Трубчатые пружины

Трубчатые пружины чаще всего выполняются в виде одновитковых, центральная ось которых представляет собой дугу окружности с цент­ральным углом g, равным 200...270^о (рис. 12). Из числа этих пружин наиболее широкое применение получили пружины Бурдона эллип­тического и плоскоовального сечения. Большая ось 2 а поперечного сечения расположена перпендикулярно радиусу кривизны R _к – цент­ральной оси пружины. Один конец пружины Бурдона закрепляется непод­вижно, а другой – свободный, закрытый пробкой и запаянный – соеди­няют с механизмом прибора, передающим преобразователем или другим устройством.

Рис. 12. Одновитковая трубчатая пружина эллиптического (б)

и плоскоовального (в) сечения

Тонкостенные пружины Бурдона применяют в приборах для изме­рения вакуумметрического давления до 0,1 МПа и избыточного давления до 6 Мпа. Для измерения избыточного давления свыше 20 Мпа применяют толстостенные пружины овального сечения (рис. 12, г).

Под действием давления, подаваемого во внутреннюю полость трубки, пружина Бурдона деформируется в поперечном сечении, принимая форму, изображенную на рис. 12 пунктиром. При этом продольное волокно ХХ элемента пружины, выделенного двумя близкими поперечными сечениями, переходит на дугу большего радиуса в положении , а волокно YY – в положение на дугу меньшего радиуса (рис. 12,д). Так как волокна стремятся сохранить свою первоначальную длину, то поперечные сечения пружины Бурдона будут поварачиваться против часовой стрелки. Пружина будет разгибаться, и ее свободный конец совершит некоторое линейное перемещение l. При этом уменьшается кривизна трубки на угол .

Трубчатая пружина тем чувствительнее, чем больше радиус ее кривизны R _к и чем меньше толщина d стенок трубки. На чувствительность пружины Бурдона, а также ее жесткость влияет отношение осей a/b поперечного сечения и форма сечения вблизи концов большой оси. Пружины эллиптического сечения обладают большей чув­ствительностью, чем плоскоовальные,