SU1744314A1 - Способ получени ирисовых пружин малой жесткости - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к способам изготовлени  пружин измерительной техники i/t может быть применено в низкочастотных сейсмоприемниках, основанных на использовании ирисовых пружин малой жесткости Это достигаетс  тем, что в известном способе получени  ирисовых пружин малой жесткости , заключающемс  в их осевой деформации, закреплении в оправке с последующим отгибом участков рабочих элементов , прилегающих к опорным кольцам, и последующей термообработке, участки рабочих элементов, прилегающих к опорным кольцам отгибают по отношению к плоскост м последних в направлении от меньшего кольца к большему 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к способам изготовлени  пружин измерительной техники и может быть использовано в сейсмометрии .

Известен способ заневоливани  пружин путем осевого деформировани , закреплени  в оправке и последующей термообработки 1.

Этот способ не позвол ет регулировать жесткость ирисовых пружин, представл ющих собой пластины с вырезами Наличие же допуска на толщину листа, из которого изготавливают ирисовые пружины, приводит к большим отклонени м этой жесткости.

Ближайшим техническим решением к изобретению  вл етс  способ получени  ирисовых пружин малой жесткости заключающийс  в их осевой деформации закреплении в оправке с отгибом участков рабочих элементов, прилегающих к опорным кольцам , и последующей термообработке 2.

Недостатком способа-прототипа  вл етс  отсутствие возможности измен ть жесткость в меньшую сторону при малых угла отгиба Дело в том, что сначала отгиб участков рабочих элементов, прилегающих к опорным кольцам, по отношению к плоскост м последних в сторону оси. идущей от большего кольца к меньшему, увеличивает жесткость ирисовой пружины. И только при углах отгиба, больших 30°, начинаетс  уменьшение жесткости. .Однако в этом случае рабочие эпементы уже сильно закручены , их бокова  жесткость сильно уменьшена и примен ть их в сейсмодатчиках при таких угдах невыгодно иг-за чувствительности к боковым помехам. Способ-прототип удобен в применении к сейсмодатчикам с частотой собственных колебаний, больших 20 Гц.

В низкочастотных сейсмодатчиках с частотой собственных колебаний, меньшей 20 Гц. ирисова  пружина с подвешенной инертной массой должка обеспечивать малую

сл

с

,

N

жесткость. Нагрузочную характеристику, представл ющую собой зависимость нагрузки Р на ирисовую пружину от ее деформации X выгодно иметь нелинейной. При этом жесткость С, представл юща  собой отношение приращени  нагрузки Д Р к приращению деформации АХ, должна с ростом нагрузки быть уменьшена, т.е. должно удовлетвор тьс  условие несущей способности веса инертной нагрузки и условие минимума жесткости. Таким требовани м дл  низкочастотных сейсмодатчиков способ- прототип не удовлетвор ет.

Целью изобретени   вл етс  улучшение жесткостных характеристик ирисовой пружины при сохранении несущей способности , т.е. обеспечение снижени  жесткости в нагрузочной характеристике с ростом нагрузки.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известном способе получени  ирисовых пружин малой жесткости, заключающемс  в их осевой деформации, закреплении в оправке с отгибом участков рабочих элементов , прилегающих к опорным кольцам, и последующей термообработке, участки рабочих элементов, прилегающих к опорным кольцам, отгибают по отношению к плоскост м последних в направлении оси, идущей от меньшего кольца к большему.

Суть предлагаемого способа заключаетс  в том, что при отгибе участков рабочих элементов, прилегающих к опорным кольцам , по отношению к плоскост м последних в сторону оси, идущей от меньшего кольца к большему, жесткость ирисовой пружины в рабочем состо нии с подвешенной инертной массой уменьшаетс . На нагрузочной характеристике с ростом деформации крива  уменьшает наклон по отношению к оси деформации.

Отличительным признаком предлагаемого решени   вл етс  то, что участки рабочих элементов, прилегающих к опорным кольцам, отгибают по отношению к плоскост м последних в направлении оси, идущей от меньшего кольца к большему. Согласно способу-прототипу этот отгиб производ т а сторону оси, д., щей от большего кольца к меньшему.

От ги5 уч«кт ков рабочих элементов, прилегающих ч опорным кольцам, в направлении оси, идущей от меньшего кольца к большему, позвол ет снижи ь жесткость зз- неволенной ирисовой пружины в процессе деформации в сравнении с неходкой. У за- кезолзнной таким образом ирисооой пружины кольца сдеформированы друг относительно друга по оси. В упругом под

весе с инертной массой опорные кольца совмещены друг с другом и жесткость ирисовой пружины намного уменьшена в сравнении с исходной В результате выполн етс  условие несущей способности ирисовой пружины дл  инертной массы и выполнено условие малой жесткости. Это условие необходимо в низкочастотных сей- смодатчиках, собственна  частота г которых определ етс  формулой v-J

с m

где m

- инертна  масса упругого подвеса. Таким образом, жесткость ирисовой пружины при

значении веса инертной массы можно уменьшить до нул , что решает проблему создани  низкочастотных сейсмодатчиков. На фиг. 1 представлена ирисова  пружина после заневоливани  с разобранными

половинами оправки, на фиг.2 изображен рабочий элемент ирисовой пружины; на фиг.З - на.узочные характеристики ирисовых пружин, изготовленных по способу-прототипу (крива  А) и предлагаемому способу

(крива  В).

Способ получени  ирисовых пружин малой жесткости может быть осуществлен с помощью оправки (фиг.1), состо щей из установочных колец 1. 2, 3. 4 с выступами 5 и

6. Между установочными кольцами зажимают опорные кольца 7, 8 ирисовой пружины, которой при этом сообщают одновременно осевую деформацию путем смещени  опорных колец относительно друг друга. Число

выступов 5 и 6 на каждом установочном кольце соответствует числу рабочих элементов 9-ирисовой пружины. Выступы 5 и 6 отклонены по отношению к плоскост м опорных колец 7,8 на угол/8(фиг.2) в сторону

оси X ирисовой пружины, идущей от меньшего кольца к большему. Таким образом, при зажиме опорных колец 7, 8 ирисовой пружины между установочными кольцами 1, 2,3, 4 участки 10 рабочих элементов, прилетающих к опорным кольцам, отгибаютс  выступами 5 и б на угол ft . Дл  этого участки 10 должны находитьс  между этими выступами

Ирисовые пружины малой жесткости согласно продолженному способу получают следующим обозом (операци  заневоливани ).

Вначале экспериментально в зависимости от требуемой жесткости ирисо й пру жины подбирают уюл ft- и изгота лвзют установочные кольца 1. 2 3 соотв -ству- Ющмм углом ft у аыступов 5 и о

При заневоливании ирисовой пружины большее опорное кольцо 7 и меньшее опорное кольцо 8 зажимают между установочными кольцами 1, 2 и 3, 4 соответственно. Выступы 5 и 6 должны приходитьс  на уча- стки 10 рабочих элементов, прилегающих к опорным кольцам. При этом производитс  отгиб участков рабочих элементов; прилегающих к опорным кольцам 7, 8, по отношению к плоскости последних на угол {$ . Одновременно сообщаетс  осевое смещение опорным кольцам относительно друг друга так, чтобы отгиб на угол был произведен в сторону оси X, идущей от меньшего опорного кольца 8 к большему 7. В таком закрепленном состо нии ирисовую пружину термообрабатывают.

У заневоленной таким образом ирисовой пружины в исходном состо нии опорные кольца смещены относительно друг друга. После установки на ирисовую пружину инертной массы опорные кольца под действием этой силы веса совмещаютс  в одну плоскость. На нагрузочной-характеристике (фиг.З) эта точка соответствует нагрузке Рин.-Этому значению Рин соответствует участок нагрузочной характеристики (крива  В) с уменьшенным углом наклона к оси деформации X. В результате хеслкпсть ноисовой пружины, выполненной согласно предло- женному способу (крива  В), уменьшена в сравнении с жесткостью аналогичной ирисовой пружины, выполненной согласно способу-прототипу (крива  А)при значении нагрузки упругого подвеса. Таким образом, предлагаемый способ позвол ет получать ирисовые пружины малой жесткости, способные одновременно при незначительных осевых деформаци х нести инертные массы , что решает проблему создани  низкочастотных сейсмометров.

В сравнении с известным способом получени  ирисовых пружин малой жесткости по предлагаемому способу требуетс  гораздо меньший угол отгиба/8дл  получени  одинаково малой жесткости.-Благодар  этому меньше закручиваютс  рабочие элементы и отсюда бокова  жесткость их не уменьшаетс . В результате качество сейсмодатчиков улучшаетс  из-за меньшей чувствительности к боковым помехам..

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ получени  ирисовых пружин малой жесткости, заключающийс  в их осевой деформации, закреплении в оправке с последующим отгибом участков рабочих элементов , прилегающих к опорным кольцам, по отношению к плоскост м последних и последующей термообработке, о т-л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью улучшени  жест- костных характеристик при сохранении не- сущзй способности, участки рабочих элементов, прилегающие к опорним кольцам , отгибают по отношению к плоскост м последних в направлении от меньшего кольца к большему.

   Фиг. 2

   Фиг.Э

   10 х,мм