SU588443A1 - Temperature expansion compensator for power system - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано в конструкци х, работающих ири значительных переиадах температур .The invention relates to mechanical engineering and can be used in structures that operate with significant temperature variations.

Известны компенсирующие устройства, действие которых сводитс  к совместному применению двух систем - основной и компенсирующей , причем основна  и компенсирующа  системы выполнены из разных материалов, где используетс  дл  корректировки разница в их тепловом расширении 1J.Compensating devices are known, the operation of which is reduced to the joint use of two systems - the main and the compensating ones, the main and compensating systems being made of different materials, where the difference in their thermal expansion 1J is used to correct.

Недостатком данной конструкции  вл етс  то, что длина компенсирующей системы соизмерима с основной системой, что приводит к больщей материалоемкости и соответственному увеличению веса конструкции.The disadvantage of this design is that the length of the compensating system is commensurate with the main system, which leads to greater material intensity and a corresponding increase in the weight of the structure.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  компенсатор температурных вли ний силовой системы, содержащий компенсирующие элементы, выполненные из материалов с различными коэффициентами температурного расширени  2.Closest to the present invention is a temperature effect compensator for a power system, which contains compensating elements made of materials with different coefficients of temperature expansion 2.

К недостаткам данной конструкции относитс  невозможность применени  их в силовой системе.The disadvantages of this design include the impossibility of using them in a power system.

Цель изобретени  - обеспечение силовой св зи без температурных напр жений.The purpose of the invention is to provide power communication without temperature stresses.

Достигаетс  это тем, что компенсирующие элементы выиолнены в виде двух наборов This is achieved by the fact that the compensating elements are made in the form of two sets

клиновых колец с ооратным расиоложением материалов по температурным коэффициентам расширени  в каждом наборе, разделенных элементом силовой системы, иричем клиновые кольца и силова  система соединены поджимной гайкой.wedge rings with oratic material positioning according to temperature expansion coefficients in each set, separated by an element of the power system, the iric wedge rings and the force system are connected by a gland nut.

На фпг. 1 изображено предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - узел клиновой пары левого илеча; иа фиг. 3 - узел клиновой пары правого илеча.On fpg. 1 shows the proposed device, a general view; in fig. 2 - node of the wedge pair of the left ilech; FIG. 3 - node of the wedge pair of the right ilech.

Устройство состоит из корпусных деталей силовой системы 1 и 2, одним концом жестко защемленных и соединенных между собой с помощью наружных 3 и внутренних 4 силовых клиновых колец, изготовленных из материала с коэффициентом термического расширени  , а также силовых клииовых колец 5 (наружных) и 6 (внутренних), изготовленных из материала с коэффициентом термического расширени  Ki, поджатых поджимной гайкой 7.The device consists of body parts of the power system 1 and 2, one end of the rigidly clamped and interconnected by means of outer 3 and inner 4 power wedge rings made of a material with a thermal expansion coefficient, as well as strong power rings 5 (outer) and 6 ( internal), made of material with a coefficient of thermal expansion Ki, pursed with a gland nut 7.

Силовые клиновые кольца 5 и 4 соприкасаютс  ио клиновым поверхност м и образуют левое плечо а клииовых пар устройства. Силовые клиновые кольца 3 и 6 соприкасаютс  по клиновым поверхност м и образуют правое плечо b клиновых пар устройства.The power wedge rings 5 and 4 are in contact with the wedge surfaces and form the left shoulder of the device. The power wedge rings 3 and 6 are in contact on the wedge surfaces and form the right shoulder b of the device’s wedge pairs.

Материалы клиновых колец устройства выбраны такими, чтобы их коэффициенты температурного расширени  удовлетвор ли условию:The materials of the wedge rings of the device are chosen such that their temperature expansion coefficients satisfy the condition:

1 2.12.

При действии на устройство положигельного перенада темиературы (ДГ) клиновые элементы удлин ютс  и расшир ютс , а при действии отрицательного переиада температуры происходит обратное действие.Under the action of the positive pressure terature (DG) on the device, the wedge elements lengthen and expand, and under the action of a negative temperature change, the opposite effect occurs.

При повышении температуры в левой клиновой паре происход т следуюшие изменени .As the temperature rises in the left wedge pair, the following changes occur.

Средний диаметр Dcp (а) наружного кольца 5 увеличиваетс  до величиныThe average diameter Dcp (a) of the outer ring 5 increases to

Dc,(a)D,,(a)-(l+K,,Dc, (a) D ,, (a) - (l + K ,,

средний диаметр внутреннего кольца 4 увеличиваетс  до величиныthe average diameter of the inner ring 4 is increased to

Dl,(a)D,(a)-{l-i-Kr nПоскольку , между клиновыми поверхност ми колец образуетс  радиальный зазор, который равенDl, (a) D, (a) - {l-i-Kr n Since a radial clearance is formed between the wedge surfaces of the rings, which is equal to

8 (а ср(«)(-) )28 (a Wed (“) (-)) 2

Образовавшийс  зазор б (а) позвол ет свободно перемеш,атьс  клиновым кольцам в продольном направлении на величинуThe resulting gap b (a) allows free movement of the wedge rings in the longitudinal direction by

/IИtga/ ITiga

где а - угол наклона конической поверхности колец к продольной оси. В правой клиновой паре средний диаметр ср (Ь) наружного кольца 3 увеличиваетс  до величиныwhere a is the angle of inclination of the conical surface of the rings to the longitudinal axis. In the right wedge pair, the average diameter cp (b) of the outer ring 3 increases to

D;p(6) Dep(6)-(l + .-Af),D; p (6) Dep (6) - (l +.-Af),

средний диаметр внутреннего кольца 6 увеличиваетс  до величиныthe average diameter of the inner ring 6 is increased to

Dl,(b)D,(b)-( + K,).Dl, (b) D, (b) - (+ K,).

Поскольку , то в данной клиновой паре создаетс  нат г, который равенSince, then in this wedge pair, nat g is created, which is equal to

g D,g(d).(Ki-K2)-&t 2g D, g (d). (Ki-K2) - & t 2

За счет возникающих сжимаюш;их усилий в данной клиновой иаре кольца, сдвига сь по клиновой поверхности, перемещаютс  в продольном направлении на величинуDue to the squeezing that occurs, their efforts in a given wedge-shaped infusion ring, shifting along the wedge surface, move in the longitudinal direction by

h(b).h (b).

tga tga

Так как геометрические размеры соответствующих клиновых колец левого а и правого b плеч устройства одииаковы, то величина температурного зазора б(а) в клиновой паре, показанной на фиг. 2, равна величине нат га б (Ь) в клиновой паре, показанной на фиг. 3, т. е. б(о)б(6) и соответственное осевые перемещенн  клиновых колец левого плеча а компенсируютс  осевыми перемещени ми клиновых колец нравого плеча Ь, т. е.Since the geometrical dimensions of the corresponding wedge rings of the left a and right b shoulders of the device are odium, the magnitude of the temperature gap b (a) in the wedge pair shown in FIG. 2, is equal to the tension of tension on bar (b) in the wedge pair shown in FIG. 3, i.e., b (o) b (6) and the corresponding axial displaced wedge rings of the left arm and are compensated for by the axial movements of the wedge rings of the normal arm b, i.e.

/г (а) h(b)./ g (a) h (b).

Корпусные детали основной системы 1 и 2 удлин ютс  соответственно на величиныThe body parts of the main system 1 and 2 are respectively extended by

А, /Л1 + /С-Д)-/,A, / L1 + / C-D) - /,

д, ,(+/ -дд-/,.d,, (+ / -dd- / ,.

Необходимое количество клиновых пар дл  компенсации перемещений AI и АЗ определ етс  формулойThe required number of wedge pairs to compensate for the movements of AI and AZ is determined by the formula

,7 - « - + 2 -- 2(/i + /,).C-tga пр - «лев - -;- - 7Г- , 7 - "- + 2 - 2 (/ i + /,).C-tga pr -" lion - -; - - 7Г

))

Таким образом, за счет действи  клиновых пар левого а правого Ь плеч устройства корпусные детали силовой системы 1 и 2, скреиленные посредством клиновых колец 3-6, могут свободно удлин тьс  под действием перепада температур , остава сь жестко скрепленными .Thus, due to the action of the wedge pairs of the left and right b shoulders of the device, the body parts of the power systems 1 and 2, which are wedged by means of the wedge rings 3-6, can be freely extended under the action of temperature difference, leaving them rigidly fastened.

Данное устройство дл  компенсации температурных вли ний в силовых конструкци хThis device for compensation of temperature effects in power structures

работает автоматически. Использование изобретени  позвол ет исключить вредные температурные вли ни  в конструкци х силовых св зей, работающих при значительных перепадах температуры.works automatically. The use of the invention makes it possible to eliminate the harmful temperature effects in the structures of power connections operating at significant temperature differences.

....

Claims (2)

1.Компенсатор температурных вли ний силовой системы, содержащий комненсирующие элементы, выполненные из материалов с различными коэффициентами температурного расширени , отличающийс  тем, что, с целью обеспечени  силовой св зи без температурных напр жений, компенсирующие элементы выполнены в виде двух наборов клииовых колец1. The compensator of temperature effects of the power system, containing compensating elements made of materials with different coefficients of temperature expansion, characterized in that, in order to provide a force connection without temperature stresses, the compensating elements are made in the form of two sets of Alii rings с обратным расположением материалов по температурным коэффициентам расщирени  в каждом наборе, разделенных элементом силовой системы.with the reverse arrangement of materials on the temperature coefficients of expansion in each set, separated by an element of the power system. 2.Компенсатор по п. 1, отл ич ающ,ий с  тем, что клиновые кольца и силова  си-стема2. The compensator according to claim 1, differing from the fact that the wedge rings and the power system соединены поджимной гайкой.connected by gland nut. Источники информации, прин тые во внимаиие при экспертизеSources of information taken into consideration in the examination 1.«Больша  советска  энциклопеди , 1956, том 42, с. 203.1. “The Big Soviet Encyclopedia, 1956, Vol. 42, p. 203. 2.«Гидроэнергетические установки под редакцией Д. С. Щавелева, 1972, с. 200.2. “Hydropower plants edited by D.Schavelev, 1972, p. 200 SpSSS J SSSSpSSS J SSS лг ;lg ff Фиг. 2FIG. 2 Фиг.ЗFig.Z