Мембраны, сильфоны и трубчатые пружины

Мембраной называют тонкую упругую, чаще всего круглую, плоскую или гофрированную пластину, закрепленную по краям. Она бывает ме­таллической или неметаллической. Мембраны применяют в качестве упругих элементов в муфтах, чувствительных элементов систем для измерения давления, в микрофонах, телефонах, тормоз­ных устройствах.

Под действием газа, жидкости или сосредоточенной силы (рис. а) мембрана прогибается, и в ней возникают деформации.

Две гофрированные мембраны, сваренные или спаянные по бур­тику, образуют мембранную коробку (рис. г), которая позволяет увеличить чувствительность упругого элемента. По использованию мембранные коробки делят на манометрические, анероидные и на­полненные. Внутренняя полость манометрических коробок соединена со средой, давление в которой (избыточное или вакуум) необходимо измерить. В анероидных коробках из внутренней полости откачивают воздух до разрежения 0,1...0,2 МПа. Они измеряют абсолютное давле­ние воздуха в барометрах и высотомерах, В наполненной мембранной коробке внутренняя полость заполнена азотом или парами эфира. Та­кие коробки применяют в термометрах и терморегуляторах.

Металлические мембраны изготавливают из нержавеющих ста­лей, фосфористой и бериллиевой бронз, биметаллов, неметаллические — из резины, кожи, пластмасс, прорезиненного шелка. Толщина металлических мембран составляет 0,06..1,5 мм, а неметалличе­ских — 0,1...3,0 мм. Неметаллические мембраны менее долговечны, их свойства сильно зависят от температуры и времени эксплуатации (старение свойств).

Сильфонами называют тонкостенные цилиндрические сосуды, стенки которых имеют волнообразные складки. Они при­меняются для измерения давления, герметизации подвижных соеди­нений, в качестве сосудов переменной вместимости, упругих соединений трубопроводов. Под действием сил F, приложенных к крайним сечениям, либо внутреннего или внешнего давления стенки сильфона деформируются и его длина изменяется.

Конструкции, основные параметры и размеры сильфонов опреде­ляются ГОСТами. По сравнению с мембраной сильфоны имеют боль­шие габариты и сложнее в изготовлении. Их диаметр равен 8... 150 мм, толщина стенок — 0,1...0,5 мм. Сильфоны изготавливаются цельно­тянутыми или паяными из латуни Л80, бериллиевых бронз БрБ2, БрБ2,5, нержавеющей стали Х18Н10Т и других материалов.

Амортизаторы

При эксплуатации и транспортировании многие механизмы и устройства испытывают колебания, удары, которые могут привести к отклонениям положений звеньев, т.е. показаний устройств (вибро­устойчивость) или к разрушениям (вибропрочность). Для предохра­нения механизмов, устройств от вредного воздействия колебаний и ударов применяются простейшие резиновые упоры 1, которые крепят в виде опорных ножек к корпусам изделий.

Из более сложных и надежных амортизаторов применяют пру­жинные и металлорезиновые. При подборе аморти­заторов определяют их жесткость. Необходимо соблюдать условие, при котором частота вынужденных колебаний изделия не попала бы в полосу резонанса. Дополнительным условием является ограничение деформации амортизатора величиной, предусмотренной в описании амортизато­ра.