RU51211U1

RU51211U1 - MANOMETRIC INSTRUMENT

Info

Publication number: RU51211U1
Application number: RU2005115485/22U
Authority: RU
Inventors: Валерий Константинович Антипов; Валерий Аркадьевич Овсянников
Original assignee: Открытое акционерное общество Московская кондитерская фабрика "Красный Октябрь"
Priority date: 2005-05-23
Filing date: 2005-05-23
Publication date: 2006-01-27

Abstract

Предлагаемый манометрический прибор относится к приборам для измерения, давления. У предлагаемого прибора увеличен срок службы. В манометрический прибор, содержащий трубку Бурдона, открытый конец которой жестко соединен с корпусом и имеет резьбовой штуцер для сообщения с измеряемой средой, закрытый свободный конец через поводок шарнирно связан с хвостовиком зубчатого сектора, сцепленного с трибкой, имеющей ось со стрелкой, и спиральную пружину, один конец которой закреплен на оси, другой - на корпусе, между закрытым концом трубки Бурдона и хвостовиком зубчатого сектора введена пружина сжатия.The proposed gauge device relates to instruments for measuring pressure. The proposed device has a longer service life. In a gauge device containing a Bourdon tube, the open end of which is rigidly connected to the housing and has a threaded fitting for communication with the medium to be measured, the closed free end through the leash is pivotally connected to the shank of the gear sector, coupled to a tube having an axis with an arrow, and a spiral spring, one end of which is fixed on the axis, the other - on the body, between the closed end of the Bourdon tube and the shank of the gear sector, a compression spring is introduced.

Description

Предлагаемый манометрический прибор относится к приборостроению и может быть использован для измерения давления или разности давлений жидких и газообразных сред.The proposed gauge device relates to instrumentation and can be used to measure the pressure or pressure difference of liquid and gaseous media.

Известен манометрический прибор /далее манометр/ по патенту РФ №2006010 кл. G 01 L 7/04 /БИ №1 от 15.01.94 г./, содержащий чувствительный элемент, передаточный механизм в виде тяг и зубчатого сектора, кинематически связанных со стрелкой, расположенной на оси ее вращения, пластинчатую пружину, установленную в рассечку зубчатого сектора, а на стрелке закреплен инерционный диск, центр вращения которого расположен на оси стрелки.Known gauge / hereinafter gauge / according to the patent of the Russian Federation No. 2006010 class. G 01 L 7/04 / BI No. 1 of 01/15/94, / containing a sensing element, a transmission mechanism in the form of rods and a gear sector, kinematically connected with an arrow located on the axis of its rotation, a leaf spring installed in the cut of the gear sector , and an inertial disk is fixed on the arrow, the center of rotation of which is located on the axis of the arrow.

Известен также манометр по книге Мурина Г.А. "Теплотехнические измерения" - М,: Энергия, 1979 г., c.216, состоящий из трубчатой пружины /трубка Бурдона/, тяги, зубчатого сектора, зубчатого колеса и стрелки. При подаче давления в манометрическую трубку она деформируется и ее свободный конец перемещается и тянет за собой тягу, которая в свою очередь поворачивает вокруг неподвижной оси зубчатый сектор, вращающий зубчатое колесо и связанную с колесом стрелку.A manometer is also known according to the book by G. Murin. "Thermotechnical measurements" - M, Energy, 1979, p.216, consisting of a tubular spring / Bourdon tube /, traction, gear sector, gear and arrows. When pressure is applied to the gauge tube, it is deformed and its free end moves and pulls behind itself, which in turn rotates the gear sector around the fixed axis, which rotates the gear wheel and the arrow connected with the wheel.

Однако существенным недостатком указанных технических решений является малый срок службы из-за возникающих в шарнирах ударов в динамике в силу инерционности деталей передаточного механизма.However, a significant drawback of these technical solutions is a short service life due to shock in the joints due to the inertia of the transmission mechanism parts.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому и принятым за прототип является манометр по кн. Мурина Г.А. "Теплотехнические измерения".The closest technical solution to the proposed and adopted as a prototype is a manometer according to the book. Murina G.A. "Thermotechnical measurements".

В известном техническом решении из-за пульсаций измеряемого давления /например, на выходе насоса/ в моменты изменения знака скорости движения деталей механизма /моменты наибольших ускорений/ вследствие действия инерционных сил "разбиваются" шарнирные соединения и ускоренно изнашиваются оси вращения. Это приводит к дальнейшему увеличению люфтов, возрастанию ударных нагрузок и в итоге - к большим погрешностям и поломке прибора.In the known technical solution, due to pulsations of the measured pressure / for example, at the pump outlet / at moments of changing the sign of the speed of movement of the parts of the mechanism / moments of greatest acceleration / due to the action of inertial forces, the joints are “broken” and the rotation axes are rapidly worn out. This leads to a further increase in backlash, an increase in shock loads and, as a result, to large errors and breakdown of the device.

Сопоставительный анализ показывает, что предлагаемый манометр отличается от известного тем, что между трубкой Бурдона и зубчатым сектором введен упругий элемент, шарнирно установленный на штифты, один из которых закреплен на закрытом конце трубки Бурдона, другой - на конце хвостовика зубчатого сектора, в качестве упругого элемента использована пружина, установленная с предварительным натягом, имеющая защитное покрытие от агрессивных сред из кадмия, хрома, полихлорвинила или их комбинаций.Comparative analysis shows that the proposed pressure gauge differs from the known one in that an elastic element is introduced between the Bourdon tube and the gear sector, pivotally mounted on pins, one of which is mounted on the closed end of the Bourdon tube, and the other on the end of the gear sector tail, as an elastic element a spring installed with a preload has been used, which has a protective coating against aggressive media from cadmium, chromium, polyvinyl chloride or combinations thereof.

Введение между трубкой Бурдона и зубчатым сектором упругого элемента, шарнирная установка его на штифты, один из которых закреплен на закрытом конце трубки Бурдона, другой - на конце хвостовика зубчатого сектора, и выполнение предварительного натяга упругого элемента от 0,01 кГ до 0,025 кГ позволило выбрать люфты в шарнирах передаточного механизма. Это позволило исключить интенсивный износ шарнирных узлов и осей вращения при воздействии максимальных динамических нагрузок из-за пульсаций давления.The introduction between the Bourdon tube and the gear sector of the elastic element, its hinged installation on the pins, one of which is mounted on the closed end of the Bourdon tube, the other on the end of the gear sector shank, and preloading the elastic element from 0.01 kg to 0.025 kg allowed backlash in the hinges of the gear mechanism. This made it possible to exclude intensive wear of the hinge assemblies and rotation axes under the influence of maximum dynamic loads due to pressure pulsations.

Выполнение упругого элемента с защитным покрытием из кадмия, хрома, полихлорвинила или их комбинаций позволило повысить устойчивость упругого элемента к агрессивным средам /стабильность упругих свойств с сохранением первоначальных характеристик/.The implementation of the elastic element with a protective coating of cadmium, chromium, polyvinyl chloride or combinations thereof allowed to increase the resistance of the elastic element to aggressive environments / stability of elastic properties while maintaining the original characteristics /.

Выше сказанное позволяет сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию "изобретательский уровень".The above allows us to conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Конструкция предложенного манометра представлена на чертеже.The design of the proposed pressure gauge is shown in the drawing.

Трубка Бурдона 1 отрытым концом жестко соединена с держателем 2, укрепленный в корпусе 3.Держатель имеет штуцер 4 с резьбой, служащий для сообщения прибора с измеряемой средой. Свободный конец трубки Бурдона закрыт пробкой 5 с шарнирной осью и запаян. Посредством поводка 6 он связан с хвостовиком зубчатого сектора 7, сцепленном с трибкой /шестеренкой/ 8,сидящей неподвижно на оси вместе с указательной стрелкой 9. Рядом с трибкой расположена плоская спиральная пружина 10, один конец которой соединен с осью, а другой неподвижно закреплен на корпусе.Пружина 10 постоянно прижимает трибку к одной стороне зубцов сектора, благодаря чему при обратном изменении давления устраняется мертвый ход в зубчатом зацеплении. Стрелка перемещается относительно шкалы 11. Пружина 12 стягивает свободный конец трубки Бурдона 1 и хвостовик зубчатого сектора 7 через штифты 13.The Bourdon tube 1 with its open end is rigidly connected to the holder 2, mounted in the housing 3. The holder has a threaded fitting 4, which serves to communicate with the medium being measured. The free end of the Bourdon tube is closed by a plug 5 with an articulated axis and sealed. By means of a leash 6, it is connected with the shank of the gear sector 7, coupled to the tribe / gear / 8, which is stationary on the axis with the pointer arrow 9. Next to the tribe is a flat coil spring 10, one end of which is connected to the axis and the other is fixedly mounted on The spring 10 constantly presses the tribe to one side of the teeth of the sector, due to which, when the pressure is reversed, deadlock in gearing is eliminated. The arrow moves relative to the scale 11. The spring 12 pulls together the free end of the Bourdon tube 1 and the shank of the gear sector 7 through the pins 13.

Под действием измеряемого давления трубка Бурдона 1 раскручивается и тянет поводок 6, приводящий в движение зубчатый сектор 7, трибку 8 и стрелку 9, перемещающуюся вдоль шкалы 11. Пружина 10 постоянно прижимает трибку 8 к одной стороне зубьев сектора 7, благодаря чему при обратном изменении давления устраняется люфт в зубчатом зацеплении. При переременном давлении из-за инерции подвижных частей механизма в шарнирах поводка 6 возникают знакопеременные силы, которые приводят к усиленному износу шарниров и даже к поломке прибора.Under the influence of the measured pressure, the Bourdon tube 1 untwists and pulls the leash 6, which drives the gear sector 7, the tribe 8 and the arrow 9, moving along the scale 11. The spring 10 constantly presses the tribe 8 to one side of the teeth of the sector 7, so when the pressure changes back gear backlash is eliminated. Under transient pressure due to the inertia of the moving parts of the mechanism, alternating forces occur in the hinges of the lead 6, which lead to increased wear of the hinges and even damage to the device.

Пружина 12, установленная с предварительным натягом, выбирает люфт в шарнирах поводка 6. Предварительный натяг пружины исключает люфт в шарнирах поводка и устраняет разбивание шарниров.The spring 12, installed with a preload, selects the play in the hinges of the leash 6. The preload of the spring eliminates the play in the hinges of the leash and eliminates the breaking of the hinges.

Введение пружины с жесткостью 5,8 г/мм и предварительным натягом 4 мм в механизмы манометров МТП-100, ОБМ1-100 и МП4-УУ2 подтвердило эффективность предложенного технического решения.The introduction of a spring with a stiffness of 5.8 g / mm and a preload of 4 mm into the mechanisms of the MTP-100, OBM1-100 and MP4-UU2 manometers confirmed the effectiveness of the proposed technical solution.

Ежегодная поверка партии манометров с установленной пружиной Annual calibration of a batch of pressure gauges with an installed spring

показала соответствие приборов нормативной документации в течение четырех лет, в то время как серийные приборы из-за увеличенных люфтов в шарнирах требовали ремонта и настройки как минимум раз в год в зависимости от условий эксплуатации.showed compliance of the instruments with the normative documentation for four years, while serial devices, due to increased backlash in the hinges, required repair and adjustment at least once a year depending on operating conditions.

Claims

1. A manometric device containing a Bourdon tube, the open end of which is rigidly fixed to the body, and the closed free end through the leash is pivotally connected to the shank of the gear sector, coupled to a tube having an axis with an arrow, characterized in that between the said Bourdon tube and the gear sector an elastic element is introduced.

2. The device according to claim 1, characterized in that the elastic element is pivotally mounted on the pins, one of which is mounted on the closed end of the Bourdon tube, the other on the end of the shank of the gear sector.

3. The device according to claim 1, characterized in that a spring is used as the elastic element.

4. The device according to claim 1 or 3, characterized in that the spring is installed with a preload.

5. The device according to claim 1, characterized in that the elastic element has a protective coating against aggressive environments.

6. The device according to claim 1 or 5, characterized in that cadmium, chromium, polyvinyl chloride or combinations thereof are used as the material of the protective coating.