Файл: Граменицкий В.Н. Грузопоршневые измерительные приборы.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.07.2024
Просмотров: 125
Скачиваний: 0
т ак же, как и при работе на р ы ч а ж н ы х динамометрах, следует про водить предварительное тарирование собственного веса поверяемо го динамометра . П р и работе на динамометре ДСГ - 50 это не тре буется.
П р и выборе схемы динамометра с большим |
верхним пределом |
||||
измерения |
прежде всего следует отметить, |
что |
схема динамометра |
||
с взаимно |
уравновешенными поршнями при |
переходе к |
большим |
||
нагрузкам |
теряет свои преимущества. Так, |
вес |
силового |
поршня |
и прочих деталей в этом случае может быть определен с меньшей точностью, а следовательно, более просто. Принципиальная воз можность нагружения силового поршня грузами (для определения постоянной k) теряет свое значение, так как нагружение образцо выми гирями массой в несколько десятков или сотен тонн практи чески неосуществимо. Применять динамометры с верхним преде
лом 200 тс и более д л я измерения малых |
нагрузок |
(близких к |
ну |
лю) т а к ж е , очевидно, нет необходимости, |
поскольку |
для таких |
на |
грузок целесообразнее использовать динамометры с меньшими |
пре |
||
д е л а м и измерения. |
|
|
|
Таким образом, для разработки динамометров с верхним преде лом измерения 200 тс и более, по мнению автора, имеет смысл при менять схему с неуравновешенными поршнями.
Р а з м е р ы поршней и цилиндров силовых поршневых пар зависят от верхнего предела измерения динамометра и максимального давления, а потому принципиально не ограничены. Однако техниче ские затруднения, возникающие при изготовлении (точнее при взаимной протирке элементов) поршневых пар с очень большим диаметром, ограничивают возможность изготовления поршневых пар определенными пределами . Есть основания считать, что наибольшим диаметром силового поршня, обеспечивающим воз можность изготовления поршней и цилиндров без особых техноло гических трудностей, может быть диаметр не более 200—300 мм.
Если принять во внимание, что диаметр силового поршня дина мометров ДСГ - 50 и Д О Г - 5 0 составляет около 250 мм и давление в системе при максимальной нагрузке достигает 100 кгс/см2 , у дина мометра с поршнем таких ж е размеров и с верхним пределом изме рения 200 тс давление в системе будет достигать 400 кгс/см2 . При этом давление в зазорах силовой поршневой пары будет изменяться от 400 кгс/см 2 до нуля.
Легко показать, что если |
площадь манометрического поршня, |
||||
к а к и у динамометров |
ДСГ - 50 |
и ДОГ.-50, равна |
1 см2 , а ход |
мано |
|
метрического поршня |
10—15 |
|
см, то вследствие |
деформации |
зазо |
ров в поршневых парах время опускания манометрического порш ня, компенсирующее утечку жидкости через зазоры, при наиболь шей нагрузке может достигнуть 1—2 с, что недопустимо. Следо
вательно, у динамометра, рассчитанного |
на работу при |
давлениях |
||
до 400 кгс/см2 , необходимо предусмотреть |
или |
систему |
подкачки |
|
рабочей жидкости, или систему |
противодавления. |
|
|
|
П о д к а ч к а рабочей жидкости |
от постороннего |
источника (насо- |
8* |
115 |
с а ) , во-первых, внесет |
некоторые |
эксплуатационные |
неудобства, |
а во-вторых, нарушит |
нормальные |
условия работы |
динамометра |
(возникновение пульсаций, дополнительных сопротивлений в соеди нительных трубках и т. п.). О д н а к о можно осуществить подкачку способом, свободным от указанных недостатков, — способом «осево го противодавления». Он заключается в образовании жидкостного затвора, препятствующего вытеканию рабочей жидкости из силовой
поршневой |
пары . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На рис. 49 показана схема |
поршневой пары |
с осевым |
|
противо |
|||||||
давлением . |
К а к видно, на схеме цилиндр поршневой пары |
имеет |
|||||||||
|
|
кольцевую |
выточку, |
соединенную |
|||||||
|
|
с трубкой, |
через |
которую в |
при |
||||||
|
|
бор |
подается |
рабочая |
жидкость |
||||||
|
|
от |
постороннего |
источника |
при |
||||||
|
|
давлении |
Р\. |
Если |
|
разность |
|||||
|
|
Рі — Р |
достаточно |
мала, |
|
то |
утеч |
||||
|
|
ка |
рабочей |
жидкости из |
измери |
||||||
|
|
тельной |
системы |
|
т а к ж е |
|
будет |
||||
|
|
пренебрежимо |
мала . |
|
|
|
|||||
|
|
|
Следует |
отметить, что |
|
возмож |
|||||
|
|
ные пульсации и перепады давле |
|||||||||
Рис. 49. Схема поршневой пары с |
ния |
в трубопроводе, |
идущем от |
||||||||
осевым |
противодавлением |
насоса, |
практически |
не |
повлияют |
||||||
|
|
на |
измерительную |
|
систему, |
так |
к а к зазоры м е ж д у поршнем и цилиндром обладают большим демп фирующим действием.
Уменьшение утечки рабочей жидкости через зазоры поршневых пар может быть достигнуто и более простым способом — путем применения цилиндра с радиальным противодавлением. Такой ци линдр может быть выполнен в различных вариантах . Наиболее простая схема цилиндра с радиальным противодавлением, приме ненная в динамометрах ДСГ - 50, показана на рис. 47. Как видно из схемы, к цилиндру силовой поршневой пары приварена «рубашка» . Внутренняя полость рубашки сообщена отверстием в стенке ци линдра с внутренним пространством силовой поршневой пары. От верстие в стенке рубашки служит для выпуска воздуха во время заполнения полости рубашки рабочей жидкостью . После заполне ния оно закрывается пробкой.
Д а в л е н и е в силовой поршневой паре, действуя снаружи на ци линдр, препятствует увеличению з а з о р а между поршнем и цилинд
ром, в результате чего утечка жидкости через зазоры |
происходит |
||
менее |
интенсивно. |
|
|
Н а |
рис. 50 показан |
второй вариант схемы цилиндра |
с радиаль |
ным противодавлением, |
использованный в динамометре |
Д О Г - 5 0 * . |
В отличие от схемы первого варианта в этой схеме рубашка не при варивается к цилиндру, а насаживается на него и уплотняется с по-
* Предложение К. И. Перчихина.
м о щ ью резиновых колец, з а л о ж е н н ы х в кольцевые пазы на внут
ренней |
поверхности |
рубашки . Преимущество схемы |
заключается |
в том, |
что рубашка |
может быть надета на цилиндр |
у ж е действую |
щего динамометра, в конструкции которого р у б а ш к а не была пре дусмотрена заранее, а зазоры оказались очень велики.
Однако схема, показанная на рис. 50, имеет и существенный не достаток. При повышении давления во внутренней полости рубаш
ки |
происходит д е ф о р м а ц и я цилиндра на всех участках, в том числе |
||
на |
участках, близких к его краю, а давление в зазорах на этих уча |
||
стках уменьшается до нуля. В |
результате зазор |
между поршнем |
|
и |
цилиндром на этих участках |
может уменьшиться |
до недопустимо |
малых значений, вследствие чего может произойти «закусывание» поршня в цилиндре.
Рис. 50. |
Схема цилиндра |
с ради- |
Рис. 51. Схема цилиндра с ради |
альным |
противодавлением |
(второй |
альным противодавлением (тре- |
|
вариант) |
|
тин вариант) |
Третий вариант схемы * с рубашкой противодавления, не имею щей указанного недостатка, приведен на рис. 51. В отличие от схе мы второго варианта р у б а ш к а состоит из нескольких рубашек, на
саженных на |
цилиндр, внутренние полости которых сообщены |
с внутренним |
пространством цилиндра отверстиями, выполненны |
ми в нем. В |
результате давление во внутренней полости рубашек |
будет приблизительно равно давлению в зазоре на соответствую щих уровнях, и зазоры между поршнем и цилиндром при повыше нии давления останутся без изменений.
Расчет размеров цилиндров и оценка оптимальных значений за зоров в поршневых парах, построенных по одной из рассмотренных схем, проводятся по методике, изложенной в работе [1].
* Аналогичен схеме манометра с неменяющейся от давления площадью порш ня, предложенной М. К. Жоховскнм [60].
117
I
Раздел третий.
М Е Т О Д Ы ИСПЫТАНИЙ И П О В Е Р О К
Г л а в а X. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ И ПОВЕРОК
Г Р У З О П О Р Ш Н Е В Ы Х МАНОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
Аттестация опытных образцов вновь разработанных типов грузо поршневых измерительных приборов, испытания и поверка грузо поршневых приборов, выходящих из производства или ремонта, и поверка приборов, находящихся в эксплуатации, в основном со
стоят |
из двух видов поверочных операций. |
|
|
|
|
К |
первому виду относятся операции, имеющие |
целью |
опреде |
||
лить качественные показатели испытуемых приборов: |
|
||||
внешний осмотр поверяемого прибора; |
|
|
|
||
определение скорости опускания |
поршня |
и |
ширины |
зазора |
|
м е ж д у поршнем и цилиндром; |
|
|
|
|
|
определение продолжительности |
свободного |
вращения |
поршня; |
оценка величины зазоров между поверхностями поршней и ка налов цилиндров;
проверка взаимной перпендикулярности осей поршней и опор ных плоскостей грузоприемных устройств;
определение чувствительности; определение порога чувствительности*.
Ко второму виду поверочных операций относятся операции, имеющие целью установить основные метрологические характери стики приборов:
определение приведенной |
площади |
поршня |
или в |
приборах |
||
с взаимно |
уравновешенными |
поршнями |
определение |
отношения |
||
площадей |
(постоянных |
п р и б о р а ) ; |
|
|
|
|
определение массы грузов, входящих в комплект прибора, и про |
||||||
верка ее соответствия расчетным или номинальным |
значениям; |
|||||
определение массы подвижной части прибора — поршня и гру- |
||||||
зоприемного устройства |
(в |
приборах |
с неуравновешенным пор |
шн е м ) .
*Термин «порог чувствительности» иногда заменяют термином «порог реаги рования».
118
И с п ы т а н ия первой группы проводятся по методикам, разрабо танным применительно к к а ж д о м у данному типу или к группе при боров, и обычно не требуют применения каких-либо специальных поверочных установок или высокоточных измерительных средств.
Испытания второй группы осуществляются в большинстве слу чаев методом сличения с мерами или приборами высшего класса точности в соответствии с утвержденной дл я данного типа приборов поверочной схемой.
СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
Д л я проведения поверочных операций необходимы следующие из мерительные средства и вспомогательное оборудование:
1. Эталонные или образцовые манометрические приборы (мано метры, вакуумметры, барометры и др.) высших классов точности.
Соотношение классов точности поверяемого и образцового при боров, обеспечивающее необходимую точность результатов повер ки, зависит от точности применяемого метода сличения и точности поверяемых приборов. Пр и взаимном сличении грузопоршневых приборов это соотношение может составлять всего 2—2,5, так как погрешности метода сличения в этом случае весьма малы .
2.Образцовые гири или специальные грузы дл я определения от ношения приведенных площадей приборов с взаимно уравновешен ными поршнями. (Погрешность применяемых в этом случае гирь или специальных грузов д о л ж н а быть в 5—10 раз меньше предела до пускаемой погрешности поверяемого прибора.)
3.Устройства дл я создания давления или разрежения, с по мощью которых проводят взаимные сличения образцового (или эта лонного) и поверяемого грузопоршневых приборов и установку по уровню взаимно сличаемых приборов.
4.Образцовые весы, предназначенные для определения массы грузов с точностью, превышающей не менее чем в 5 раз предел до пускаемой погрешности.
5.Соответствующие наборы образцовых гирь.
6.Измерительный индикатор с ценой деления 0,01 мм.
7.Секундомер.
8.Н а к л а д н о й уровень с ценой деления не более 2' для установки поверяемых приборов и с ценой деления 30" для поверки накладно го уровня.
9.Термометр с ценой деления 0,1—0,5° С.
10.И з м е р и т е л ь н а я линейка длиной 0,5—1 м с миллиметровыми делениями .
11.Вискозиметр или набор вискозиметров дл я измерений в ди апазоне 0,01—10 П, предел допускаемой погрешности которых не более 5% от измеренного значения динамической вязкости.
12.Манометры пружинные технические с верхними пределами измерения, соответствующими верхним пределам измерения пове
ряемых приборов |
(для проверки манометров на герметичность). |
13. Микрометр |
с ценой деления 0,01 мм. |
119