Файл: Граменицкий В.Н. Грузопоршневые измерительные приборы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.07.2024
Просмотров: 136
Скачиваний: 0
пары от первоначального (вертикального) положения давления, создаваемое весом поршня и груза, уменьшается пропорционально косинусу угла ср между осью поршня и вертикалью .
Разность давлений АР, измеряемая дифманометром, и плотность Q жидкости в резервуаре определяются по ф о р м у л а м :
( V I H . 9 ) (VIII . 10)
где іпх — масса поршня с грузоприемной тарелкой; H — расстоя ние между уровнями расположения нижних отверстий труб датчи ка; F — приведенная площадь поршня .
Д и ф м а н о м е т р с переменным |
углом |
наклона поршня не получил |
|
широкого распространения, так |
как |
д л я определения плотности |
|
жидкости в резервуарах этот способ |
оказался практически |
мало |
|
удобным. Однако описание схемы дифманометр а в отдельных |
слу |
чаях может представлять практический интерес, а потому приве дено в данной работе. Например, если разработать конструкцию дифманометра, построенного по схеме, показанной на рис. 35, предусмотрев в нем устройство, обеспечивающее очень точное изме рение угла ф (например, применив набор концевых мер высокого класса точности), можно создать удобный в эксплуатации и обла дающий достаточной точностью образцовый манометр или д и ф м а нометр, предназначенный д л я поверочных целей.
Г л а в а IX. Г Р У З О П О Р Ш Н Е В Ы Е П Р И Б О Р Ы
Д Л Я ИЗМЕРЕНИЯ БОЛЬШИХ СИЛ И МАСС
Гидравлический измерительный мультипликатор, представляющий собой комбинацию двух неуплотненных поршней различных диа метров, впервые был применен д л я создания и измерения больших сил М. К. Ж о х о в с к и м в 1935 г. [22] в р а з р а б о т а н н о м им грузопоршиевом манометре высокого давления (см. рис. 16).
В результате комплекса работ, |
выполненных во |
В Н И И Г К в по |
|||
слевоенные годы, на основе принципа гидравлического |
мультипли |
||||
катора была |
р а з р а б о т а н а |
группа |
образцовых приборов |
и устано |
|
вок высокой |
точности, в |
том числе образцовые |
грузопоршневые |
||
весы, образцовые (стационарные) |
грузопоршневые |
динамометры |
(силоизмерительные машины) и некоторые другие.
ПЕРЕНОСНОЙ ПРИБОР ДЛЯ «БЕЗГИРНОЙ» ПОВЕРКИ ТОВАРНЫХ ВЕСОВ
К а к известно, большегрузные весы поверяют нагружением их об разцовыми гирями в количестве, соответствующем верхнему пре делу измерения весов. Это вносит определенные затруднения в ра-
88
боту поверочных организаций, поскольку, во-первых, требует нали
чия и |
транспортировки |
(к |
местам поверки весов) |
больших коли |
||
честв |
образцовых |
гирь |
(с |
пределом |
допускаемой |
погрешности |
± 0 , 0 1 % ) , а кроме |
того, большой з а т р |
а т ы физических сил обслужи |
вающего персонала при транспортировке гирь, нагружении и раз грузке весов во время поверки.
Первый образец стационарного грузопоршневого прибора д л я «безгирной» поверки товарных весов конструкции М. К. Ж о х о в с к о - го был изготовлен в М Г И М И П еще в 1939 г. [43]. В этом приборе в качестве основного измерительного узла использован грузопоршневой измерительный мультипликатор .
П |
р и работе |
прибора |
на |
пор |
шень |
меньшего |
диаметра (мано |
||
метрический) н а к л а д ы в а л и с ь |
гру |
|||
зы, а поршень большего |
диаметра |
|||
(силовой) опирался на |
платфор |
му поверяемых весов. Вследствие
этого' на |
платформу |
действовала |
сила, во |
столько раз |
большая ве |
са грузов, во сколько площадь одного поршня была больше пло щ а д и другого. Прибор монтиро
вался |
на жесткой |
массивной |
раме. |
|
|
Результаты, полученные при испытании опытного образца, подтвердили принципиальную возможность и целесообразность создания подобных приборов д л я практических целей.
Рис. 36. Схема измерительной части прибора для безгирной поверки товарных весов:
Д а л ь н е й ш и е работы |
М Г И М И П |
/ — плита; 2— |
основание; 3 — завод - |
|||||
в этом |
направлении |
были |
пре |
нон механизм; |
4 — гильза; 5 — порш |
|||
невой, манометр; 6 — разделительная |
||||||||
рваны |
Великой |
Отечественной |
камера; |
7— |
стакан; 8 — вращаю |
|||
войной |
и возобновлены лишь в |
щийся цилиндр; 9 — масляный |
пресс |
|||||
|
|
|
|
|||||
1947—1948 гг., когда |
под |
руко |
|
|
|
|
||
водством М. К. Жоховского и при |
участии |
автора [44] был |
р а з р а |
|||||
ботан |
переносной |
грузопоршневой |
прибор |
д л я |
безгирной |
поверки |
товарных весов с верхними пределами измерения 500 и 1000 кг.
Схема измерительной части прибора показана на рис. 36. |
П р и |
||
бор |
состоит из плиты, установленной |
на трех регулировочных |
вин |
тах, |
и основания, к которому жестко |
присоединена гильза. Гильза |
заключена внутри в р а щ а ю щ е г о с я цилиндра, расположенного в свою очередь внутри стакана . Гильза, цилиндр и стакан взаимно притер ты с радиальным зазором 10—15 мкм. К верхней части стакана присоединена прозрачная камера с кольцевыми рисками, на кото рой установлена манометрическая поршневая пара, состоящая из цилиндра, поршня с у к а з а т е л е м (на его нижнем конце) и грузоприемного диска. На основании смонтированы заводной механизм и
89
м а с л я н ый пресс. М е ж д у нижней (шлифованной) поверхностью ос нования и верхней (шлифованной) поверхностью плиты находится шариковый подпятник для самоустановки прибора в нужное поло жение, представляющий собой кольцевую обойму с расположен
ными в ней по кругу стальными |
шариками . |
|
|
||||||
При |
работе прибор |
устанавливается |
на платформу |
поверяемых |
|||||
весов. |
Н а |
стакан, имеющий в верхней |
части сферическую |
поверх |
|||||
ность, |
накладывается |
хомут, через который перекидываются тро |
|||||||
сы, соединенные с системой тяг |
и распорок. Отношение площадей |
||||||||
силового стакана и манометрического поршня близко к 200. |
|||||||||
При |
переноске прибор |
вместе |
с грузом |
и установочным |
приспо |
||||
соблением |
р а з м е щ а е т с я в |
чемодане. Вес |
прибора вместе |
с грузом |
|||||
и чемоданом'28 кгс. |
|
|
|
|
|
|
|
||
Н и ж н я я |
(силовая) |
часть прибора заполняется касторовым мас |
|||||||
лом, верхняя (манометрическая) |
часть |
и прозрачная |
камера — ке |
||||||
росином. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При |
наложении груза на грузоприемный диск манометрического |
||||||||
поршня под поршнем |
возникает |
давление, которое действует на |
|||||||
основание |
прибора с |
силой, равной произведению этого |
давления |
на проекцию гильзы и цилиндра на основание прибора. Цилиндр, приводимый в движение заводным механизмом, вращается со ско
ростью около |
1 об/мин, скорость манометрического |
поршня, вра |
||
щ а е м о г о вручную, не менее 30 об/мин. |
|
|
||
Сила, с которой прибор действует на платформу |
поверяемых |
|||
весов, |
|
|
|
|
|
G, = (G0 4- G + |
/ / T F M a „ ) |
к + G'0, |
(IX . 1) |
где Go — вес |
манометрического |
поршня |
и грузоприемного диска; |
|
G — вес грузов, наложенных на |
грузоприемный диск; |
Я — расстоя |
ние м е ж д у торцом манометрического поршня и дном гильзы; у —
удельный вес рабочей жидкости, заполняющей гильзу; |
-FM a n — при |
||||||||||
веденная п л о щ а д ь манометрического поршня; k — постоянная |
при |
||||||||||
бора, р а в н а я отношению приведенных |
площадей силового |
Fc |
и |
||||||||
манометрического F M a H поршней, |
определяемая |
экспериментально |
|||||||||
при аттестации или поверке прибора; |
Go' — вес |
плиты, |
основания, |
||||||||
гильзы, шарикового подпятника, пресса и цилиндра. |
|
|
|
||||||||
Д л я |
работы с прибором удобнее применять |
формулу |
|
|
|
||||||
|
|
« 1 = {т0 + |
>п•+ HpFM„) k 4- т'„, |
(IX.2) |
|||||||
где іщ, |
Щ, |
'"2 и іп0' |
— значения |
массы, соответствующие |
значениям |
||||||
веса Gi, |
G0, |
G и G 0 ' |
в формуле |
(IX . 1); |
Q — плотность рабочей |
ж и д |
|||||
кости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Величина m, определяет массу образцовых гирь, наложение ко |
|||||||||||
торых заменяется применением описанного прибора. |
|
|
|
||||||||
Основной параметр п р и б о р а — п о с т о я н н у ю |
/г — находили экспе |
||||||||||
риментально, путем |
нагружения |
силового стакана |
(с помощью |
под |
|||||||
весной |
клетки — платформы) |
образцовыми |
гирями |
(рис. 37) |
и |
90
у р а в н о в е ш и в а н ия системы |
соответствующим нагружением |
мано |
||||
метрического |
поршня . |
|
постоянной k на установке, построенной |
|||
Если при |
определении |
|||||
по схеме, |
приведенной |
на |
рис. 37, поршень и стакан |
были |
предва |
|
рительно |
уравновешены |
(при небольших нагрузках), |
то после ука |
занного нагружения образцовыми гирями постоянную к м о ж н о оп
ределить по |
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
к |
= |
|
|
+ |
1, |
|
|
|
|
|
|
(ІХ.З) |
|
где |
тс |
и |
и і м а п — масса * гирь |
или |
грузов, наложенных |
соответст |
||||||||||||||||
венно |
на |
платформу, |
|
подвешенную |
к |
стакану, |
и |
на |
манометриче |
|||||||||||||
ский |
поршень. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Отношение к |
и |
масса |
т м |
а н |
грузов, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
н а к л а д ы в а е м ы х |
на |
|
грузоприемный |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
диск, |
определяются |
с |
погрешностями, |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
не |
превышающими |
|
соответственно |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
± 0 , 0 0 5 и |
± 0 , 0 0 2 % . |
|
Это |
обеспечивает |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
создание |
и измерение |
заданной |
|
на |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
грузки на поверяемые весы с погреш |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
ностью не |
более |
± 0 , 0 1 % , |
что |
позволя |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
ет использовать прибор вместо образ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
цовых гирь 4-го |
р а з р я д а , |
имеющих |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
такую |
ж е |
допустимую |
погрешность. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
Изготовленная |
в |
|
1949 г. |
партия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
приборов |
была |
подвергнута |
|
опытной |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
эксплуатации |
в |
некоторых |
|
областных |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
поверочных лабораториях . |
|
При |
этом |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
было |
установлено, |
что |
поверка |
боль |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
шой группы |
товарных |
весов |
с |
верхни |
|
Рис. |
37. |
Схема определения |
||||||||||||||
ми |
пределами |
500 |
и |
|
1000 |
кг, |
прове |
|
постоянной |
k при |
поверке |
|||||||||||
денная обычным |
способом |
(с |
помощью |
переносного |
прибора, |
пред |
||||||||||||||||
назначенного |
для |
поверки |
||||||||||||||||||||
образцовых |
гирь) |
и |
|
параллельно |
с |
|
||||||||||||||||
|
|
|
товарных весов. |
|
||||||||||||||||||
применением |
прибора д а л а |
|
идентич |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ные результаты . О д н а к о было |
отмечено, |
что применение |
|
перенос |
||||||||||||||||||
ного прибора |
в |
условиях |
стационарной |
лаборатории |
все |
|
ж е |
неце |
||||||||||||||
лесообразно, |
так к а к |
производительность труда |
обслуживающего |
|||||||||||||||||||
персонала |
при |
этом |
значительно |
|
понижается |
(в 1,5—2 |
раза) из- |
|||||||||||||||
за |
некоторой |
сложности |
управления прибором. Поэтому было |
|||||||||||||||||||
признано |
целесообразным |
применять |
переносные |
приборы |
лишь |
|||||||||||||||||
в тех |
случаях, когда |
невозможно |
использовать |
|
образцовые |
гири, |
например при поверке товарных весов в отдаленных сельских или горных районах, куда доставить образцовые гири трудно или не возможно .
Р а з р а б о т к а |
и проведенные испытания |
переносных грузопоршне |
вых приборов |
д л я «безгирной» поверки |
товарных весов показали, |
* Значения тс |
и ; п м а н согласно ГОСТ 13703—68 приводятся к условной плот |
ности 8 г/см3 , поэтому введение поправок на возможное различие плотностей мате риалов грузов не требуется.
91