новления величины силы
смещения F в произвольно задают возбуждаемое усилие
[FА
—
Fв)
при высокой Т или [Fg
—
Fм)
при низкой Т. Следует отметить, что в сплавах с эффектом памяти
формы очень большая сила только в результате повышения температуры не
возникает. Однако при применении метода смещения при понижении Т.
но не при ее повышении легко получить большую возбуждаемую
силу.
Метод смещения с применением
груза для создания силы смещения (см. рис. 3.1) ограничен установленным
положением элемента. Он чувствителен к воздействию вибраций, поэтому
на практике для создания силы смещения часто применяется пружина. На рис.
3.3 показан элемент, состоящий из спирали, изготовленной из сплава с
эффектом памяти формы (7) и прошедшей соответствующую обработку, и
винтовой пружины сжатия (2), изготовленной из обычного пружинного
материала, причем спираль и пружина оказывают давление друг на друга.
Спираль под действием силы смещения (усилия пружины) сдвигается при
низкой Т влево, но при повышении температуры в результате
восстановления формы происходит сжатие пружины и смещение вправо. При
понижении температуры двунаправленный элемент вновь смещается в левую
сторону.
Метод создания силы смещения с
помощью пружины конструктивно прост, имеет преимущества с экономической
точки зрения и поэтому широко применяется на практике. Однако он имеет
недостаток, заключающийся в том, что рабочий ход элемента невелик.
Это обусловлено тем, что в процессе восстановления формы спирали из сплава
с памятью формы постепенно уменьшается сила, восстанавливающая форму, а
соответствующая сила смещения в результате сдавливания пружины
увеличивается. В связи с этим сила, получающаяся без внешних
воздействий на элемент, т.е. разность двух указанных сил, резко
уменьшается в процессе восстановления формы
элемента.
На рис. 3.4 схематично
показано соотношение между нагрузкой и смещением (прогибом). Направления
действия спирали из сплава с эффектом памяти формы и пружины смещения
(?) взаимно противоположны, поэтому если в одну сторону указано
удлинение, то в другую — сжатие. В связи с этим наклон линий,
характеризующих соотношение между нагрузкой и смещением для пружины
(соответствующий постоянной пружины) и спирали из сплава с памятью
формы (отличающийся довольно сильной кривизной), взаимно
противоположен.
Точка нулевой нагрузки пружины
смещения определяется соотношением положений пружины и спирали из
сплава с памятью формы. В случае, соответствующем рис. 3.4, указанная
спираль и пружина смещения установлены с суммарным сжатием 50 мм. Точка
нулевой нагрузки пру-жины смещения удалена на 50 мм от исходной точки,
т.е. от точки нулевой нагрузки спирали из сплава с эффектом памяти
формы. При комнатной Т (< Af)
прогиб спирали, исходя из равновесия двух указанных выше сил,
составляет 34 мм, а прогиб пружины смещения становится равным 16 мм (см.
рис. 3.4, точка А ).При 90°С
(> Af)
прогибы равны соответственно 16 и 34 мм, а рабочий ход 18
мм.
Если необходимо выполнить
работу против внешних сил, например,
