www.mexanik.ru

ПРЕДИСЛОВИЕ

Упругие элементы являются необходимыми деталями многих приборов. Они используются в различных целях: для создания определенного натяга между деталями, аккумулирования механической энергии, как элементы передачи движения, упругие опоры, амортизаторы и т. д. Особенно ответственна роль упругих элементов в измерительных приборах, если они применяются в качестве чувствительных элементов, воспринимающих измеряемую величину. В этих случаях точность и надежность работы прибора во многом зависит от качества чувствительного упругого элемента.

Развитие и внедрение автоматизации в металлургию, химическую промышленность, в атомную энергетику, ракетную технику и в другие области народного хозяйства связано со значительным повышением технических требований к приборам. Современное состояние электроизмерительной, радиоэлектронной, счетно-вычислительной и других отраслей приборостроительной техники позволяет осуществлять преобразования измеряемой величины с весьма высокой степенью точности. Однако если при этом измеряемая величина воспринимается упругим чувствительным элементом низкого качества, то как бы ни была высока точность дальнейших преобразований, погрешность упругого элемента будет ограничивать точность прибора в целом.

Хотя упругие элементы являются простыми механическими деталями, и многие виды упругих элементов известны и широко применяются в течение многих десятков лет, их рабочие характеристики часто не удовлетворяют современным требованиям, что тормозит создание приборов высоких классов точности.

Одной из причин неудовлетворительного качества упругих чувствительных элементов является недостаточное внедрение теории и расчета в практику конструирования приборов, что было отмечено в решениях Всесоюзной научно-технической конференции по упругим чувствительным элементам, состоявшейся в Москве в 1960 г. Многие ответственные упругие элементы подбираются чисто опытным путем, что затрудняет поиски оптимального для данных требований упругого элемента. Это вызвано отсутствием теории некоторых типов упругих элементов (например, манометрических витых и сварных пружин) или недостаточно полной ее разработкой (напри мер, мало исследована статическая и динамическая прочность манометрических упругих элементов). Однако и в тех областях, где теория упругих элементов разработана подробно, проектирование их также часто осуществляется опытным путем, что приводит к излишним материальным затратам и не дает оптимального результата.

Такое положение может быть отчасти объяснено отсутствием широкой информации о методах расчета упругих элементов. Фундаментальная монография В. И. Феодосьева [1], посвященная манометрическим упругим элементам, стала в настоящее время библиографической редкостью.

Чтобы восполнить этот пробел, в настоящей книге изложены основы теории и расчета наиболее распространенных типов упругих элементов: винтовых, плоских, биметаллических и манометрических пружин. Для большей наглядности, а также для облегчения расчета и проектирования теоретические результаты иллюстрированы графиками, номограммами и числовыми примерами. Выводы большинства формул даны в сокращенном виде, главным образом за счет математических выкладок. В приложении приводятся сведения из нормалей на некоторые типы манометрических упругих элементов.

Поскольку книга посвящена в основном теории и расчету упругих элементов и лишь частично затрагивает их конструкцию, технологию, применяемые для изготовления материалы, она не может дать исчерпывающие ответы на все вопросы, связанные с конструированием и производством упругих элементов. Эти вопросы должны быть рассмотрены в специальной литературе.

Пользуясь случаем, автор приносит глубокую благодарность тем товарищам, которые оказали ему помощь в работе над книгой.

Назад, на страницу описания