Геликоидальная манометрическая пружина
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
23П79
Союэ Советоких
Социалиотичвоких
Реолуйлин
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 07.IX.1967 (№ 1183110/18-10) Kë. 42k, 8 с присоединением заявки №
Приоритет
Иоаитет оо делата ивобретеиий и открытий ори Совете Миииотров
СССР
МПК G 011
УДК 531.787.1(088.8) Опубликовано 15.Х11968. Бюллетень № 35
Дата опубликования описания 20.III.1969
Авторы изобретения
Г. Ф. Попоудин, Е. В. Золотов, И. Г. Ломоносов и В. 3. Бравый
Заявитель
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности
ГЕЛИКОИДАЛЬНАЯ МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ ПРУЖИНА а а
С b
Sð h — 2,66 о . К а
С R
= max и — = min, Sp а
Изобретение относится к чувствительным элементам, используемым в приборах давления.
Известны геликоидальные пружины, соотношение геометрических параметров которых представляет случайную совокупность, что не позволяет получить максимальную чувствительность и минимальные габариты пружины при допустимых напряжениях и удлинениях в материале.
В предложенной геликоидальной пружине во избежание указанных недостатков отношение толщины стенки к большой полуоси поперечного сечения при максимально допустимом рабочем давлении в пределах от 400 кг/см до 1000 кг/смн равно 0,2 — 0,36.
На чертеже изображена геликоидальная пружина.
При заданных значениях рабочего давления Р, максимально допустимых напряжениях б и максимально допустимом удлинении б условие максимальной чувствительности и минимальных габаритов записывается следующим образом: где Ср — чувствительность пружины;
R — радиус кривизны пружины; а — большая полуось поперечного сечения;
S — приведенное нап яженпе. р р
Из теории геликоидальных пружин известно, что где а и и — функции —, К = fI —, — ). а га Ь
b — малая полуось поперечного сечения;
h — толщина стенки пружины.
20 Путем нахождения экстремума выражеС ния (1) можно показать, что условие
Яр
max достигается при
25 — = 6,5 — 12,5 (2) b а
Из условия получения максимально допустимого удлинения наружной стенки пружины при навивке получена функциональная зави30 сим ость
231179
2 — -+ — 100 а т в 2 () Допустимое удлинение
Коэффициенты
20%
25оо
30:ь
А, Ав
0,1316
16,1
0,0793
21,9
0,1062
18,35
А-4
Составитель Г, Н. Невская
Редактор М. В. Афанасьева Техред T. П. Курилко
Корректор Л. В. Юшина
Заказ 311/15 Тираж 530 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Центр, пр. Серова, д. 4
Типография, пр. Сапунова, 2
Используя выражение (2), (3) и (1) и заh даваясь рядом значений вЂ, находим соответа а R ствующие им оптимальные значения — u —, b а а также С и Sð. При этом выбирается для практически встречающихся случаев 20, 25 и 30%.
По ряду выбранных значений — и соответа ствующим им значениям Sð при различных б устанавливается функциональная зависимость
h для оптимального отношения а — =0,12 А,А,— А, " +2 . (4) где Ат и Ав — коэффициенты, зависящие от допустимого значения удлинений материала.
Значения коэффициентов приведены в таблице.
По формуле (4) определены оптимальные значения на различные давления. Это отношение для пружин с максимально допустимым рабочим давлением
400 кг/смв равно 0,2 — 0,27
600 „„0,25 — 0,32
800 „„0,31 — 0,35
15 1000 „„0,33 — 0,36.
Предмет изобретения
Геликоидальная манометрическая пружина плоскоовального или восьмеркообразного сече20 ния, отличающаяся тем, что, с целью повышения чувствительности и уменьшения габаритов при сохранении допустимых напряжений и удлинений в материале, отношение толщины стенки к большой полуоси поперечного сече25 ния при максимально допустимом рабочем давлении в пределах от 400 кг, сл - до
1000 кг/смв- равно от 0,2 до 0,36.
