Во многих манометрических приборах в качестве упругого элемента применяются мембраны - гибкая круглая пластинка, получающая значительные упругие прогибы под действием давления.
Существуют плоские, гофрированные, выпуклые (сферические или конические) мембраны. Неметаллические мембраны имеют весьма малую жесткость и поэтому, как правило, работают совместно с измерительной винтовой пружиной, выполняя преобразование давления в усилие, воспринимаемое упругим элементом - пружиной.
В манометрических приборах широко используется свойство полой трубки деформироваться под действием давления. Обычно манометрическая трубчатая пружина представляет собой тонкостенную кривую трубку вытянутого поперечного сечения.
Манометрические трубчатые пружины бывают одновитковые (пружины Бурдона), многовитковые - винтовые или спиральные (пружины Бойса). В последнее время в манометрических приборах высокого давления (порядка сотен кгс/см2) нашли применение так называемые «витые» трубчатые пружины, представляющие собой естественную закругленную трубку [5].
Материалы, применяемые для изготовления упругих элементов и их механические характеристики
Материал упругих элементов должен удовлетворять многим требованиям в зависимости от назначения элемента и условий работы. Он должен обладать высокими упругими свойствами, достаточной прочностью и выносливостью. Если необходимо, упругий элемент должен быть термостойким и высокопласгичным, иметь достаточную коррозийную стойкость, магнитную проницаемость, отвечать требованиям высокой или низкой электропроводимости, а также материал упругого элемента должен обладать соответствующими свойствами в отношении сварки или спайки.
Механические характеристики должны быть стабильны во времени и в условиях переменной температуры. Упругий элемент заданной формы можно приготовить только из достаточно пластичного материала. Однако для изготовления упругого элемента пригоден не любой пластичный материал, а лишь такой, который в результате последующей механической или термической обработки способен приобрести высокую упругость и прочность. Многие материалы, обладая высокой пластичностью в отожженном состоянии, в результате нагартовки, возникающей во время изготовления упругого элемента, значительно повышают свои упругие свойства.
К таким материалам относятся латуни, упругие элементы из нейзильбера, кремнемарганцевой, оловянно-цинковой и оловянно-фосфористой бронз, элинвара. Также к материалам для упругих элементов относится нержавеющая сталь 1Х18Н9Т, титан ВТ1-1, высокоуглеродистая стальная проволока и дисперсионно-твердеющие сплавы. В тех случаях, когда упругие элементы должны иметь особо малую жесткость, их изготавливают из неметаллических материалов: кварца, резины, пластмасс, модуль упругости которых значительно меньше, чем у металлов [5].
К механическим свойствам материалов относятся:
1) предел пропорциональности (sпц);
2) предел прочности (sпч);
) предел точности (sТ);
) предел упругости (sуп);
) предел выносливости (предел усталости);
) пластическое течение материала (ползучесть).
К основным свойствам материалов относятся:
1) упругая характеристика;
2) жесткость;
) чувствительность.
Упругая характеристика - это зависимость между перемещением l определенной точки упругого элемента и величиной нагрузки р. Упругая характеристика является основным показателем свойств упругих элементов.
Самое читаемое:
Молекулярно-лучевая эпитаксия
Работы по исследованию искусственно созданных полупроводниковых
сверхрешеток были инициированы идеей о создании одномерной периодической
структуры чередующихся сверхтонких слоев, высказанной в 1969 г. Эсаки и Цу.
Изготовление подобной кристаллической структуры из сверхтонких слоев
представляло в то время необычайно сло ...