Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Ниже приведены данные одного из таких устройств-грузопоршневого манометра с пределом 60 кгс/см2. Выпускаются также грузопоршневые манометры на 6 ат, 600 ат и 2500 ат.




Приложение 1.

1.1 Измерение давления. Приборы для измерения давления.

В зависимости от назначения приборы для измерения давления делятся на следующие основные группы:

Манометры – для измерения избыточного давления.

Вакуумметры – для измерения вакуумметрического давления (вакуума).

Мановакуумметры – для измерения вакуумметрического и избыточного давлений.

Барометры – для измерения атмосферного давления.

Баровакуумметры – для измерения абсолютного давления.

Дифференциальные манометры – для измерения разности давлений.

По принципу действия все приборы для измерения давления можно разделить:

Жидкостные - приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается весом столба жидкости, а изменение уровня жидкости в сообщающихся сосудах служит мерой давления. К этой группе относятся чашечные и U-образные манометры, диффманометры и др.

Плотность ртути в 13,6 раз больше плотности воды, высота ртутного столба будет уже в 13,6 раз меньше высоты водного столба. Но такие манометры необходимо делать U-образными (см. рисунок).

 

Рисунок 2.4. Ртутный U-образный манометр

 

1-стеклянная трубка, наполненная ртутью; подсоединяется к устройству, в котором измеряется давление; 2-миллиметровая шкала; 3- вертикальная плоскость, на которой крепится трубка; 4- второй (открытый) конец изогнутой трубки;

 

Разность высот ртути в трубках измеряется с помощью миллиметровой шкалы. Давление можно определить в мм. рт. ст, а затем перевести в Па (давление 1 мм.рт.ст.равняется 133,3 Па)

Грузопоршневые - приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается усилием, создаваемым калиброванными грузами, воздействующими на свободно передвигающийся в цилиндре поршень.

Приборы с дистанционной передачей показаний - приборы, в которых используются изменения тех или иных электрических свойств вещества (электрического сопротивления проводников, электрической емкости, возникновение электрических зарядов на поверхности кристаллических минералов и др.) под действием измеряемого давления. К таким приборам относятся манганиновые манометры сопротивления, тензосопротивления, пьезоэлектрические манометры с применением кристаллов кварца, турмалина или сегнетовой соли, емкостные манометры, ионизационные манометры и др.

Пружинные - приборы, в которых измеряемое давление уравновешивается силами упругости пружины, деформация которой служит мерой давления. Благодаря простоте конструкции и удобству пользования пружинные приборы получили широкое применение в технике. К этой группе относятся разнообразные приборы, отличающиеся по виду пружин, например манометры с трубчатой пружиной.

Трубчатые пружины представляют собой кругообразно согнутые трубки с овальным поперечным сечением. Давление измеряемой среды воздействует на внутреннюю сторону этой трубки, в результате чего овальное поперечное сечение принимает почти круглую форму. При искривлении пружинной трубки возникают напряжения в кольцах трубки, которые разгибают пружину. Незажатый конец пружины выполняет движение, пропорциональное величине давления. Движение передается посредством стрелочного механизма на шкалу. Для измерений давления до 60 или 100 кгс /см2 применяются, как правило, согнутые с углом витка около 270°, кругообразные пружины. Для измерений давления с более высокими значениями используются пружины с несколькими лежащими друг над другом витками и одинаковым витковым диаметром (винтовая пружина) или со спиралеобразными витками, лежащими в одной плоскости (плоская спиральная пружина).

Так как металл трубчатых пружин и мембран «устаёт», то по истечении некоторого времени их необходимо проверять (в специальных лабораториях) и делать поправки к существующей шкале.

Основными характеристиками трубчатых пружинных манометров являются:

-предел измерения;

- цена деления (равна отношению предела измерений к числу делений шкалы);

- абсолютная погрешность измерения (разность между истинным и измеряемым значениями);

- класс точности прибора (отношение абсолютной погрешности измерения к пределу измерения, умноженное на 100 %) указан на шкале прибора, без процентов.

 

По метрологическому назначению измерительные приборы делятся на образцовые и рабочие. Образцовыми измерительными приборами называются приборы, предназначенные для поверки других измерительных приборов.

 

Рисунок 2.5. Манометр с трубкой Бурдона.

Образцовые манометры имеют следующие классы точности:

0,05; 0,2 — грузопоршневые манометры;

0,16; 0,25; 0,4 — пружинные манометры. Рабочими измерительными приборами называются все измерительные приборы, служащие для непосредственных измерений. Рабочие манометры имеют классы точности 0,4; 06; 1; 1,5; 2,5; 4.

Для градуировки трубчатых пружинных манометров используют эталонные грузопоршневые прессы (манометры, класс точности 0,05).

Согласно закону Паскаля давление калиброванного поршня 1 с грузом 2 передаётся всем точкам жидкости 4, в том числе и тем, которые воздействуют на свободный конец трубки манометра 3. Избыточное давление калиброванного поршня с грузом легко определить по формуле:

Р = F / S = mg / S

Слово «калиброванный» означает, что масса поршня и грузов (которые можно менять), а также его диаметр, заранее определены с высокой точностью.

Это позволяет определить давление, передаваемое на свободный конец трубчатой пружины с точностью до 0,05% (градуировочные приборы называют грузопоршневыми манометрами).

 

Рисунок 2-6. Схема градуировки манометра.

 

Предположим, что площадь поршня равна 2 см2, а масса поршня с грузом 2 к г. Избыточное давление при этом составит:

Р = (2 кг ∙ 9,8 м / с2)/ 2 см2 = 2 кгс / 2 см2 = 1 кгс / см2. Здесь мы заменили 2 9,8 ньютона (к г м/ с2 ) на 2 к г с (два килограмма силы; по определению килограмма силы это сила, с которой тело массой один килограмм притягивается к Земле с ускорением 9,8 м / с2). Единицу измерения к г с / см2 называют технической атмосферой (ат), она равна 9,8 ∙104 Паскаля (Па). В качестве основной единицы её используют при градуировке трубчатых манометров.

Ниже приведены данные одного из таких устройств-грузопоршневого манометра с пределом 60 кгс/см2. Выпускаются также грузопоршневые манометры на 6 ат, 600 ат и 2500 ат.

Манометр грузопоршневой МП-60 (кл.т.0,05)
 
Назначение: Манометр избыточного давления грузопоршневой МП-60 класса точности 0,05 (в дальнейшем по тексту - манометр) предназначен для поверки и калибровки измерительных приборов давления (деформационных манометров, датчиков, регистраторов и т. д.), а также для непосредственного измерения избыточного давления в подключенных системах. · Технические характеристики манометра соответствуют ГОСТ 8291-83. · Манометр предназначен для работы при температуре окружающего воздуха от 10 до 30.° С и относительной влажности не более 80%.  
   
Технические характеристики:
Параметр Значение
Верхний предел измерения, МПа (кгс/см2) 6 (60)
Нижний предел измерения, МПа (кгс/см2) 0,01 (0,1)
  Номинальное значение приведенной площади поршня, см2 0,5
Номинальное значение массы поршня с грузоподъемным устройством, кг 0,5 х 0,98  
Давление, создаваемое поршнем с грузоприемным устройством, МПа (кгс/см2) 0,1 (1)  
Пределы допускаемой основной погрешности манометра, % - при давлениях от 10 до 100% от верхнего предела измерения - при давлениях до 10% от верхнего предела измерения ±0,05 от измеренного значения давления ±0,05 от 0,1 верхнего предела измерения  
Рабочая жидкость: трансформаторное масло по ГОСТ 10121-76 или ГОСТ 982-80  
Питание от сети переменного тока, В    
Частота, Гц    
Габаритные размеры, мм 520 Х 330 Х 490  
Масса, кг, не более    
     
         

1.2. Простейшие гидравлические машины.

Передача давления и энергии через жидкость нашла применение в технике. Так широкое распространение в промышленности и быту получили следующие гидравлические машины:- гидроаккумуляторы; - гидравлические прессы; - мультипликаторы; - домкраты, подъёмники и т.д. Во всех этих машинах, имеющих разное назначение и различную конструкцию, используется закон Паскаля. Гидроаккумуляторы, например, служат для накопления энергии во время пауз в потреблении ее агрегатами гидравлической системы. Гидроаккумулятор в водоснабжении представляет собой бак для воды с эластичной мембраной, в одной части которого находится вода, в другой - сжатый воздух. Он предназначен для хранения некоторого количества воды, находящейся под давлением. Именно гидроаккумулятор обеспечивает давление в системе водоснабжения при выключенном насосе. Гидроаккумулятор состоит из: корпуса 1, резиновой мембраны 7, фланца 3, ниппеля для закачивания и стравливания воздуха в полость 6, ниппеля 5 для стравливания воздуха из полости A. Принцип действия гидроаккумулятора очень прост. Первоначально в полость 6 гидроаккумулятора закачивается сухой воздух, обычно под давлением 1,5 атм. Вода из магистрали через резьбовое соединение поступает в полость А, заполняя ее. Воздух в полости 6 (В) сжимается, а давление повышается. Таким образом, в рабочем состоянии в гидроаккумуляторе всегда находится и воздух и вода, которые разделены между собой диафрагмой, выполненной из пищевой резины. Со временем давление воздуха в полости B может уменьшаться. При нормальной работе один раз в год надо проверить давление воздуха в гидроаккумуляторе при отсутствии воды в полости А. Если давление меньше нормы, то его можно подкачать с помощью обычного автомобильного насоса через ниппель. Сжатый воздух выталкивает воду из мембраны при выключенном насосе и открытом водоразборном кране.В полости А также в процессе работы появляется воздух (выделяется растворённый в воде), поэтому и нужен второй ниппель для его стравливания.

Рис 2.7. Устройство гидроаккумулятора.

Необходимо отметить, что гидроаккумулятор никогда полностью не заполняется водой. Реальный объем воды в нем зависит от многих параметров. Например, от первоначального давления воздуха в гидроаккумуляторе, верхнего и нижнего заданных порогов реле давления в системе, эластичности и геометрической формы диафрагмы, формы гидроаккумулятора.

 

 

Рис. 2.8. Общий вид гидроаккумуляторов, используемых в системе водоснабжения.

 

Бак гидроаккумулятора – стальной сварной, окрашенный порошковой краской с последующим оплавлением, с приваренными ножками; сменная мембрана изготовлена из бутилкаучука. При горизонтальной компоновке имеется площадка для крепления насоса.

В рабочем состоянии со стороны штуцера фланца в мембрану гидроаккумулятора под давлением поступает вода. Гидроаккум. в системе водоснабж.-гиперссылка

Применение гидроаккумуляторов в системе гидропривода при периодическом неравномерном потоке жидкости позволяет уменьшить расчетную мощность насоса и повысить КПД привода в целом. В гидроприводах гидроаккумуляторы запасают энергию во время частичной загрузки источника энергии гидропривода и возвращают её в систему во время интенсивной работы гидропривода. Используют их также для уменьшения пульсаций давления, вызываемых работой насоса, клапанов, распределителей; для защиты системы от возможных гидравлических ударов; для компенсации изменения объёма при изменении температуры и т.п.

Существуют гидроаккумуляторы грузовые, пружинные, с упругим корпусом, пневмогидроаккумуляторы (газогидравлические) без разделителя и с разделителем, мембранный пневмогидроаккумулятор и балонный пневмогидроаккумулятор.

Грузовой аккумулятор представляет собой цилиндр, поршень которого нагружен грузом. Давление жидкости в гидроаккумуляторе определяется площадью поршня (плунжера) и массой груза. Указанные параметры связаны отношением (трением пренебрегаем)

М = p · S; p = М/S,

где М=mg - вес груза, ньютон; р - давление жидкости, Паскал ь; S-площадь сечения поршня, м2.

Поскольку масса груза - величина постоянная, давление жидкости в грузовом аккумуляторе не зависит от степени его разрядки (от количества жидкости в цилиндре гидроаккумулятора). Недостатком этих гидроаккумуляторов является их громоздкость. Так, например, для гидроаккумулятора, рассчитанного на давление 21МПа при диаметре поршня 250 мм, масса груза составляет 10т.

Прессы гидравлические.

На рисунке 2-9 дана схема гидравлического пресса. При действии силы F1 на малый поршень 1 создаётся избыточное давление Р1 = F1 / S1. Согласно закону Паскаля это давление передаётся всем точкам жидкости одинаково. На второй поршень со стороны жидкости будет действовать такое же давление Р2 = Р1; Следовательно, сила

F2 = Р2 S2 = Р1 S2 = (F1 / S1 ) S2

во столько раз больше силы F1 , во сколько раз площадь второго поршня больше площади первого поршня (на практике это соотношение несколько меньше).

Гидравлические прессы в сочетании с современными технологиями обеспечивают:

Максимальную надежность и производительность машины

Быструю окупаемость инвестиций

Незначительные затраты на обслуживание и ремонтные работы

 

 

Рисунок 2.9. Схематическое устройство простейшего гидравлического пресса.

 

Выпускаются:

металлообрабатывающие прессы;

прессы для порошковой металлургии, калибровочные прессы

прессы глубокой вытяжки, штамповочные, гибочные, вырубные и т.д.,

линии автоматического прессования





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2017-04-15; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1009 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Настоящая ответственность бывает только личной. © Фазиль Искандер
==> читать все изречения...

2300 - | 2024 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.007 с.