Упругий элемент прибора

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) 3 осударственныи комите СССР ио делам изобретений и открытий(72) Автор изобрете В,И, Зо 1) Заявител 54) УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ ПРИВО Изобретение относится к приборостроению и может быть использованов конструкциях измерительных приборов, испбльзующих принцип силовойкомпенсации.Известны упругие элементы гри-"боров 1) и 2),Однако эти элементы не обеспечивают температурной компенсацииразвиваемого элементом усилия.Известен упругий элемент прибора, выполненный из двух пластин"чатых пружин, изготовленных из материалов с различными коэффициентамитермического расширения 3.Однако этот элемент обес 5 ечива-"ет термокомпенсацию в сравнительноузком диапазоне температур.Цель изобретения - повышениеточности компенсации изменения усилия упругого элемента при измене-,нии температуры.Это достигается тем, что в предложенном элементе пластинчатые .пружины выполнены неодинаковйми По.длине образующей и скреплены междусобой по краям, причем их образув-щие расположены под углом одна к .другой, а в качестве одного из выводных концов элемента использова" на середина одной из этих пружин.,Каждая из пружин может быть выйолнена с образующими в виде угла, причем вершиной угла образующей первойпружины является точка расположенияпервого выводного конца. Вторымвыводнымконцом может являться середина второй пружины или скрепленные края пружины. При этом, в первом10 случае пружина с большей длиной об- .разующей выполнена из материала сменьшим коэффициентом термическогорасширения; а во втором - наоборот.На фиг. 1-4 изображена схема15 элемента, возможные варианты,Упругий элемент состоит из пластинчатых пружин 1 и 2, которыескреплены между собой своими краями, Вид их соединения определяется20 конкретной конструкцией и требованиями к элементу. Если пружина 1длинее., чем пружина 2, то образующие обоих пружин образуют угол сС.Середина пружины 1 используется в25 качестве выводного конца упругогоэлемента и может быть присоединена,например, к регулировочному винту 3,служащему для регулировки обжатияусилия, развиваемого упругим эле 3 О ментом).717538 Формула изобретения 3Вторым выводным концом упругогоэлемента может служить середина пружины 2 (фиг. Ф 1, 3 .и 4), либо еевйешние края (фиг. 2) . К второмувыводному концу, при использованииупругого элемента в приборе, обычно присоединяется преобразователь4, являющийся источником силы, урав"йовешиваемой усилием упругого элемента. В качестве пружин 1 и 2могут быть использованы (в зависимости от конкретных условий) различные пружиныпластического типа: плоские, чашечные, кольцевые, коническойили подобной формы, разрезные, звездообразные и т. д. Пружина 1 мо жет быть выполнена с образующей в 15вйде угла, при использований вер"шины этого угла вкачестве выводного конца упругого элемента, чтоспособствует полученйю большей жесткости без увеличения толщины пружины. 20При этом образующая пружины 2 может:.быть (в зависимости от конкретныхтребов анй й и условий) полнос тью-пр ямоли не йной , либо касательной к стороне этого угла Ъ . Вторая йружи на 2также может быть ( фиг . 3, 4 ) выцолне на с образующей в виде угла.В случае необходимости получениянелинейной характеристики упругого- элемента или исправления возникшейпо иным причинам нели нейности пружи ны 2 може т быть расположена поотношению пружины 1 вершиной угла Явсторбну вороти воположную вершинеугла, что об е спечив ает умен ьшениежесткости по ходу обжати я , или в туже сторону , т . е . между сторонамиугла, что обеспечивает увеличениежесткости по ходу обжати я . Серединапружины 2 служит вторым выводнымконцом упругого элемента . При этом 40для обеспеченй я термокомпенсаций,т , е ; создания внутренних тепловыхнапряжений со знаком обратным изменению усилия упругого элемента отвлияния и змене ни я температуры , пружи на 1 выполняется и з материала сменьшим коэ Ффициентом термического" расширения , чем пружина 2 . В рядеслучаев предпочтительнее в качествевтороговыводного конца упругого 50элементаиспользовать внешние краяпружин. В этом случае, наоборот, изматериала с меньшим коэффицйентомтермического расширения выполняетсяпружина 2. При одном каком-либо зна-,5чении.обжатия изменения температуры приводит к изменению угла АНапример, при повышении температу,ры угол с(, также увеличивается,что ведет к увеличению усилия упругого элемента за счет внутренних , 60тепловых напряжений. Это увеличение усилия направлено на компен-сацию уменьшения усилия упругогоэлемента за счет снижения значениямодуля упругости его материалов при б 5 повышении температуры. При снижении температуры - влияние температуры обратное. При изменении обжатия упругого элемента величина углааСсоответственно изменяется, что приводит к изменению кинематических соотношений внутри упругого элемента, Например, при увеличении обжатия угол о. становится меньше и, следовательно, увеличивается передаточное отношение кинематической связи между пружинами 1, 2. Вследствие этого при одном и том же изменении температуры изменение величины этого угла от внутренних тепловых напряжений также увеличивается. Выбором конкретной величины угла оС - жесткости всего упругого элемента с учетом всех остальных параметров и условий, принимаемых во внимание при конкретном пректировании, можно .Обеспечить компенсацию изменений усилия упругого элемента от изменения температуры во всем диапазоне регулировки величины обжатия, т. едля всех значений усилия упру- гого элемента.Предложенный упругий элемент, благодаря отсутствию надобности в дополнительных термокомпенсаторах или термостатирующих устройствах, позволяет повысить точность и надежность работы увеличить диапазон рабочих температур, снизить габариты и вес устройств, в которых он применяется. 1Упругий элемент прибора, содержащий две пластинчатые пружины, изготовленные из материалов с различными коэффициентами термического расширения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что с целью повышения точности компенсации изменения усилия упругого элемента при изменении температуры, пластинчатые пружины выполнены неодинаковыми по длине образующей и скреплены между собой по краям, причем их образующие расположены под углом одна к другой, а в качестве одногоиз выводных концов элемента использована середина одной из этих пружин.2. Упругий элемент прибора по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем первая из пластинчатых пружин выполнена.с образующей в виде угла с вершиной в точке расположения выводного конца.3. Элемент прибора по п. 2, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что вторая пластинчатая пружина выполнена с образующей в виде угла.4, Элемент прибора по пп. 1, 2 или 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в нем вторым выводным кон717538 Составитель В. Кисилелькин Техред Н. Бабурка рректор Ю. Макаренко тор 823/55 Тираж ЦНИИПИ Государственног по делам изобретени 35, Москва, Ж, РаушсЗа писное ета СССРрытийд. 4/5 коми и оая н 3 Филиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная цом является середина второй плас-" тинчатой пружины, а пружина с большей длиной образующей выполнена из материала с меньшим коэффициен- . том термического расширения.5. Элемент прибора по пп. 1 и 2, или 3, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что в качестве второго вывод" ного конца использованы скрепленные края пластинчатых .пружин, а пружийа с меньшей длиной образующей выполиена из материала с меньшим коэффициентом термического расширения.Источники информации принятые вовнимание при экспертизе1. Андреева Л.Е. Упругие элементы приборов, М., 1962.2. Патент Великобритании Ф 1;105.771, кл. 0 1 1, опублик.1968.3. Патент Великобритании 1,323.827,кл.6 1 Ь,опублик.1973,