Назначение, классификация, основные свойства и материалы упругих элементов
- Назначение, классификация, основные свойства и материалы упругих элементов Изменение размера приводит к появлению дополнительных зазоров, помех и относительных ошибок позиционирования в суставе, снижая точность передачи и увеличивая потери для преодоления силы трения, поэтому детали механизма Деформация не желательна. Однако существуют большие группы деталей, основными рабочими характеристиками которых являются большие упругие деформации, которые служат различным целям. Они называются упругими элементами (РЕ). Различает между стержнем и оболочкой упругие элементы.
Стержень УП имеет следующее. Пружина кручения натяжения (рис. 10.1, а) и сжатия (рис. 10.1, б). Проволока скручивается при деформации пружины. Пружина кручения (рис. 10.1, г) и листовая рессора (рис. 10.1, в, д). Эти материалы подвержены деформации изгиба. Материалы Shell UE испытывают сложные деформации.Плоская и гофрированная мембрана (рис. 10.1 г); мембранная коробка (рис. 10.1, ч); трубчатая пружина (рис. 10.1 а). В зависимости от назначения упругие элементы делятся на силовые, измерительные и упругие струнные элементы.
Эти элементы включают в себя следующее: Гофрированные сильфонные трубки (рис. 10.1, д).
Людмила Фирмаль
Силовые УП используются для силового замыкания кинематических пар, необходимых для возврата звеньев фрикционных зажимов, кулачкового и храпового механизма, муфт, движущихся частей механизма в исходное положение или для их приведения в движение (пружинный двигатель) Механическое накопление энергии. Измерительное оборудование используется в манометрах, динамометрах, термометрах и электрических измерительных приборах в качестве чувствительного элемента устройства для измерения давления, силы, силовых моментов, температуры и других параметров. Во многих случаях функция измерительного элемента сочетается с функцией токоподвода.
Тонкие винтовые и винтовые пружины используются в качестве подающих электропитание УП. Эластичный соединительный элемент заменяет жесткое соединение детали на эластичное (эластичное соединение, см. §12.2) в качестве резинового амортизатора и пружинного амортизатора (рис. 10.1, k) для виброизоляции устройства и поглощения энергии удара. Используется когда. juumnjl. м.ф.ф хорошо Рисунок 10.1 I1H§f к и Эластичные элементы делятся на элементы, которые подвержены скручиванию, изгибу и сложной деформации в зависимости от типа деформации.
- Рабочие характеристики упругого элемента связаны с соотношением между упругими характеристиками-деформацией (линейный / или угол φ) и нагрузкой, которая его вызывает (сила /% давления /?, Момент Т, соответственно). Свойства упругого элемента (рис. 10.2, а) будут линейными (кривая 2), наиболее предпочтительными, нелинейно растущими (кривая 3) и демпфированными (кривая), в зависимости от его конструкции и упругих свойств. Обычно упругие свойства ограничены предельной нагрузкой Fnp и соответствующей предельной деформацией (удлинение, оседание и т. Д.). При экстремальной деформации появляется значительная остаточная деформация или начинается перелом.
/ max <fadm или fmax <fadm. Эластичные свойства чаще всего отображаются в графическом формате и менее заметны при анализе. Использование упругих элементов с линейными свойствами упрощает расчет, проектирование и настройку. Рисунок 10.2. Реакция на силу упругого элемента деформации, его упругость характеризуется жесткостью. Жесткость — это нагрузка, которую упругий элемент подвергает единственной деформации. Важнейшая характеристика силового упругого элемента.
Максимальная деформация или максимальная нагрузка, которые не должны превышать допуск, обычно устанавливаются в рабочих условиях.
Людмила Фирмаль
Для RE с линейными упругими свойствами жесткость k постоянна и равна F / f, p / f или T / <p. Для измерения упругих элементов удобнее использовать концепцию чувствительности (соответствия). Чувствительность оценивается по деформации (смещению), которой подвергается упругий элемент под действием удельной нагрузки. Чувствительность 5 является обратной величиной жесткости: 5 = 1 / k. При использовании RE с нелинейными упругими свойствами жесткость элемента оценивается как производная от деформационной нагрузки: k = dF / dfy и чувствительности 5 = df / dF. Конструкция может потребовать использования нескольких упругих элементов (спиральных пружин), которые работают вместе. Их общие свойства зависят от схемы соединения упругих элементов.
Для параллельных соединений RE общая жесткость упругой системы равна сумме жесткостей компонентов. Когда упругие элементы соединены последовательно, каждый элемент деформируется пропорционально его чувствительности, а общая чувствительность системы равна сумме чувствительности всех упругих элементов в системе. Жесткость и чувствительность характеризуют одинаковые свойства упругого элемента, а именно его способность деформироваться под действием внешней нагрузки.
Влияние на упругие свойства влияет на температуру, вибрацию и другие условия эксплуатации. В частности, ошибки, которые проявляются в измерительном устройстве, вызваны неполными упругими свойствами материала, вызывающими упругие последствия и упругий гистерезис. Постэластичный эффект проявляется в задержке деформации элемента по сравнению с изменением приложенной нагрузки. В упругих свойствах (рис. 10.2, б) это явление отмечено сечениями AB и CO на кривой 7. Эластичный гистерезис проявляется в несоответствии характеристик загружаемых элементов (см. Рис. 10.2, б, кривая 2). Величина гистерезиса Af зависит от напряжения материала элемента.
Поэтому в случае измерительных элементов допустимое напряжение не является прочностными свойствами материала, а связано с допустимым значением гистерезиса, но это значение не превышает 0,5 … 1,5% от значения, т. Е. (A / y / max) — 100 £ 0,5 … 1,5 Постоянство и стабильность упругих свойств элемента достигается за счет правильного выбора материала, режима его термообработки и максимального значения рабочей нагрузки. Материал упругого элемента должен иметь высокие упругие свойства и высокую прочность при переменной нагрузке. Некоторые типы элементов должны быть устойчивы к коррозии и иметь хорошее электрическое и магнитное сопротивление.
Блоки питания и измерительные элементы выполнены из высокоуглеродистых пружин 65G, 60S2,70S2 и инструментальной стали U8, U10, U12. Магнитные и коррозионностойкие пружины для контактов и моментов (см. Рис. 10.1 <?, д) изготовлены из фосфора BrOF6-OD5, BrS) F4-0,2 и бериллиевой бронзы BrB2. Трубчатая манометрическая пружина (см. Рис. 10.1, м), сильфон (рис. 10.1, е), мембрана и мембранный бокс (рис. 10.1, г, ч) выполнены из латуни Lb2, JI68, J180, бронзы Br004-0.2, из нержавеющей стали X18 Привет ОТ. Тип и режим термообработки зависит от материала упругого элемента и его требований.
Смотрите также:
Решение задач по прикладной механике
Специальные опоры Винтовые пружины Направляющие поступательного движения Плоские пружины
- Назначение, классификация, основные свойства и материалы упругих элементов Изменение размера приводит к появлению дополнительных зазоров, помех и относительных ошибок позиционирования в суставе, снижая точность передачи и увеличивая потери для преодоления силы трения, поэтому детали механизма Деформация не желательна. Однако существуют большие группы деталей, основными рабочими характеристиками которых являются большие упругие деформации, которые служат различным целям. Они называются упругими элементами (РЕ). Различает между стержнем и оболочкой упругие элементы.
Стержень УП имеет следующее. Пружина кручения натяжения (рис. 10.1, а) и сжатия (рис. 10.1, б). Проволока скручивается при деформации пружины. Пружина кручения (рис. 10.1, г) и листовая рессора (рис. 10.1, в, д). Эти материалы подвержены деформации изгиба. Материалы Shell UE испытывают сложные деформации.Плоская и гофрированная мембрана (рис. 10.1 г); мембранная коробка (рис. 10.1, ч); трубчатая пружина (рис. 10.1 а). В зависимости от назначения упругие элементы делятся на силовые, измерительные и упругие струнные элементы.
Эти элементы включают в себя следующее: Гофрированные сильфонные трубки (рис. 10.1, д). Людмила Фирмаль
Силовые УП используются для силового замыкания кинематических пар, необходимых для возврата звеньев фрикционных зажимов, кулачкового и храпового механизма, муфт, движущихся частей механизма в исходное положение или для их приведения в движение (пружинный двигатель) Механическое накопление энергии. Измерительное оборудование используется в манометрах, динамометрах, термометрах и электрических измерительных приборах в качестве чувствительного элемента устройства для измерения давления, силы, силовых моментов, температуры и других параметров. Во многих случаях функция измерительного элемента сочетается с функцией токоподвода.
Тонкие винтовые и винтовые пружины используются в качестве подающих электропитание УП. Эластичный соединительный элемент заменяет жесткое соединение детали на эластичное (эластичное соединение, см. §12.2) в качестве резинового амортизатора и пружинного амортизатора (рис. 10.1, k) для виброизоляции устройства и поглощения энергии удара. Используется когда. juumnjl. м.ф.ф хорошо Рисунок 10.1 I1H§f к и Эластичные элементы делятся на элементы, которые подвержены скручиванию, изгибу и сложной деформации в зависимости от типа деформации.
- Рабочие характеристики упругого элемента связаны с соотношением между упругими характеристиками-деформацией (линейный / или угол φ) и нагрузкой, которая его вызывает (сила /% давления /?, Момент Т, соответственно). Свойства упругого элемента (рис. 10.2, а) будут линейными (кривая 2), наиболее предпочтительными, нелинейно растущими (кривая 3) и демпфированными (кривая), в зависимости от его конструкции и упругих свойств. Обычно упругие свойства ограничены предельной нагрузкой Fnp и соответствующей предельной деформацией (удлинение, оседание и т. Д.). При экстремальной деформации появляется значительная остаточная деформация или начинается перелом.
/ max <fadm или fmax <fadm. Эластичные свойства чаще всего отображаются в графическом формате и менее заметны при анализе. Использование упругих элементов с линейными свойствами упрощает расчет, проектирование и настройку. Рисунок 10.2. Реакция на силу упругого элемента деформации, его упругость характеризуется жесткостью. Жесткость — это нагрузка, которую упругий элемент подвергает единственной деформации. Важнейшая характеристика силового упругого элемента.
Максимальная деформация или максимальная нагрузка, которые не должны превышать допуск, обычно устанавливаются в рабочих условиях. Людмила Фирмаль
Для RE с линейными упругими свойствами жесткость k постоянна и равна F / f, p / f или T / <p. Для измерения упругих элементов удобнее использовать концепцию чувствительности (соответствия). Чувствительность оценивается по деформации (смещению), которой подвергается упругий элемент под действием удельной нагрузки. Чувствительность 5 является обратной величиной жесткости: 5 = 1 / k. При использовании RE с нелинейными упругими свойствами жесткость элемента оценивается как производная от деформационной нагрузки: k = dF / dfy и чувствительности 5 = df / dF. Конструкция может потребовать использования нескольких упругих элементов (спиральных пружин), которые работают вместе. Их общие свойства зависят от схемы соединения упругих элементов.
Для параллельных соединений RE общая жесткость упругой системы равна сумме жесткостей компонентов. Когда упругие элементы соединены последовательно, каждый элемент деформируется пропорционально его чувствительности, а общая чувствительность системы равна сумме чувствительности всех упругих элементов в системе. Жесткость и чувствительность характеризуют одинаковые свойства упругого элемента, а именно его способность деформироваться под действием внешней нагрузки.
Влияние на упругие свойства влияет на температуру, вибрацию и другие условия эксплуатации. В частности, ошибки, которые проявляются в измерительном устройстве, вызваны неполными упругими свойствами материала, вызывающими упругие последствия и упругий гистерезис. Постэластичный эффект проявляется в задержке деформации элемента по сравнению с изменением приложенной нагрузки. В упругих свойствах (рис. 10.2, б) это явление отмечено сечениями AB и CO на кривой 7. Эластичный гистерезис проявляется в несоответствии характеристик загружаемых элементов (см. Рис. 10.2, б, кривая 2). Величина гистерезиса Af зависит от напряжения материала элемента.
Поэтому в случае измерительных элементов допустимое напряжение не является прочностными свойствами материала, а связано с допустимым значением гистерезиса, но это значение не превышает 0,5 … 1,5% от значения, т. Е. (A / y / max) — 100 £ 0,5 … 1,5 Постоянство и стабильность упругих свойств элемента достигается за счет правильного выбора материала, режима его термообработки и максимального значения рабочей нагрузки. Материал упругого элемента должен иметь высокие упругие свойства и высокую прочность при переменной нагрузке. Некоторые типы элементов должны быть устойчивы к коррозии и иметь хорошее электрическое и магнитное сопротивление.
Блоки питания и измерительные элементы выполнены из высокоуглеродистых пружин 65G, 60S2,70S2 и инструментальной стали U8, U10, U12. Магнитные и коррозионностойкие пружины для контактов и моментов (см. Рис. 10.1 <?, д) изготовлены из фосфора BrOF6-OD5, BrS) F4-0,2 и бериллиевой бронзы BrB2. Трубчатая манометрическая пружина (см. Рис. 10.1, м), сильфон (рис. 10.1, е), мембрана и мембранный бокс (рис. 10.1, г, ч) выполнены из латуни Lb2, JI68, J180, бронзы Br004-0.2, из нержавеющей стали X18 Привет ОТ. Тип и режим термообработки зависит от материала упругого элемента и его требований.
Смотрите также:
Решение задач по прикладной механике
| Специальные опоры | Винтовые пружины |
| Направляющие поступательного движения | Плоские пружины |