Конструкция

Применение плоских пружин.

Преимущества плоских пружин.

Конструкция и применение плоских пружин.

Плоские пружины.

Условные обозначения основных элементов, входящих в состав металлов и сплавов.

Алюминий	Ю	А	Никель	Н	Н
Азот	А	-	Ниобий	Б	- (НП)
Бериллий	- (Л)	Б	Олово	-	О
Бор	Р	-	Свинец	-	С
Ванадий	Ф	- (Вам)	Селен	Е	- (СТ)
Вольфрам	В	-	Серебро	-	Ср
Железо	-	Ж	Сурьма	-	С (Су)
Кремний	С	К (Кр)	Титан	Т	Т
Магний	- (Ш)	Мг	Углерод	У	-
Марганец	Г	Мц	Фосфор	П	Ф
Медь	Д	М	Хром	Х	- (Х)
Молибден	М	-	Цинк	-	Ц
Мышьяк	-	Мш	Цирконий	Ц	-

В приборостроении широко применяются прямые, кривые, спиральные пружины различных форм и размеров.

Пружины называются плоскими, если оси этих пружин до и после нагружения представляют собой плоские кривые. Плоская пружина может быть изготовлена из материала, который обеспечивает основные рабочие свойства элемента – упругость и прочность. На практике используют любую пружинную сталь. Как правило, используется заготовка в виде ленты из стали У9А-У12А. Иногда используют проволоку.

® Имеют малые размеры в направлении перемещения, за счет чего достаточно компактны;

® Могут быть выполнены любой формы для удобного размещения в корпусе прибора;

® Имеют большую жесткость в направлении, перпендикулярном направлению перемещения; для ленточных пружин – податливость на изгиб только в одном направлении;

® Обеспечивают большие перемещения при малых размерах вдоль оси перемещения;

® Малое трение, соответственно, малый износ, отсутствие смазочных материалов;

® Простота изготовления: любой пружинный материал, изготавливаются из круглой проволоки или, чаще, из пружинной ленты.

А) Кинематические элементы приборов:

1) Упругих опор;

2) Направляющих;

3) Гибких связей и деталей передаточно-множительных механизмов

Б) В электроконтактных устройствах (наиболее распространены в виде консольно закрепленного стержня)

В) Выполняют функции измерения (измерительные пружины)

Г) Выполняют роль двигателя механизма приборов (заводные пружины)

Д) Натяжные пружины.

В качестве полуфабриката для изготовления пружин может служить лента из пружинной стали: У9А-У12А, 60С2-кремний.

Особенностью ленточной плоской пружины является то, что она податлива на изгиб только в одном направлении – в плоскости линии жесткости и имеет большую жесткость на растяжение и изгиб в другом направлении.

1) Всевозможные элементы электромагнитных реле.

Перекидной контакт (перекидная пружина устанавливается с начальным натяжением, среднее положение контактной пластины неустойчиво).

В скользящих контактах сила контактного давления обеспечивается упругостью пружины. Для обеспечения прилегания при перекосах скользящие контакты выполняют в виде набора пружин, или же концевой участок разрезается на несколько узких полос.

2) Кинематические элементы.

Упругие опоры и направляющие не имеют трения и люфтов, не нуждаются в уходе, смазке, не боятся загрязнений и обладают большей надежностью.

Недостаток: ограниченность величин линейных и угловых перемещений.

Опора для вращательного движения: один конец закреплен на неподвижной части прибора, а другой – на подвижной.

При проектировании механизма с упругой опорой необходимо знать положение центра вращения подвижного элемента, подвешенного на этой опоре.

Для опоры в виде плоской пружины расстояние при малых перемещениях опоры приближенно можно определить как

,

где и - прогиб и угол поворота конца пружины.

Это так называемый чистый изгиб и поперечный изгиб.

Точность работы механизмов приборов связана с постоянством положения центра вращения подвижных частей. Выражение определяет только в начале нагружения опоры. С увеличением нагрузки положение центра вращения меняется, и может быть найдено с учетом больших перемещений.

Значительное изменение положения центра вращения при изменении нагрузок – недостаток плоской упругой опоры. Для устранения этого недостатка выполняют крестообразную конструкцию (3-4 пластины).

Направляющие – ленточные пружины, имеющие различное конструктивное исполнение.

- гибкие связи

- поступательное движение. Поступательное движение + незначительное поперечное движение.

Перемещение по некоторой кривой.

Только поступательное движение.

Для направления движения катушек, якорей и других подвижных деталей электромеханических приборов.

Передаточно-множительные механизмы.

1 – пружина; 2 – пружина; 3 – перемычка; 4 – стрелка.

Благодаря упругим элементам перемещения передаются на пружины. Поворот стрелки и ее перемещение во много раз превышают перемещение стержня. Чувствительность этого механизма зависит от расстояния между пружинами 1 и 2.

3) Элементы измерительных устройств.

Функции измерения в различных приборах плоские пружины выполняют, как правило, если перемещения сравнительно небольшие, иначе предпочтение отдается винтовым пружинам.

Посадка пружины на ряд неподвижных упоров или на лекало определенного профиля обеспечивает выпрямление шкалы прибора за счет характеристики пружины (изменяется длина пружины, ее жесткость).

Спиральные элементы. Измерительная пружина спиральной формы – волосок – допускает значительные угловые перемещения.

4) Заводные пружины.

Заводные пружины имеют спиральную форму, используются в роли двигателей механизмов приборов.

5) Натяжные пружины.

Натяжные пружины предназначены для выбора люфтов передаточного механизма прибора. Упругий элемент обеспечивает беззазорное соединение.

Плоска (плоская) пружина выбирается в первую очередь по тому, какие перемещения в процессе работы она совершает. Для малых перемещений используются методы, известные из курса сопротивления материалов. Если же перемещения большие, то необходимо использовать специальные методы.

Дата добавления: 2014-01-06