此種恒力彈簧支吊架主要由固定外殼、中間轉體、彈簧三部分組成。此外,尚有負荷調整器、轉體位移指示器、轉體限位器等附件。
固定外殼固定在吊架生根結構上。而中間轉體支撐在其上,并可繞A軸轉動。彈簧合也支撐在固外外殼上,且可繞D軸轉動。
中產轉體上有若干個吊桿孔B,可根據熱位移大小選用其中一個。AB距離越大,允許熱位移就越大。B孔上掛著吊桿,吊桿上有花蘭螺絲,吊架調整時可用它調整吊桿長度。
彈簧力作用在轉體的C點,AC距離可借助負荷調整器進行調整,AC距離越大吊架荷重就越大。
轉體在吊桿力(吊架荷重)和彈簧力共同作用下,按力矩本平衡原理工作。
H1恒力彈簧支吊架是按力矩平衡原理工作為,圖32是工作原理分析圖。
轉體上作用有2個力,一個是吊桿荷重W,另一個是彈簧力P。它們對A軸的力矩大小相等方向相反。
W;AB;Sin R=P;h(31)
Δ在ABC中,根據正弦定理:
Sin T/CK=Sin D/AC,而Sin D=h/AD (32)
彈簧力 P=P;F(33)
式中 P為彈簧剛度(公斤/毫米);
F為壓縮值(毫米)
將(32)式、(33)式代入(31)式得:
W;AB;Sin R= P;F;AC;AD;Sin T/CD(34)
恒力彈簧支吊架結構上可制成LR=LT,這只是LS=LU即可。因為LR=LU+Lβ,LT=LS+β ,H1型吊架中, LS=LU=60?。
使用時,可作到F=CD。
于是(34)式變為:
W= P;AC;AD/AB(35)
(35)式右面是與熱位移無關的常數,故吊架荷重W將不隨熱位移而變保持恒力彈簧支吊架。
轉體轉動范圍是AB軸線在xx軸(即水平線)上下30?范圍。由圖33可知,此種吊架允許熱位移值為:
當熱位移向上時,AB軸線需靠近下偏30?位置安裝;熱位移向下時,AB軸線需靠近上編30?位置安裝;如果吊架的允許熱位移值有較大富裕量時,AB軸線也可安裝在中間某一位置。
恒力彈簧支吊架彈簧安裝壓縮值,必須以F=CD的原則確定。因為轉體在不同安裝位置時CD值不相同,故彈簧安裝壓縮值也就不同。使用時,只要安裝時滿足F=CD,熱位稱時仍可保持兩者相等。因為熱位移時CD的變化量等于彈簧壓縮值的變化。
下面分析一下,恒力彈簧支吊架安裝壓縮值不等于CD時,對恒力彈簧支吊架荷重和恒力特性的影響。
由(34)式可得出:
W=WH;F/CD(37)
式中:WH為(25)式表示的荷重,即F=CD時為設計荷重。
如果F≠CD,則安裝荷重F/CD成比例的發生偏差。F
荷重隨熱位移變化情況如下(即恒力特性):
設F=CD-Z。Z為CD與F的差值,結構上決定了Z不隨熱位移而變。則:
W=WH;F/CD=WH;(CD-Z)/CD=WH;(1-Z/CD) (38)
dw=WI-W安=WH ;(1-Z/CDI-1+Z/CD安)=WH;Z;(CDI-CD安)/(CDI;CD安)
= WH;Z;(d CD/ CDI;CD安)
式中 dw為熱位移時荷重變化量;
WH 為設計荷重;
WI 為工作時荷重;
Wj 為安裝時荷重;
Z為CD與F的差值;
CDI 和CD安 為恒力彈簧支吊架在工作狀態(熱態)和安裝狀態(冷態)時的CD的值。
因Z和CD值都可正可負,故荷重隨熱位移變化,有四種可能。
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