Рисунок 4.1.18 - Упругие направляющие. Параллелограмная подвеска на плоских пружинах без накладок.
Рисунок 4.1.25 - Упругие направляющие. Параллелограммная подвеска на плоских пружинах с накладками.
4.2 ОПОРЫ ПРИБОРОВ
4.2.1 Упругие опоры для вращательного движения
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.
85
Рычаги должны поворачиваться:
Рисунок 4.2.1
Используем упругие опоры.
Если закрепить на одной пластине возможно перемещение не только 
, но и вверх-вниз (влево - вправо) (см. рис. 4.2.2).
Рисунок 4.2.2
Решение проблемы: две пластины дополняют друг друга, поэтому рычаг не движется, а только поворачивается. Это крестовые шарниры (см. рис. 4.2.3).
Рисунок 4.2.3
Недостаток: появление упругих сил, изменяющих измерительное усилие.
86
Деталь L
1
2 |
Р |
3 |
|
Рисунок 4.2.4 - Крестовый шарнир где 1 – подвижный рычаг;
2– плоские пружины;
3– неподвижное основание.
Рычаг поворачивается за счёт изгиба пружин. Изгибные напряжения рассчитываются:
σmax = Mизг/ Wc; |
|
Mизг = Р * l; |
где Mизг – изгибающий момент; |
l - половина длины рычага; |
|
Wc – момент сопротивления изгибу. |
|
|
Wc = b* h2 / 6; |
b – ширина пружины, h – толщина пружины. |
|
Рычаг поворачивается много раз (циклов), чтобы устройство не ломалось, берём большой запас прочности
σmax = 6P *l / b*h2 ≤ 150 МПа 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.
87
Проверка правильности выбора пластин:
σmax = 6P *l / b*h2 ≤ 150 МПа
∆Ризм = К * γ , |
Ризм / ∆Ризм ≤ 10%. |
Где γ – угол поворота рычага от нулевого положения;
К– коэффициент жёсткости системы.
Вприборах наиболее широкое распространение получили ленточные, крестообразные и уголковые пружинные шарниры.
Крестообразный пружинный шарнир состоит из двух пар одинаковых перекре-
щивающихся под углом 90° стальных пластинок, прикрепленных концами к двум деталям.
Такие шарниры имеют ряд преимуществ по сравнению с подшипниками.
4.2.2. Опоры скольжения на центрах
Рисунок 4.2.5
Достоинства:
- малый момент трения в связи с маленьким радиусом трения; (чем меньше угол конуса и чем меньше диаметр отверстия dо тем меньше момент трения).
|
|
π |
d |
0 |
|
|
R |
|
||
Мтр |
≥1,7 |
|
f |
|
|
|
|
|
||
2 |
2 |
cos |
α |
|||||||
|
|
|
|
|||||||
-возможность компенсации радиального и осевого зазора;
-относительная высокая нагрузочная способность. Недостатки:
-необходимость регулировки зазора;
-относительно большие габариты;
-высокие требования к точности изготовления деталей.
88