Гибкий элемент

ГИБКИЙ ЭЛЕМЕЦТ
Полезная модель относится к машиностроению, в частности, к элементам конструкций, и может быть иснользована для гибкого соединения взаимно перемещающихся объектов в различных областях машиностроения и приборостроения, например, в гидравлических и пневматических системах, антенных и осветительных устройствах, медицинских и научных приборах.
Известна гибкая стойка для светильника, содержащая несущие элементы, упругий механизм и элементы крепления (а. с. СССР №1592641, F21V21/34, 1990). Основным ее недостатком является сложность конструкции, состоящей из множества соединяемых между собой деталей.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому гибкому элементу является гибкая цельнотянутая металлическая труба (а. с. СССР № 1800203, F 16 L 11/14, 1993), принятая за прототип.
Отличительными особенностями данной трубы является то, что для придания гибкости она выполнена в виде спирали с шагом, равным наружному диаметру трубы и отношением наружного диаметра спирали к наружному диаметру трубы в пределах от 10 до 12. Чертеж гибкой металлической трубы - прототипа приведен на фиг. 1.
Основным недостатком устройства-прототипа являются его большие габариты. Кроме того, гибкая металлическая труба предусматривает работу только в пределах упругой деформации, т. е. менее 0,3 %. Поэтому для фиксации приобретаемой при изгибе деформации требуются дополнительные
приспособления.. А ;  ;
Цель предлагаемой полезной модели - упрощение конструкции гибкого элемента и расширение его функциональных возможностей.
Для устранения указанных недостатков гибкий элемент в виде цельной трубки или стержня, выполнен прямым из монокристалла сплава на основе меди с памятью формы и имеет ориентацию продольной оси вдоль кристалF 16 L 11/14, F 21 V 21/32, H 01 Q 1/00
..
лографического направления 100 с максимальной деформацией изменения формы. Сплав на основе меди в зависимости от назначения гибкого элемента в диапазоне климатических температур может находиться в мартенситном состоянии и содержать по массе (13,4 - 13,8) % алюминия и 3% никеля, или в псевдоупругом состоянии и содержать по массе (14,,5) % алюминия и 5% никеля.
Чертеж предлагаемого гибкого элемента приведен на фиг. 2.
Предлагаемый гибкий элемент представляет собой прямую трубку или прямой стержень, выполненные из монокристалла сплава медь-алюминийникель с ориентацией продольной оси вдоль кристаллографического направления 100. Такой элемент может соединять взаимно перемещающиеся части элементов конструкций. Обратимые продольные деформации до 8%, вместо 0,3% для обычного материала, обеспечивают обратимый изгиб элемента в виде прямых трубки или стержня до радиуса кривизны R не менее 6,25d, где d - внешний диаметр трубки. Внешний диаметр гибкого элемента прототипа при том же диаметре трубки оказывается в 10-12 раз больше.
Трубка в мартенситном состоянии сохраняет форму, приобретенную под действием внешних напряжений, которая, в свою очередь, может быть изменена новым приложением механических усилий. Псевдоупругая трубка после снятия изгибающих усилий восстанавливает исходную форму.
Таким образом, наряду с достигнутым упрощением конструкции, изменение структурного состояния материала, из которого изготовлен гибкий элемент, позволяет расширить его функциональные возможности по отношению к прототипу, который может обеспечить только упругие обратимые деформации.
ПатентообладательФГУП «Воронежский НИИ связи