термобиметаллический привод

Формула изобретения

ТЕРМОБИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ПРИВОД, состоящий из набора деформируемых элементов, последовательно соединенных между собой для получения суммарного перемещения, отличающийся тем, что деформируемый элемент состоит из биметаллического диска и небиметаллической пластины-корпуса, скрепленных между собой по внешнему контуру таким образом, что контур остается свободным от нагрузки, причем биметаллический диск состоит из двух пластин, скрепленных между собой таким образом, что их контуры освобождены от сил и моментов, одна из которых выполнена круглой формы и расположена внутри другой пластины кольцевой формы, расположение активного и пассивного слоев у разных пластин противоположно, внутренний радиус кольцевой пластины составляет 0,65 ее наружного радиуса, а набор деформируемых элементов составлен соединением в центральной части биметаллической пластины предыдущего элемента с корпусом последующего.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для работы в схемах автоматического контроля и регулирования.

Известно устройство, состоящее из набора деформируемых элементов в виде гофров в сильфонной коробке, последовательно соединенных по их общей оси. В таком устройстве ход привода зависит от давления внутри сильфонной коробки и, следовательно, от температуры окружающей среды. Однако ход привода зависит и от изменения давления окружающей среды, что вносит определенную погрешность при работе данного устройства.

Известен термобиметаллический диск, который обеспечивает перемещение только от изменения температуры, однако использование его в качестве привода ограничено невозможностью создания определенного хода в условиях заданного температурного диапазона.

Для создания требуемого хода предлагается использовать набор деформируемых элементов по аналогии с сильфонным приводом. Для этого деформируемые элементы должны быть выполнены так, чтобы была возможность их стыковки друг с другом.

На чертеже показан деформируемый элемент привода.

Деформируемый элемент имеет корпус 1 и термобиметаллический диск, который выполняется составным из центральной круглой пластинки 2 и наружной кольцевой пластинки 3, выполненных из биметалла. При скреплении пластинок между собой расположение активного и пассивного слоев у них противоположно, например с одной стороны у центральной пластинки находится активный слой, а у кольцевой - пассивный. Такое расположение слоев обусловлено тем, что в этом случае наружная кольцевая пластинка выполняет роль развязки, тем что при температурном воздействии сама поворачивается, следуя за центральной пластинкой и разгружая ее таким образом в местах крепления. Крепление пластинок между собой осуществляется так, что их контуры освобождены от сил и моментов, например, с помощью лепестков, которые свариваются, таким образом, создаются условия для реализации большего перемещения путем устранения стеснения.

В кольцевой пластинке внутренний радиус составляет 0,65 от наружного, центральная пластинка дополняет кольцевую до диска. Чем уже кольцевая пластина, тем на больший угол она поворачивается при изменении температуры и наоборот, чем шире, тем меньше угол поворота. Осевое перемещение при этом определяется как произведение угла поворота на ширину кольцевой пластинки, т. е. больший угол умножается на меньшую ширину и наоборот. Таким образом, существует оптимальная ширина кольцевой пластинки, при которой осевое перемещение максимально. Оптимальная ширина кольцевой пластинки обеспечена, если внутренний радиус составляет 0,65 от наружного.

Термобиметаллический диск крепится по внешнему контуру к корпусу, который может представлять собой круглую или другой формы (см.чертеж) пластину (небиметаллическую), крепление должно осуществляться так, чтобы внешний контур термобиметаллического диска оставался свободным от нагрузки, по аналогии с креплением пластинок термобиметаллического диска, например, с помощью лепестков, свариваемых между собой.

Набор деформируемых элементов осуществляется следующим образом: к термобиметаллическому диску одного деформируемого элемента в центре крепится корпус также в центре другого деформируемого элемента, крепление элементов можно осуществить, например, с помощью винта.

При изменении температуры термобиметаллические диски получают перемещение. Перемещение образуется в результате искривления термобиметаллического диска: центральная пластинка при нагреве выпучивается, а кольцевая пластинка поворачивается на лепестках. Противоположное расположение слоев биметалла в центральной и кольцевой пластинках обеспечивает то, что их осевые перемещения складываются, образуя суммарное. Биметаллический привод получает, таким образом, ход, равный сумме прогибов всех дисков.