Упругие опоры

Упругие опоры с внутренним трением для вращательного движения, часто называемые упругими шарнирами, имеют следующие преимущества: малое трение, отсутствие зазоров и необходимости в смазке, долговечность и надежность работы. К недостаткам относятся противодействующее изменяющееся усилие и ограниченная величина угла поворота подвижного звена.

Например, рычаги должны поворачиваться, чтобы обеспечить передачу измерительной информации от детали к индикатору.

Рисунок 5.9 – Рычаг

Закрепить рычаг можно на упругой опоре, рисунок 5.10.

Рисунок 5.10– Закрепление рычага на упругой опоре

Используем упругие опоры:

Если закрепить на одной пластине возможно не только угловое перемещение, но и перемещение вверх-вниз (например, вдоль линии измерения, что приведёт к дополнительной погрешности), рисунок 5.10.

Рисунок 5.11 – Закрепление рычага на пластине

Решение проблемы: две пластины дополняют друг друга, поэтому рычаг не движется в запрещённых направлениях, а только поворачивается: рисунок 5.11

Примеры крестовых шарниров, рисунок 5.12 и 5.13.

Рисунок 5.12 – Примеры крестовых шарниров

Недостаток: появление упругих сил, изменяющих измерительное усилие.

Рисунок 5.13 - Крестовый шарнир

где – подвижный рычаг;

– плоские пружины;

– неподвижное основание.

Рычаг поворачивается за счёт изгиба пружин.

Изгибные напряжения рассчитываются:

где – изгибающий момент;

- длина рычага;

– момент сопротивления изгибу.

– ширина пружины,

– толщина пружины.

Рычаг поворачивается много раз (циклов). Чтобы устройство не ломалось, берём большой запас прочности

Достоинства:

- отсутствие внешнего трения;

- низкие требования к точности изготовления;

- высокая долговечность.

Недостатки:

- значительные размеры;

- маленький угол поворота рычага;

- изменение измерительного усилия прибора из-за упругих сил в пружинах.

Материалы изготовления упругих пружин: У10А.

Проверка правильности выбора пластин:

где – угол поворота рычага от нулевого положения;

– коэффициент жёсткости системы.

В приборах наиболее широкое распространение получили ленточные, крестообразные и уголковые пружинные шарниры.

- ленточный шарнир, рисунок 5.14.

Рисунок 5.14– Изображение ленточного шарнира

Пружинная лента 2 жестко закреплена в рычаге 1 и неподвижном основании 3. Для устранения поворота рычага 3 вокруг оси Z-Z увеличивают ширину ленты 2 или применяют гибкие элементы уменьшенной ширины b, установленные на расстоянии a друг от друга. В обоих случаях оставляют минимальную свободную длину гибких элементов. Полагают, что при малых углах поворота ось вращения шарнира приближенно располагается в точке пересечения касательных, поведенных к начальной и конечной точкам пружинной ленты, т.е. находится в точке О. Положение оси X-X сильно зависит от приложенной к рычагу нагрузки.

Наклон столика 3 осуществляется на угол с точностью при помощи рычага 4 и винта 5. Каждая из пружинных лент 2 помещена между двумя стальными пластинами 1 и прикреплена к ним посредством точечной сварки.

- крестообразный пружинный шарнир

Состоит из двух пар одинаковых перекрещивающихся под углом стальных пластинок, прикрепленных концами к двум деталям, рисунок 5.15.

Рисунок 5.15 – Изображение крестообразного пружинного шарнира

Рамка 2 может поворачиваться без люфта вокруг оси О1О2, проходящей через линию пересечения пружин 1.

Такие шарниры имеют ряд преимуществ по сравнению с подшипниками.

Основное преимущество пружинных шарниров состоит в том, что в них имеется только трение упругости, поэтому они не требуют смазки и не подвержены износу, который бы увеличивал зазор (мертвый ход). Нагрузки таких шарниров обычно не бывают настолько велики, чтобы вызвать ошибку вследствие смещения пластинок. Пружины 1 выполняются равной длины и толщины. Применяются конструкции с двумя, тремя и четырьмя пружинными лентами, суммарная ширина которых на каждой стороне шарнира одинакова.









Дата добавления: 2015-02-05; просмотров: 2655;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.006 сек.