф Ь Р ).Хлопающая мембрана для приборов разности давлений состоит из первой выпуклойповерхности 1, второй выпуклой поверхности2, противоположно направленной по отношнию к поверхности, дугового гофра 3 мест,взаимного сопряжения выпуклых поверхностей и дугового гофра 4 мест взаимногосопряжения поверхности 2 с последующимиповерхностями.40Хлопающая мембрана для приборов разности давлений работает следующим образом,При действии положительного перепада давлений +" Ь Р .со стороны выпуклой поверхности 1 (см,фиг, 1) релейные участки ф 5характеристики определяются поверхностью1 с я , она прогибаегсяотносительно дугового гофра 3, перемешаясь 50из нелинейной точки 5 характеристики вточку 6 (см, фиг. 2), При достижении заданного перепада давлений прялого срабатывания Ь Р (т,6) мембрана релейносрабатывает, и при последуэмдем уменьшении перепада давлений до заданного значенияЬ Р снова релейно срабатывает, перемешаясь из точки 7 характеристики на началь 4,ную ветвь, Мембрана имеет полный ходФ/ли релейный ход Чlр (см. фиг, 2).При действии отрицательного перепададавлений "-" Ь Р со стороны выпуклойповерхности 2 (фиг. 1) релейные участкихарактеристики опоеделяются поверхностьюкФф2 с 3 =ф а поверхность 1с дуговым гофроь 3 играют роль жесткогоцентра, поверхность 2 прогибается относительно дугового гофра 4, перемещаясь изнейтральной точки характеристики 5 в точку8 (см. фиг, 2). При достижении заданногеперепада -давлений прямого срабатыванияР мембрана релейно срабатывает, а припоследующем уменьшении перепада давленийдо заданного значения Ь Р сном релейно4срабатывает, перемешаясь из точки 9 характеристики на начальную ветвь 58,Мембрана имеет полный ход Фрелейный ход Ю (см, фиг, 2),Выполнение таких хлопающих мембранс противоположным направлением выпуклыхповерхностей, взаимосопряженных дуговымгофром и обладающих релейной характеристикой при действии перепада давлений с разным знаком, является вполне реальнымтак как в настоящее время имеется рядвысококачественн ых сплавов (БрБНТ 1 936 НхТ 1-ОМ 8 и др.) и отработанная технология изготовления мембран сложного профиля,Выпуклые поверхности заявляемойхлопающей мембраны для приборов разностидавлений могут быть выполнены гладкимиили с гофрировкой (для увеличения прогибов)а чувствительные элементы на основемембран могут выполняться многослойнымидля расширения диапазона перепадов давления срабатывания й Ь Р,формула изобретенияХлопающая мембрана, выполненная в видсопряженных выпуклых поверхностей о тличающаяся тем,что, спельюполучения релейной характеристики придействии перепадов знакопеременных давлений, поверхности мембраны выполнены противоположно направленными и взаимосопряженными дуговым гофром,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Андреева Л. Е. Упругие элементыприборов, М., "Машгиз, 1962,с. 311-315.2, Авторское свидетельство СССРИф 260231 кл. Сг 017/08, 1968.3. Авторское свидетельство СССРФилиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектнаи,Тираж 831 осударственного комитета по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Подписноевета Министров ССкрытийшскаа набд, 4/