Задача

Спроектирован температурный регулятор термостата, в котором в качестве чувствительного элемента была приме­нена биметаллическая пластинка, установленная так, как это показано на рис. 71.

2015-08-04 23-22-41 Скриншот экрана

При повышении температуры пластинка, по замыслу конструктора, начинает изгибаться. Когда темпе­ратура достигнет заданной величины, контакт А замкнется и сработает командное реле, регулирующее нагрев термо­стата.

Будет ли работать подобная система?

Датчик работать не будет, так как биметаллическая пластинка, защемленная по концам, под действием равномерного нагрева не мёняет своей кривизны.

В самом деле, если бы пластинка была свободно оперта, она изогнулась бы при равномерном нагреве по дуге окружности. В данном случае на пластинку действуют еще моменты со стороны заделок. Под их действием пластинка также изогнется по дуге окружности, но в обратную сторону (рис. 273).

2015-08-04 23-27-31 Скриншот экрана

При этом, накладывая требование равенства углов пово­рота φ1 и φ2 на концах пластинки, мы неминуемо должны потребовать равенства кривизн обеих окружностей, а это означает, что суммарные углы поворота и перемещения во всех точках пластинки (при соблюдении условия φ= φ2) равны нулю. Таким образом, защемленная по концам биметаллическая пластинка при равномерном нагреве не изогнется.

Следовательно, чтобы указанная система (рис. 71) отве­чала своему назначению, достаточно, например, заменить за­щемление пластинки шарнирным ее закреплением.