RU2143118C1

RU2143118C1 - Mobile system of electric measurement device

Info

Publication number: RU2143118C1
Application number: RU96118950A
Authority: RU
Inventors: В.А. Мишин; Е.К. Лазарев; Г.В. Медведев; Д.М. Белый
Original assignee: Ульяновский государственный технический университет
Priority date: 1996-09-24
Filing date: 1996-09-24
Publication date: 1999-12-20

Abstract

FIELD: measurement technology. SUBSTANCE: proposed structure of mobile system of electric measurement device has two spiral springs employed to create counter-torque. Layers of electret are deposited on turns of springs to enhance their vibration stability. Charges of electret on each of two sides of adjacent turns facing each other have opposite signs. EFFECT: high vibration stability and reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в приборах, работающих в условиях механических воздействий. The invention relates to the field of instrumentation and can be used in devices operating under mechanical stress.

Известные подвижные системы электроизмерительных приборов имеют низкую устойчивость к внешним вибрациям. Низкая виброустойчивость обусловлена тем, что резонансные колебания, возникающие в плоскости пружины, противодействуют регулируемой силе. На пружинах нанесен слой мягкого эластичного материала, служащий для демпфирования ее вибраций, или маленькие кусочки резины, или частичное волокнистое покрытие, распределенное по локальным точкам пружины. Это способствует уменьшению шума, а также демпфированию резонансных колебаний. Known movable systems of electrical meters have low resistance to external vibrations. Low vibration resistance is due to the fact that resonant vibrations that occur in the plane of the spring counteract the controlled force. A layer of soft elastic material is applied to the springs, which serves to dampen its vibrations, or small pieces of rubber, or a partial fibrous coating distributed over the local points of the spring. This helps to reduce noise, as well as damping resonant vibrations.

Однако такая подвижная система имеет ряд недостатков:
- низкую устойчивость к внешним вибрациям,
- низкую надежность.However, such a mobile system has several disadvantages:
- low resistance to external vibrations,
- low reliability.

Это объясняется тем, что резонансные колебания витков пружины под действием внешних сил, происходящие в плоскости пружины, приводят к выпучиванию пружины, их соударению друг с другом, что в свою очередь приводит к уводу подвижной системы приборов. Кроме того, при соударении и трении витков друг о друга происходят износ и выпадение демпфирующего слоя, что ведет к увеличению жесткости пружин, загрязнению рабочего зазора подвижной системы и, следовательно, к снижению надежности прибора. This is because resonant vibrations of the coil of the spring under the action of external forces occurring in the plane of the spring lead to the buckling of the spring, their collision with each other, which in turn leads to the withdrawal of the mobile system of devices. In addition, during the collision and friction of the coils against each other, wear and loss of the damping layer occurs, which leads to an increase in the stiffness of the springs, contamination of the working gap of the mobile system and, therefore, to a decrease in the reliability of the device.

Известны подвижные системы электроизмерительных приборов, установленные на керновых опорах и содержащие две спиральные пружины, служащие для создания противодействующего момента. Known mobile systems of electrical measuring devices mounted on core supports and containing two coil springs, which serve to create a counteracting moment.

Известные подвижные системы электроизмерительных приборов имеют низкую устойчивость к внешним вибрациям. Known movable systems of electrical meters have low resistance to external vibrations.

Целью настоящего изобретения является повышение виброустойичвости подвижной системы и ее надежности. The aim of the present invention is to increase the vibration resistance of a mobile system and its reliability.

Указанная цель достигается тем, что в подвижной системе, установленной на керновых опорах и содержащей две спиральные пружины, служащие для создания противодействующего момента, на витки пружины нанесены слои электрета, причем, заряды электрета на каждой из двух сторон соседних витков, обращенных друг к другу, имеют противоположные знаки. This goal is achieved by the fact that in a movable system mounted on core supports and containing two coil springs that serve to create a counteracting moment, electret layers are applied to the coil of the spring, moreover, the electret charges on each of the two sides of adjacent turns facing each other, have opposite signs.

В предлагаемой подвижной системе по сравнению с прототипом на витки пружины нанесены слои электрета, причем заряды электрета на каждой из двух сторон соседних витков, обращенных друг к другу, имеют противоположные знаки. Эти отличия позволяют повышать виброустойчивость системы и ее надежность. In the proposed mobile system, in comparison with the prototype, electret layers are applied to the spring coils, and the electret charges on each of the two sides of adjacent coils facing each other have opposite signs. These differences allow you to increase the vibration resistance of the system and its reliability.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где на фиг. 1 схематично показана система электроизмерительного прибора, на фиг. 2 - спиральная пружина (вид по стрелке А на фиг. 1). The invention is illustrated in the drawings, where in FIG. 1 schematically shows a system of an electrical meter, FIG. 2 - spiral spring (view along arrow A in Fig. 1).

Подвижная система включает рамку 1 с укрепленными на ней кернами 2, установленными на подпятнике 3. Внутренний конец спиральных пружин 4 закреплен на кернах 2, а наружный - на обойме 5 прибора. На витки пружин 4 нанесены слои 6 и 7 электрета так, что заряды электрета на каждой из двух сторон соседних витков пружины, обращенных друг к другу, имеют противоположные знаки. The movable system includes a frame 1 with cores 2 fixed on it, mounted on a thrust bearing 3. The inner end of the coil springs 4 is fixed to the cores 2, and the outer end to the holder 5 of the device. Layers 6 and 7 of the electret are applied to the coils of the springs 4 so that the charges of the electret on each of the two sides of the adjacent coils of the spring facing each other have opposite signs.

Предлагаемая подвижная система при воздействии вибрации работает следующим образом. The proposed movable system when exposed to vibration works as follows.

При движении одного из витков в ту или другую сторону в плоскости пружины виток испытывает силы взаимодействия (притяжения) со стороны рядом расположенного витка. Сила взаимодействия обусловлена тем, что обращенные друг к другу стороны соседних витков имеют противоположные по знаку электрические заряды. When one of the turns moves in one direction or another in the spring plane, the coil experiences interaction forces (attraction) from the side of the adjacent coil. The strength of the interaction is due to the fact that the sides of adjacent turns facing each other have opposite electric charges in sign.

Сила взаимодействия препятствует резонансным колебаниям витков, их выпучиванию, что в конечном итоге исключает увод подвижной системы, обусловленный спиральными пружинами, а следовательно, повышает ее виброустойчивость. The force of interaction prevents the resonant vibrations of the coils, their buckling, which ultimately eliminates the withdrawal of the mobile system due to coil springs, and therefore increases its vibration resistance.

Кроме того, упругие силы, обусловленные взаимодействием электретов, повышают поперечную жесткость пружины, увеличения тем самым ее собственные частоты. Таким образом, наряду с уменьшением аплитуды резонансных колебаний виброустойчивость системы повышается за счет резонансных частот пружины за верхние границы задаваемого частотного диапазона внешних вибраций. In addition, the elastic forces due to the interaction of electrets increase the lateral stiffness of the spring, thereby increasing its natural frequencies. Thus, along with a decrease in the amplitude of resonant vibrations, the vibration resistance of the system increases due to the resonant frequencies of the spring beyond the upper boundaries of the specified frequency range of external vibrations.

Так как одним из свойств электрета является его способность длительное время (до нескольких лет) создавать электрическое поле, то надежность предлагаемой подвижной системы будет значительно выше, чем у известной. Since one of the properties of an electret is its ability to create an electric field for a long time (up to several years), the reliability of the proposed mobile system will be significantly higher than that of the known one.

Таким образом, использование предлагаемой подвижной системы электрических приборов, установленной на керновых опорах, позволяет демпфировать резонансные колебания, возникающие в плоскости пружины под действием внешних вибраций, полностью исключить увод подвижной системы, обусловленный спиральными пружинами, а следовательно, повысить виброустойчивость и надежность подвижной системы по сравнению с известной. Thus, the use of the proposed mobile system of electrical devices mounted on core supports allows you to damp resonant vibrations that occur in the plane of the spring under the influence of external vibrations, to completely eliminate the movement of the mobile system due to spiral springs, and therefore, increase the vibration resistance and reliability of the mobile system compared with famous.

Claims

A mobile system of an electrical measuring device mounted on core supports and comprising two coil springs, which serve to create a counteracting moment, characterized in that electret layers are applied to the coil of the spring, and the electret charges on each of the two adjacent turns facing each other have opposite signs .