Мембранный упругий элемент

Мембранный упругий элемент

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (i i) 487324

Союз Советских

Соииалнстннс.ких

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.06,73 (21) 1928961/18-10 (51) М. Кл. G Oll 19/06

G01l 7/04 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 05.10.75. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 13.01.76 (53) УДК 531.787.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. В. Родичев, И. К. Панфилов, О. В. Слюсарев и Г. П. Приказчиков (71) Заявитель (54) МЕМБРАННЫЙ УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к упругим элементам приборов давления с плоской, гофрированной или выпуклой мембраной, а также приборов с упругим подвесом.

Известны упругие элементы в виде мембраны или части мембраны (упругий подвес) с жестким центром и штоком, закрепленной по внешнему. контуру в корпусе, в которых жесткий центр связан с корпусом посредством инерционной массы, выполненной в виде упругой пластины, жестко соединенной с корпусом упругого элемента, для обеспечения виброустойчивости при действии вибрационных нагрузок на резонансных частотах.

В таком элементе демпфирование осуществляется за счет сил сухого трения между пластиной и штоком. жесткое соединение пластины (инерционной массы) с корпусом вызывает повышение порога чувствительности и снижение точности работы упругого элемента при отсутствии вибрации на низких частотах и в температурном диапазоне за счет изменения характеристик пластины и нестабильности сил сухого трения.

Недостатком такого элемента является неравномерность степени демпфирования от уровня вибрационных ускорений — с увеличением уровня вибрационных ускорений степень демпфирования уменьшается. При определенных вибрационных ускорениях, соответствующих максимальной степени поджатия, демпфирование становится неэффективным. В тоже время максимальное усилие поджатия

5 приходится ограничивать, выбирая его таким, чтобы не понизить существенно точность работы упругого элемента.

Целью изобретения является дальнейшее повышение циклической прочности и вибро)О устойчивости мембранных упругих элементов за счет равномерной степени демпфирования при разном уровне вибрационных ускорений с одновременным повышением точности работы в области низких частот вибрации и при

15 отсутствии вибрации.

Поставленная цель достигается тем, что инерционный демпфер выполнен в виде набора дисков с резиновым ободом, установленных с поджатием на осях по обе стороны

20 штока.

Профиль резинового обода и количество устанавливаемых дисков обеспечивают стабилизацию усилия поджатия и степень демпфирования в различных условиях.

25 Соединение штока упругого элемента с корпусом обеспечивает демпфирование колебаний в основном за счет снл инерции массы диска (трение скольжения заменено трением качения при моменте поворота диска относи30 тельно неподвижного центра в пределах

0,005 — 0,025 кгс/см) . Успокаивающая сила

487324

Заказ 3245,4

Фиг. 2

Типография, пр. Сапунова, 2 пропорциональна первой степени скорости перемещения подвижной части элемента, что обеспечивает постоянство точностных характеристик элемента как при наличии вибраций разного уровня, так и в их отсутствии.

На фиг. 1 изображен предлагаемый элемент; на фиг. 2 — упругий элемент, вид сверху.

Упругий элемент состоит из мембраны 1 со штоком 2 жесткого центра корпуса 3, к которому поджата гайкой 4 мембрана, набора дисков 5, закрепленных в корпусе на осях 6 с возможностью свободного вращения, резинового обода 7, закрепленного на диске 5 и поджатого к штоку.

Упругий элемент работает следующим образом.

При изменении перепада усилий (давление для мембраны, сосредоточенная сила для упругого подвеса), действующих на мембрану или шток, последний смещается относительно корпуса пропорционально приложенному перепаду усилий и при этом диск с ободами поворачиваются на осях 6.

При отсутствии вибрации усилие, которое затрачивается на поворот дисков, практически равно нулю и не искажает точностных характеристик упругого элемента. В условиях воздействия вибраций, особенно на резонансных частотах упругого элемента, возникают динамические силы, пропорциональные первой степени скорости смещения штока за счет сил инерции массы диска. Эти силы демпфируют колебания мембраны, что и обеспечивает высокую циклическую прочность и точность работы упругого элемента при разных условиях вибрационных нагрузок и частот.

В высокочастотных приборах, например

5 датчиках давления, работающих с точностью до единиц и долей единиц мм рт. ст., в качестве диска наиболее удобно применять шарикоподшипники, обладающие малым трением и необходимой массой.

10 Шток 2 может иметь любую конфигурацию (плоский, цилиндрический и т. и.), в соответствии с которой подбирают профиль 8 резинового обода.

Учитывая, что жесткий центр мембраны col5 вершает не только продольные колебания на резонансных частотах, но и поперечные колебания, наиболее целесообразно применять набор дисков, а именно два диска, расположенных по обе стороны штока.

20 Увеличивая число дисков, можно уменьшить габариты устройства по высоте и требуемое усилие поджатия резинового обода каждого диска к штоку.

25 Предмет изобретения

Мембранный упругий элемент, выполненный с жестким центром и штоком, снабженный инерционным демпфером колебаний, о т30 лича ющийся тем, что, с целью повышения виброустойчивости, инерционный демпфер выполнен в виде набора дисков с резиновым ободом, установленных с поджатием на осях по обе стороны штока.

Составитель И. Орлова

Редактор 3. Горбунова Техред Т.Миронова

Корректоры: Л. Корогод и А. Николаева

Изд. № 32 Тираж 902

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4,5