Устройство для передачи движения в герметизированную камеру

г рене 1 ем нес.ОПИСАНЙ Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заввлено 190374 (2112005912/25-28 Кг с присоединением заявки Мо 6 01 Е 3/18 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТБО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДБИ-ЕНИЯ Б ГЕРМЕТИЗИРОБЛННУЮ КАМЕРУ2 О Изобретение относится к Высоко- температурным исследованиям физико-механических свойств материалов и касается конструкции узла ввода поступательного двкжения в рабочий объем герметкзированной камеры, в частности вакуумной.Известны конструкции устройств сильфонного типа для передачи движения в вакуумный объем11 ИГ 2) .Эти устройства удовлетворительно работают в установках для исследования физических свойств материалов, но лишь в тех случаях, когда передача поступательного движения не связана с необходимостью передачи на испытуемый объект строго определенного и постоянного усилия, Дело в том, что в процессе испытаний шток сильфонного уплотненкя нагружается дополнительной силой, обусловленной разностью давлений внутри и вне камеры и упругой деформацией сильфонов, Эта сила изменяется как по величине, так и по направлению, в зависимости от того, где больше давление (внутри или вне камеры), и от вида деформации сильфона (растяжение, сжатие) . Если учесть, что усилие, обусловленное упругой дефорМВЦИЕИ СИЛЬФОНар ИЗМЕНЯЕТСЯ ПРОПОРЦИОНаЛЬНО ВЕЛИЧИНЗ ЕГО ДЕФОРМаЦИкрт. е. лкнейнО, а усилие, ОбусловленноеРазностью Давлений р ча то бывает нестабкльнь 21 ВследстВие тепловых клк Функциональных кзмененкй даз- ленкЯ В камеРер то Ясно, что пеРСДаВа емое вводным штоком ус 111 к е 11 епос тоя и но по величине пркче; изменен:11 усир 1 ия мог,т быть Онзмер 1.:1 ы с рабочими 11 агрузкамк на Образец.Частично этот 11 едостаток скльФсннь 1 х Вводов ликвидирован устанОВКОй МЕХННИЗМа РРаЭНОВЕШКВВНКЯр КОМ- пенскрующего разность давлений внутри к Вне камеры 1311 р 114) .Так, напркмер, известно устройство для передачи движения в герметкзкрованную камеру, содержащее выводной шток с фланц. в .;, расположенный внутри герметцчно соедкн:нного с крышкой ка 11 еры сильфона, и уравновешивающий атмосферное давленке механизм, состоящий кз дополнительного скльфона и регулируемого ло Высоте равноплечего коромысла, соединяюа 1 его упомянутые сильфоны 4).Однако в этом устройстве также происходят потери при передаче усилия в камеру, поскольку в данномНа Фиг. 1 представлено предложенное устройство; на Фиг. 2 - то же, вид сбоку.Устройство содержит выводной шток 1 с фланцем, сильфоны 2 и 3, траверсу 4, жестко закрепленную относительно крышки 5 камеры 6 на стойках 7, П-образную скобу 8, соединенную своими концами с фланцем штока 1 (фиг. 2), и коромысло 9, одно плечо которого соединено гибкой связью 10 с поперечиной П-образной скобы 8, а на другом установ" лен противовес 11. На коромысле перпендикулярно его плечам жестко закреплен направленный вверх рычаг 12, на конце которого закреплен груз 13.Сильфоны 2 и 3 герметично соединены с торцами фланца штока 1 и соот" ветственно с крышкой 5 камеры и с опорной поверхностью траверсы 4. Во Фланце штока и в крышке камеры вы" полнены каналы 14, с помощью которых внутренние полости сильфонов сообщаются с рабочим объемом камеры.Устройство работает следующим образом. В случае наличия перепада давлений внутри и вне камеры усилие деформации обоих сильфонов через траверсу 4, стойки 7 и крыаку 5 воспринимается корпусом камеры 6. Таким образом, шток 1 оказывается разгруженным от этого усилия.Набором противовесов 11, установленных на горизонтальном плече коромысла 9, компенсируется собственный 45 50 55 60 65 случае шток нагружается удвоенной силой упругой деформации сильфонов (один сильфон необходимо сжимать, а другой - на такую же величину растягивать), которая пропорциональна перемещению штока.Цель изобретения состоит в уменьшении потерь при передаче штоком в камеру усилия за счет компенсации сил упругой деформации сильфонов.Эта цель достигается тем, что устройство снабжено жестко закрепленной относительно крышки камеры траверсой и П-образной скобой, соединенной своими концами с фланцем штока, дополнительный сильфон установлен соосно с основным между торцом фланца штока и опорной поверх" ностью траверсы и герметично с ними соединен, а на коромысле перпендикулярно его плечам жестко закреплен направленный вертикально вверх рычаг, причем одно плечо коромысла соединено гибкой связью с поперечиной П-образной скобы, а на другом его плече и рычаге установлены соответственно противовес и груз, создающий момент переменной величины по мере отклонения рычага от исходного положения. 5 10 15 20 25 30 35 40 вес штока 1 и вес связанной с его фланцем П-образной скобы 8.Уравновешивание силы упругой деформации обоих сильфонов осуществляется с помощью рычага 12 и груза 13По мере смещения штока 1 от нейтрального (исходного) положения на него начинает действовать направ ленная против смещения и прямо пропорциональная ему суммарная сила упругой деформации обоих сильфонов. Одновременно с этим перемещение штока 1 через скобу 8 вызывает отклонение рычага 12 с грузом 13 от вертикали, что обусловливает возникновение момента, пропорционального сину" са угла отклонения рычага.Как известно, в пределах малых углов (6) синус угла пропорционален самому углу, следовательно, в пределах этих углов возникающий от груза 13 момент будет пропорционален углу отклонения рычага 12, т.с. величине смещения штока 1. Причем этот момент будет всегда противоположен по знаку моменту сил упругой деформации обоих сильфонов. Равенство же этих моментов, т.е. их взаимная компенсация, обеспечивается подбором величины груза 13 и радиуса его установки на рычаге 12 в зависимости от характеристик силь- фонов 2,и 3.Применение предложенного устройства целесообразно в испытательных установках, ход штока которых находится в пределах упругой деформации сильфонов, например, в установках для испытания на полэучесть, в высокотемпературных установках для определения предела прочности при растяжении и т. д. Оно может быть использовано как в вакуумных камерах, так и в камерах, заполненных инертной, агрессивной и т. п. газовой средой.Формула изобретенияУстройство для передачи движения в герметизированную камеру, содержащее выводной шток с Фланцем, расположенный внутри герметично соединенного с крышкой камеры сильфона, и механизм уравновешивания, выполненный в виде дополнительного силь- фона и коромысла, при этом внутренние полости сильфонов и камеры сообщены между собой, о т л и ч а ю щ е ес я. тем, что, с целью уменьшения потерь при передаче усилия в рабо- чий объем камеры путем компенсации сил упругой деФормации сильфонов, оно снабжено жестко закрепленной относительно крышки камеры траверсой и П-образной скобой, соединенной своими концами с фланцем штока,дополнительный сильфон установлен соосно с основным между торцем фланца штока и опорной поверхностью траверсы и герметично с ними соединен, а на коромысле перпендикулярно его плечам жесткозакреплен рычаг, причем одно плечо коромысла оединено гибкой связью с поперечиной П-образной скобы, а на другом аго плече и рычаге установлены соответственно противовес и груз, создающий момент переменной величины по мере отклонения рычага от исходного положения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 308978, кл. 6 01 К 3/18, 1965.2. Авторское свидетельстьо СССР5 9 251854, кл. 0 01 К 3/18, 1968.3. Авторское свидетельство СССРР 164694, кл. С 01 И 3/18, 1962.4. Цветаев А А. Балаховский О. АЧужко Р. К, Приспособлекие к твер"домеру для измерения горячей твердости металлов. Машины и приборыдля испытания материалов. М., Ме".таллургия,1968,с.109"111 (прототип),Составитель Б. СачекРе акто й. Семенова Тех е С,Мигай Ко екто н СтецЗаказ 6756/43 Тираж 1073 Подписное цНИИПИ ГосударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва ЖРа ская наб. . 4 5 Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4