ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ №53-110-01

Результат выполнения конструкторской разработки.

Круглые хлопающие мембраны выполняются в форме круглых дисков определенных диаметров и толщин. Каждый из таких дисков должен иметь сферическую вогнутость /выпуклость/. Расположение вогнутости /выпуклости/ зависит от тех значений температур, которые контролирует такой чувствительный элемент, состоящий из двух слоев: активного с большим коэффициентом линейного расширения /КЛР/ и пассивного с КЛР, значительно меньшим, чем у активного слоя. Работа таких элементов происходит вследствие изменения температуры объекта, который они контролируют. Так, например, если активный слой мембраны находится на выпуклой стороне, то при понижении температуры контролируемого объекта, элемент, вначале медленно, а потом мгновенно изменит местоположение активного слоя на противоположное, благодаря чему произойдет размыкание / замыкание . контактов прибора. Практически такой элемент заключает в себе целый выключатель, состоящий из одной детали в виде диска. Это привлекает, т.к. такой элемент можно использовать в приборах, у которых единая, оправдавшая себя в эксплуатации механическая часть прибора, где только необходимо заменить элемент с другими заданными параметрами.

Самой сложной задачей для предприятий-изготовителей приборов с такими термобиметаллическими чувствительными элементами является обеспечение высоких требований к технологическому процессу формовки сферы, который, к сожалению, никогда не повторяется, даже с использованием одних и тех же условий: оснастки, оборудования, приложения усилий к пуансону и т. д. Единой технологии для этой операции пока нет и быть не может по той причине, что составляющие любой термобиметалл слои не соответствуют по толщине друг другу т. к. при существующей технологии производства термобиметаллов соединение активного и пассивного слоев происходит путем совместной прокатки этих слоев вначале в горячем, а затем, примерно с толщины четыре миллиметра, в холодном состоянии, в виду чего толщины активного и пассивного слоев различаются по всей плоскости соприкосновения слоев, что приводит к различной жесткости чувствительных элементов и несовершенству технологии формовки их сферы.

Теоретические расчеты показывают, что с увеличением, например, толщины активного слоя термобиметаллической хлопающей мембраны /19,6/ и толщиной 0,21 мм/ с 0,10 до 0,122 мм сила, необходимая для осуществления хлопка при нагревании на 22 ⁰ С, увеличивается с 2,26 до 3,44 Н /Ньютона/. По этой причине только от 10% до 20% отформованных элементов считаются годными, а остальные, до 80% от запущенной на данный момент партии, уходят в брак. Эта беда наблюдается не только в нашей стране, но и за рубежом.

Теоретические исследования и проведение экспериментальных работ в течение 16 лет убеждают, что толщины слоев необходимо рассчитывать по разработанной автором методике для каждой марки термобиметаллов по ГОСТу 10533 - 86 и сваривать их диффузной сваркой. В результате выход годных мембран на операции «формовка» повышается с 10% до 90%. Одновременно улучшается и чувствительность.