Конструкция и основные характеристики

↑

▷ Содержание

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 10Следующая ⇒

   Принцип действия пружинных манометров и вакуумметров (пружин Бурдона) основан на изменении формы поперечного сечения пружины под воздействием измеряемого давления.

  Трубчатая пружина (пружина Бурдона) - это изогнутая по дуге тонкостенная трубка овального или эллиптического сечения (рисунки 4 и 5). У пружин Бурдона используют линейное перемещение свободного конца в качестве характеристики измеряемого давления. При увеличении давления малая ось сечения удлиняется, а большая укорачивается.

  Трубчатая пружина считается ТОНКОСТЕННОЙ, если толщина h ее стенки мала по сравнению с длиной б малой полуоси сечения, и ТОЛСТОСТЕННОЙ, если они соизмеримы.

  ТОНКОСТЕННЫЕ пружины Бурдона эллиптического сечения применяют в приборах для измерения вакуумметрического давления до 0,1 МПа и избыточного давления до 6 МПа.

   Для измерения избыточного давления 20 - 160 МПа применяют ТОЛСТОСТЕННЫЕ пружины овального сечения.

   Выбор материала пружин зависит от условий работы и класса точности. В приборах НИЗКОЙ точности, при давлении не более 15 МПа применяют пружины - из латуней Л62; Л68 из фосфористой бронзы Браф - 2,5.

    В приборах ВЫСОКОЙ точности, с давлением выше 15 МПа применяют бериллиевую бронзу БрБр - 2,5; сплав 50 ХФА и мельхиор МНМц 20 - 20

    В приборах, работающих при высоких температурах и агрессивных средах, - сплавы Н36ХТЮ и М41ХТ.

     Механические свойства перечисленных материалов приведены в таблице 4

Таблица 4- Механические свойства материалов, применяемых для упругих чувствительных элементов

17

 Для инженерных расчетов используется теория трубчатых пружин, разработанная Федосеевым В. И. [2,7 ] и на основе приближенного энергетического метода Ритца [2,7 ] без учета влияния концевых заделок держателя и наконечника и со всеми допущениями, принятыми в теории оболочек.

Рисунок 4-Обозначение элементов и параметров трубчатой пружины

                  а) плоско-овальное                                   б) эллиптическое

Рисунок 5 -Формы сечения пружин Бурдона(а, б)

При выборе и расчете основных характеристик трубчатых пружин по формулам Федосеева В. И необходимо учитывать следующие обозначения элементов и параметров трубчатой пружины (рисунки 4 и 5):

а, в - длины большой и малой полуоси сечения. Рекомендуется для малых и средних давлений применять трубки с отношений осей 1,5; 4,5, а для больших давлений 4:6. Большие значения отношений осей позволяет повышать предельное значение измеряемого давления без существенного снижения чувствительности пружины. [18, 22 ]

h  - толщина стенки. При выборе толщины стенки пружины необходимо учитывать, что отношение h /в может применяться в пределах 0-2. [18, 22 ]

R - радиус кривизны центральной оси. Радиус всегда следует выбирать наибольшим из

18

возможных. При выборе необходимо учитывать, что R / в не должно быть меньше 6-7 (из-за опасности концентрации напряжений - в области близкой к центру кривизны продольной оси пружины).

Кроме этого, для пружин с электрическим преобразователем R /в = 6-7, для пружин в показывающих приборах. R /в = 7-8. [18, 22 ]

g - центральный угол. Находится в пределах = 180- 270⁰. Чем больше угол первоначальной закрутки, тем больше перемещение запаянного конца пружины. [18, 22 ]

l - перемещение запаянного конца пружины. Для показывающих приборов перемещение запаянного конца пружины должно находится 5-8 мм. Для приборов с электрическим преобразователем эта величина 2-3 мм. [18, 22 ]

           В таблице приведены параметры трубчатой пружины необходимые для расчетов. Данные получены экспериментальным путем в лаборатории КИП цеха тепловой автоматики Белоярской атомной электростанции.

Таблица 5

19

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности