Устройство для передачи движения в герметизированную камеру

 

л нетем не

ОПИСАНЙ

Союз Советских

Социалистических

Республик ((11696342

М

/ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заввлено19.0374 (21}2005912/25-28 (5 )М К,2 с присоединением заявки Мо

G 0l ti 3/18

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23} Приоритет (53) УДК 6 20. 1 72.. 25 (088. 8) Опубликовано 0511.79. Бюллетень ИЯ 41

Дата опубликования Описания 051179 (72) Авторы

H3G6p(-TGHN» 3, Л. Даукнкс, A. И. Заботка и A. >(. Перас (71) 3

Институт физико-технических проб IEM знергетккк

7 аявитепь

АН Лктоьской ССР (54 ) УСТРОЙС BO ДЛЧ ПЕРЕДАЧИ ДРРТЕ((Я

Б ГЕРМЕТИЗИРОМННУЮ КАМЕРУ

»

2О

Изобретение относится к высокотемператур".ым исследованиям физико-механических свойств материалов и касается конструкции узла ввода поступательного двкжения в ра":очкй объем герметкзированной кам-.ры, в частности вакуумной.

Известны конструкции устройств сильфонного типа для передачи движения в вакуумный объем (1)ИГ2) .

Эти устройства удовлетворительно работают в установках для исследования физических свойств материалов, но лишь в тех случаях, когда передача поступательного движения не связана с необходимостью передачи на испытуемый объект строго определенного и постоянного усилия. Дело в том, что в процессе испытаний шток сильфонного уплотненкя нагружается дополнительной силой, обусловленной разностью давлений внутри и вне камеры и упругой деформацией сильфонов. Эта сила изменяется как по величине, так и по направлению, в зависимости от того, где больше давление (внутри или вне камеры), и от вида деформации сильфона (растяжение, сжатие) . Если учесть, что усилие, обусловленное упругой дефорМацкЕЙ СИЛЬфОНар КЗ (ЕНЛЕ1 Ся Про"(Op ционально вел (чкнз его деформации, т. е. лк(ейнО, а усилие, буслОВленнОе разHQñòü давлений час О быв(ет нестабкльнь24 ВследстВке теплОВых илк функциональных кзмененкй давления В камер», то ясно, что передаваемое ВВО«,ны-, штоком усилие непостоянно no †.=-еличкне пряча, изме:":1((:.« . уск((кя могут быть (3ibl -(*.. "(ы с рабОчкмк нагрузками н(Образец.

Ч(асткч(-.О этот 1(едостаток cêëüфсннг1х ВВОдов лккзкцкрОВан устанОВ кой механизма уравновешивания, компенсирующего разность давлений внутри к Вне камеры 131(Л(4).

Та«, напркмер, известно устрокство для передачи движения в герме-.кзкрованную камеру, содержащее выводной шток с фланц, рас;.Сложенный внутри герметично соедкн нного с крышкой ка((еры ск.(1ьфона, и уравновешивающийй атмосферное давленк= механизм, состоящий кз дополн(:тельного скльфона и регулируемого ло

Высоте равноплечего коромысла, соединяющего упомянутые скльфоны (4).

Однако в этом устройстве также происходят потери при передаче усилия в камеру, поскольку в данном

696342 случае шток нагружается удвоенной силой упругой деформации сильфонов (один сильфон необходимо сжимать, а другой — на такую же величину растягивать), которая пропорциональна перемещению штока.

Цель изобретения состоит в уменьшении потерь при передаче штоком в камеру усилия за счет компенсации сил упругой деформации сильфонов.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено жестко закрепленной относительно крышки камеры траверсой и П-образной скобой, соединенной своими концами с фланцем штока, дополнительный сильфон установлен соосно с основным между торцом фланца штока и опорной поверх" ностью траверсы и герметично с ними соединен, а на коромысле перпендикулярно его плечам жестко закреплен направленный вертикально вверх рычаг, причем одно плечо коромысла соединено гибкой связью с поперечиной П-образной скобы, а на другом его плече и рычаге установлены соотве ственно противовес и груз, создающий момент переменной величины по мере отклонения рычага от исходного положения.

40

На фиг. 1 представлено предло- 30 женное устройство; на фиг. 2 — то же, вид сбоку.

Устройство содержит выводной шток 1 с фланцем, сильфоны 2 и 3, траверсу 4, жестко закрепленную 35 относительно крышки 5 камеры 6 на стойках 7, П-образную скобу 8, соединенную своими концами с фланцем штока 1 (фиг. 2), и коромысло 9, одно плечо которого соединено гибкой связью 10 с поперечиной П-образной скобы 8, а на другом установ" лен противовес 11. На коромысле перпендикулярно его плечам жестко закреплен направленный вверх рычаг

12, на конце которого закреплен груз

13.

Сильфоны 2 и 3 герметично соединены с торцами фланца штока 1 и соот" ветственно с крышкой 5 камеры и с опорной поверхностью траверсы 4. Во фланце штока и в крышке камеры выполнены каналы 14, с помощью которых внутренние полости сильфонов сообщаются с рабочим объемом камеры.

Устройство работает следующим образом. В случае наличия перепада давлений внутри и вне камеры усилие деформации обоих сильфонов через траверсу 4, стойки 7 и крыаку 5 воспринимается корпусом камеры 6. Таким 60 образом, шток 1 оказывается разгруженным от этого усилия.

Набором противовесов 11, установленных на горизонтальном плече коромысла 9, компенсируется собственный 65 вес штока 1 и вес связанной с его фланцем П-образной скобы 8.

Уравновешивание силы упругой деформации обоих сильфонов осуществляется с помощью рычага 12 и груза 13 °

По мере смещения штока 1 от нейтрального (исходного) положения на него начинает действовать направГ ленная против смещения и прямо пропорциональная ему суммарная сила упругой деформации обоих сильфонов.

Одновременно с этим перемещение штока 1 через скобу 8 вызывает отклонение рычага 12 с грузом 13 от вертикали, что обусловливает возникновение момента, пропорционального сину" са угла отклонения рычага.

Как известно, в пределах малых углов (6 ) синус угла пропорционален самому углу, следовательно, в пределах этих углов возникающий от груза 13 момент будет пропорционален углу отклонения рычага 12, т.с.. величине смещения штока 1. Причем этот момент будет всегда противоположен по знаку моменту сил упругой деформации обоих сильфонов. Равенство же этих моментов, т.е. их взаимная компенсация, обеспечивается подбором величины груза 13 и радиуса его установки на рычаге 12 в зависимости от характеристик сильфонов 2 и 3.

Применение предложенного устройства целесообразно в испытательных установках, ход штока которых находится в пределах упругой деформации сильфонов, например, в установках для испытания на полэучесть, в высокотемпературных установках для определения предела прочности при растяжении и т. д. Оно может быть использовано как в вакуумных камерах, так и в камерах, заполненных инертной, агрессивной и т. п. газовой средой.

Формула изобретения

Устройство для передачи движения в герметизированную камеру, содержащее выводной шток с фланцем, расположенный внутри герметично соединенного с крышкой камеры сильфона, и механизм уравновешивания, выполненный в виде дополнительного сильфона и коромысла, при этом внутренние полости сильфонов и камеры сообщены между собой, о т л и ч а ю щ е ес я. тем, что, с целью уменьшения потерь при передаче усилия в рабо- чий объем камеры путем компенсации сил упругой деформации сильфонов, оно снабжено жестко закрепленной относительно крышки камеры траверсой и П-образной скобой, соединенной своими концами с фланцем штока, 696342 дополнительный сильфон установлен соосно с основным между торцем фланца штока и опорной поверхностью траверсы и герметично с ними соединен, а на коромысле перпендикулярно его плечам жестко закреплен рычаг, причем одно плечо коромысла оединено гибкой связью с поперечиной П-образной скобы, а на другом аго плече и рычаге установлены соответственно противовес и груз, создающий момент переменной величины по мере отклонения рычага от исходного положения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 308978, кл. 6 01 К 3/18, 1965.

2. Авторское свидетельстьо СССР

5 9 251854, кл. G 01 N 3/18, 1968.

3. Авторское свидетельство СССР

9 164694, кл. G 01 N 3/18, 1962.

4. Цветаев A- A Балаховский О. А

Чужко P. К. Приспособлекне к твердомеру для измерения горячей твердости металлов. Машины и приборы для испытания материалов. М., Ме". таллургия,1968,с.109-111 (прототип), 696342

Составитель Б. Сачек

Ре акто й. Семенова Тех е С.Мигай Ко екто н. Стец

Эаказ 6756/43 Тираж 10 73 Подписное цНИИПИ ГосударственногО комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. . 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, .4