при подаче давления внутрь трубки

Рассмотрим более подробно принцип изменения геометрии трубчатой пружины Бурдона, при подаче давления внутрь трубки (Рис. 7). Под действием внутреннего давления овальное сечение трубки деформируется, стремясь принять форму круга: большая ось овала уменьшается, малая увеличивается (Рис. 7а). При такой деформации каждого сечения длина одной части (А ₂ В ₂) материала трубки должна увеличиваться, а другой (А ₁ В ₁) – уменьшаться. Так как благодаря реакции материала, на возникающие в материале стороны А ₂ В ₂ - растягивающие напряжения, а в материале стороны А ₁ В ₁ - сжимающие напряжения, длины дуг А ₁ В ₁ и А ₂ В ₂ остаются практически постоянными, и появляется момент М (рис. 7а), разгибающий пружину (уменьшающий угол закручивания ) (рис. 7б), т.е. свободный конец трубки перемещается на некоторое расстояние.

а б

Рис.7. Схема изменения геометрии чувствительного

элемента трубчато – пружинного манометра.

Если r ₁ – радиус ОВ ₁; r ₂ – радиус ОВ ₂; – малая ось эллипса трубки;

– угол закручивания трубки; , , и – размеры трубки до деформации и соответственно , , и – те же размеры после деформации, а т.к. длины дуг А ₁ В ₁ и А ₂ В ₂ остаются практически постоянными, будем иметь: и .

Вычитая из второго уравнения первое, получим: .

Так как и , то уравнение примет вид: .

После деформации трубки , следовательно , т. е. под воздействием измеряемого давления трубчатая пружина манометра уменьшает свою кривизну, раскручиваясь в определенном направлении на угол (рис. 7б). Изменение угла закручивания трубки вызывает перемещение её свободного конца, связанного при помощи передаточного механизма со стрелкой 5 прибора (рис. 3б), показывающей величину избыточного давления.

Уменьшение угла закручивания трубки манометра пропорционально начальному значению этого угла, увеличению малой оси сечения трубки и обратно пропорционально величине малой оси после раскручивания трубки, т. е. после её деформации под действием измеряемого давления.

.