Механические элементарные преобразователи - Типы преобразователей

Наиболее распространенные механические элементарные преобразователи: рычаг, шток, пружина.

1. Рычаг. Служит для преобразования вращающего момента М в угловое перемещение (рис. 1). При малых углах поворота рычага перемещение всех его точек почти линейное. Поэтому рычаг с малым углом поворота можно считать преобразователем момента в линейное перемещение l. Рычаг может находиться в состоянии равновесия только при отсутствии входного сигнала, когда действующий на него вращающий момент М равен нулю. При наличии входного сигнала (М не равен нулю) рычаг непрерывно поворачивается и его выходной сигнал (перемещение l) непрерывно изменяется. При снятии входного сигнала это изменение прекратится, а положение рычага в этот момент может оказаться любым. Такой вид зависимости выходного сигнала от входного характерен для интегратора. Следовательно, рычажный преобразователь вращающего момента в перемещение является интегратором.

рычаг

Рис.1 Рычаг.

2. Шток.

шток

Рис.2 Шток

Служит для преобразования силы F в линейное перемещение l (рис. 2). Если на шток действует несколько сил, направленных вдоль его оси, то за F принимают результирующую этих сил. При наличии входного сигнала Е шток непрерывно перемещается, т. е. его выходной сигнал l непрерывно изменяется. При снятии входного сигнала перемещение штока прекратится и его положение в этот момент может оказаться любым. Следовательно, шток, как и рычаг, является интегратором.

3. Пружина служит для преобразования линейного перемещения l в силу F (рис. 3). Между деформацией пружины l и усилием F имеется

Линейная зависимость:

Коэффициент пропорциональности k, называемый жесткостью пружины, представляет собой коэффициент передачи ее как преобразователя. Жесткость каждой пружины -- постоянная вели чина. Жесткости пружин различного назначения могут сильно отличаться. Существуют пружины, обладающие очень большой жесткостью, например пружины в рессорах железнодорожных вагонов. Имеются и пружины с очень малой жесткостью, например в наручных часах. С помощью пружины можно производить и обратное преобразование силы в перемещение. При этом ее статическая характеристика также будет линейной.

Рис.3 Пружина.

Похожие статьи




Механические элементарные преобразователи - Типы преобразователей

Предыдущая | Следующая