Кинематические пары

Кинематические парыКонструкция одного из первых вариантов регулятора давления Всесоюзного теплотехнического института (ВТИ). Чувствительным элементом этого регулятора является поршень, равновесное состояние которого определяется равенством силы пружины и силы давления на поршень. Перемещение поршня регулятора вызывает перемещение золотника, управляющего поршнем сервомотора. Связь поршня и золотника механическая, она осуществляется через рычаге.

Особенностью данной конструкции является использование пружин растяжения. Преимущества таких пружин были отмечены выше.

При этом обращается внимание на конструкцию пружинодержателя, который представляет собой винт, на который навинчивается пружина. В структурном отношении такое соединение относится к винтовой паре V класса.

Однако, учитывая, что при растяжении пружины ее диаметр уменьшается, и учитывая трение между витками пружины и пружинодержателя, такое соединение должно быть отнесено к парам VI класса. Естественно, что структурная схема такого соединения пружины растяжения будет эквивалентна рассмотренным выше схемам пружин сжатия. Поэтому неточным будет утверждение о том, что применение пружины растяжения исключает перекос поршня.

В связи с этим следует еще раз подчеркнуть, что по силовым характеристикам пружины сжатия и растяжения совершенно эквивалентны. Следовательно, сравнивать можно пружины одинаковых структурных показателей.

Примененная в регуляторе ВТИ пружина обладает малой жесткостью (линейной и угловой) во всех направлениях. И даже в этом случае нельзя утверждать, что полностью исключается перекос поршня.

Решение вопроса о рациональном способе соединения пружин может быть найдено в обеспечении условий ее самоустанавливаемости. Наиболее простым (с точки зрения структуры и конструктивного оформления) средством создания статически определимой системы с пружиной будет введение сферических опор (или сферических шарниров в случае применения пружины растяжения).

Следует отметить, что площадь поверхности сферических опор должна быть строго рассчитана: запас по прочности не должен быть большим. В этом случае легче обеспечивается самоустанавливаемость пружины.

Комментарии запрещены.