4130 ... 4156 - Механизмы измерительных и испытательных устройств

Внутренние полости цилиндров 3 и 4, в которых расположены сильфоны 1 и 2, сообщены с пространствами, разность давлений в которых измеряется. Цилиндры 3 и 4 соединены общим стержнем 5. На стержень 5 через рычаг 6, вращающийся вокруг неподвижной оси A, воздействует груз 7, создающий уравновешивающий момент. Перемещение стержня 5 будет зависеть от разности давлений в обоих цилиндрах. Равновесное положение рычага 6 достигается передвижением груза 7 по рычагу 6, имеющему шкалу для измерения разности давлений. Толкатели 8, 10 и рычаг 9 обеспечивают возможность точной установки равновесного положения рычага 6.

Каждая из четырех последовательно соединенных друг с другом манометрических коробок 1 имеет внутри пружину 2, которая предназначена для обеспечения пропорциональности шкалы прибора. При изменении атмосферного давления вся система коробок деформируется и это перемещение передается посредством штифта 3 звену 4, входящему во вращательную пару В со звеном 3 и вращающемуся вокруг неподвижной оси A. Шатун 5 входит во вращательные пары С и D со звеном 4 и звеном б, вращающимся вокруг неподвижной оси Е. Со звеном 6 жестко связана стрелка 7, регистрирующая показания прибора на шкале а и записывающая эти показания на бумажной ленте, навернутой на вращающийся барабан 8.

Манометрическая коробка 1 представляет собой полую коробку, спаянную из двух гофрированных мембран а и b. Центр мембраны а неподвижен и скреплен со штуцером, соединенным с пространством, давление в котором измеряется. Центр мембраны b связан с механизмом, двигающим стрелку. При наличии разности давлений внутри и снаружи манометрической коробки незакрепленная мембрана b прогибается. Перемещение мембраны передается посредством рычагов 2 и 3 стрелке d, вращающейся вокруг неподвижной оси A. При помощи манометрической коробки измеряется относительное давление.

Анероидная коробка представляет собой герметически запаянную мембранную коробку, из которой выкачан воздух. При помощи анероидной коробки измеряется абсолютное давление воздуха, окружающего коробку. При изменении давления снаружи анероидной коробки последняя деформируется и ее перемещение передается посредством рычагов 2 и 3 стрелке а, вращающейся вокруг неподвижной оси А.

Сильфон 1 входит во вращательную пару Е с двуплечим рычагом 2, вращающимся вокруг неподвижной оси А. Шатун 3 входит во вращательные пары В и С с рычагом 2 и звеном 4, вращающимся вокруг неподвижной оси D. Со звеном 4 жестко скреплена стрелка а прибора. При изменении давления внутри сильфона 1 последний сжимается или растягивается в осевом направлении. Это перемещение отмечается показанием стрелки на шкале b, вращающейся вокруг неподвижной оси F.

При изменении давления внутри манометра мембрана 1 деформируется, тяга 2, вместе с которой движется зубчатая рейка 3, перемещается, поворачивая зубчатое колесо 4 вокруг неподвижной оси A. Стрелка 5 жестко скреплена с колесом 4.

Измеряемое давление подводится к трубке 1. Конец а согнутой по спирали трубки 1 наглухо запаян и соединен посредством промежуточного звена 2, входящего во вращательные пары D и С с трубкой 1 и звеном 3, с зубчатым сектором b. Зубчатый сектор, вращающийся вокруг неподвижной оси A, входит в зацепление с зубчатым колесом 4, вращающимся вокруг неподвижной оси В. С колесом 4 жестко связана стрелка 5, перемещающаяся по шкале d. При изменении давления трубка 1 деформируется и звено 2 поворачивает зубчатый сектор, который воздействует на колесо 4 и стрелку 5.

В нижнюю полость манометра подается газ более высокого давления, которое действует на дно сильфона 1. Газ более низкого давления подается внутрь сильфона. Разность давлений на дно сильфона 1 уравновешивается пружиной 2, число рабочих витков которой можно изменять вращением шайбы 3, Под влиянием перепада давлений сильфон сжимается и при помощи рычага 4 вращает ось 6, которая выведена через уплотнительную муфту 5 и связана с механизмом, управляющим заслонкой регулятора. Установка прибора на нуль производится при помощи регулировочного винта 7. Ход сильфона ограничивается стаканом 8 и приливом а в корпусе манометра.

При повышении давления внутри манометрической трубки 1, один конец которой закреплен, последняя распрямляется и поводок 2, присоединенный к ее подвижному концу, Г-образной скобой поворачивает зубчатый сектор 3 вокруг неподвижной оси А. Сектор 3 входит в зацепление с зубчатым колесом 4, вращающимся вокруг неподвижной оси В, к которому прикреплена стрелка. Поводок 2 не связан жестко с сектором 3, и при понижении давления трубка возвращается в первоначальное положение, а сектор 3 и стрелка сохраняют то положение, которое они заняли в результате деформации трубки. Возврат стрелки в нулевое положение производится арретировочным приспособлением 5. При нажатии кнопки арретира она посредством плоской пружины 6 возвращает сектор 3 и стрелку в первоначальное положение.

Сильфоны 1 и 2 жестко связаны между собой пустотелым цилиндром а. Из сильфона 1 выкачан воздух, а сильфон 2 сообщается посредством трубопровода d с пространством, в котором измеряется давление. При деформации сильфона 2 под влиянием измеряемого давления перемещается связанное с сильфоном 2 звено 3, входящее во вращательную пару А с ползуном 4, скользящим вдоль оси звена 5, вращающегося вокруг неподвижной оси В. Шатун 6 входит во вращательные пары С и D со звеньями 5 и 7. Звено 7 вращается вокруг неподвижной оси Е и имеет зубчатый сектор f, входящий в зацепление с зубчатым колесом 8, вращающимся вокруг неподвижной оси F. Регистрация показаний прибора осуществляется на шкале 9 стрелкой b, жестко связанной с колесом 8. Груз Р уравновешивает вес звена 5.

Испытуемая трубка 1, соединенная с цилиндром пресса 2, подвижным концом присоединяется посредством гибкого звена 3 к шкиву 4, вращающемуся вокруг неподвижной оси А. Шкив 4 насажен на ось и поворачивается вместе с последней. На этой же оси закреплено зеркальце 5, на которое через оптическую трубку 7 падает свет от лампы 6. Лучи света, отражаясь от зеркальца, попадают на шкалу 8. При повышении давления в прессе 2 трубка 1 будет распрямляться и перемещение ее свободного конца вызовет поворот шкива 4 и зеркальца 5. Повышая давление равными интервалами и замечая соответствующее перемещение световой полосы, можно установить то давление, за пределами которого приращение показаний будет заметно расти, отклоняясь от линейного закона. Величина давления, соответствующая этому моменту, окажется искомым пределом пропорциональности для данной трубки.

При изменении температуры термобаллона 1, заполненного газом и погруженного в измеряемую среду, изменяется давление в капиллярной трубке 2 и в соединенной с ней винтовой трубчатой пружине 3. Один конец винтовой пружины закреплен, а второй свободный конец, перемещаясь при закручивании или раскручивании пружины, поворачивает ось A, с которой он жестко соединен скобой 4. Ось А посредством рычага 5, тяги 6 и рычага 7 соединена с осью В, с которой жестко соединена стрелка или перо 8, регистрирующее измеряемую температуру.

При изменении температуры измеряемой среды, в которую помещен термобаллон 1, давление жидкости, заполняющей термобаллон и манометрическую трубку 2, изменяется. Трубка 2 деформируется, ее незакрепленный конец перемещается, вращая вокруг неподвижной оси А трехплечий рычаг 3, имеющий зубчатый сектор b, входящий в зацепление с зубчатым колесом 4, вращающимся вокруг неподвижной оси В, с жестко скрепленной с ним стрелкой а, регистрирующей показания прибора на шкале с. Одновременно рычаг 3 приводит в движение перо d, регистрирующее температуру на диаграммной ленте барабана 7. Привод пера d, жестко скрепленного с рычагом б, вращающимся вокруг неподвижной оси С, осуществляется промежуточным звеном 5, входящим во вращательные пары Е и F с рычагами 3 и 6.

При изменении температуры термобаллона 1, заполненного жидкостью и погруженного в измеряемую среду, изменяется давление в капиллярной трубке 2, соединяющей термобаллон с трубчатой пружиной 3, и в самой трубчатой пружине Последняя, закручиваясь или раскручиваясь, вращает посредством тяги 4 стрелку 6 вокруг неподвижной оси A. Для компенсации влияния температуры окружающей среды применяется специальное устройство, состоящее из компенсационного капилляра 7 той же длины, что и основной, и вспомогательной спиральной пружины 8 с той же характеристикой, что основная пружина 3. Эта пружина действует на стрелку 6 посредством тяги 5 в направлении, противоположном действию пружины 3, и тем самым исключает влияние температуры окружающей среды на показания прибора.

Приемник 1, заполненный до половины объема легкокипящей жидкостью, соединяется посредством трубопровода 2 с манометрической трубкой 3. Весь трубопровод и манометрическая трубка заполняется специальной жидкостью, которая должна иметь вязкость, исключающую возможность вытекания ее из трубопровода. При изменении температуры приемника соответственно изменяется давление насыщенного пара жидкости, заключенной в нем. Это давление передается вязкой жидкости, наполняющей манометрическую трубку 3. Под давлением жидкости трубка деформируется, перемещение ее свободного конца передается посредством звена 4 и зубчатого сектора 5, вращающегося вокруг неподвижной оси A, зубчатому колесу 6 и жестко соединенной с ним стрелке 7, вращающимся вокруг неподвижной оси В.

Валу A тахометра сообщается вращение от испытуемого вала. Центробежная сила грузов 1 заставляет поршень 2 перемещаться в цилиндре 3, заполненном сжатым воздухом. Воздух нагнетается насосом 4. Чем больше угловая скорость испытуемого вала, тем больше открыты отверстия а цилиндра 3 и тем меньше, следовательно, давление внутри манометрической трубки 5. Таким образом, всякое изменение угловой скорости испытуемого вала отмечается на шкале стрелкой 6, вращающейся вокруг неподвижной оси В.

Платформа 1, на которую действует вес измеряемого объекта, опирается на поршень 2, в свою очередь опирающийся на шарик 3 месдозы. Давление на шарик передается через деталь 4 и диафрагму 5 на жидкость. Давление жидкости, пропорциональное весу объекта, измеряется манометром. Включение и выключение прибора производится поворотом вала A, несущего эксцентриковые выступы а.

Сила растяжения Р при помощи скоб 1 и 2 и шарика 3 воздействует на поршень 4 месдозы. Последний через диафрагму 5 оказывает давление на жидкость. Давление жидкости передается внутрь манометрической трубки 6, заставляя ее распрямиться. Свободный конец трубки 6 посредством гибкого звена, перекинутого через ролик 7, вращающийся вокруг неподвижной оси A, присоединен к пружине 8. Запись измеряемых сил производится пером 9, жестко связанным с роликом 7, на диаграммной ленте а.

При понижении или повышении давления воздуха в камере а мембрана 1 с укрепленным в ней штифтом b действует на контактный рычаг 2, вращающийся вокруг неподвижной оси A, замыкающийся с нижним 3 или верхним контактом 4. Установка контактов на нужную величину давления производится установочными винтами с. Контакты 3 и 4 связаны с электропневматическим устройством, регулирующим давление газа.

Месдоза 1 воспринимает усилие, действующее на дно а прессовальной камеры 3, а другая месдоза 2 воспринимает усилие трения, возникающее между перемещающейся массой сена и стенками прессовальной камеры 3. Во время прессования сена при перемещении поршня 5, осуществляемом шатунами 6, присоединенные к месдозам манометрические трубки 4 и 7 деформируются. Деформация трубок передается на перья f, пишущие на диаграммной ленте. Перемещение поршня вызывает посредством пальца b перемещение ползуна 8 вдоль направляющей колонны 9. При этом гибкое звене 10, огибающее ролик 11, перемещает прикрепленную к нему диаграммную ленту 12.

Сжатый воздух (см. рис. а), пройдя первый редуктор давления 1, понижающий давление воздуха, разделяется: часть воздуха направляется во внешнюю полость а пневматического реле 2, другая проходит через второй редуктор 3 и подается к соплу 4 и   Далее через сопло 5 — во внутреннюю полость d реле 2. Неровности поверхности ощупываются иглой 6, закрепленной на рычаге 7. Перемещение иглы 6 передается пластинке 8, прерывающей доступ воздуха из сопла 4 в сопло 5 и реле 2. Колебания давления в реле 2 воспринимаются мембраной 9, соединенной рычагами с пером 10. При понижении давления во внутренней полости d реле 2 мембраны 11 и 12 прогибаются внутрь. При этом нижний клапан 13 закрывает доступ воздуха во внешнюю полость реле, а верхний 14 сообщает ее с атмосферой. Мембрана 9, прогибаясь внутрь, перемещает перо вправо. При повышении давления во внутренней полости d реле 2 перо 10 перемещается в обратном направлении. Поступательное перемещение иглы 6 осуществляется грузом 15 (см. рис. б), скорость опускания которого регулируется поршневым регулятором 16, снабженным дросселем 17. Движение груза передается барабану 22, подающему бумажную ленту, и игле 6 посредством зубчатого колеса 18 и рейки 19, а также двух сильфонов 20 и 21, заполненных жидкостью.

В U-образную трубку 1 камеры налита ртуть, причем уровни ртути в обеих трубках находятся на равных высотах. При измерении линейных ускорений столбик ртути в трубке 1 под действием сил инерции перемещается и заставляет перемещаться воду, нагнетая некоторое дополнительное ее количество в одну из упругих трубок 2 или 3, соединенных со звеном 4, Деформация этих трубок, вызванная изменением давлений, передается посредством промежуточного звена 6, входящего во вращательные пары В и С со звеном 4 и рычагом 5, вращающимся вокруг неподвижной оси A, стрелке а, принадлежащей звену 5. Перо стрелки а записывает показания прибора на бумажной ленте, намотанной на барабан 7, вращающийся вокруг неподвижной оси D. Перемещение стрелки зависит от величины измеряемого линейного ускорения.

Сжатый воздух подается в трубопровод а, откуда часть его попадает в мембранную коробку 1, а часть выходит через сопло d. При измерении вертикальных ускорений чувствительный элемент 2 качается вместе с рычагом 3 вокруг неподвижной оси А. При этом пластинка 4 качается вокруг неподвижной оси В и приближается или удаляется от сопла d. В зависимости от положения пластинки изменяется давление в мембранной коробке 1, которая трубопроводом b соединяется с манометром. Таким образом, давление в мембранной коробке 1 зависит от величины измеряемого ускорения. Передача движения от мембраны 7 рычагу 3 осуществляется звеном 6, входящим во вращательные пары С и D с мембраной 7 и с рычагом 3, а передача движения от рычага 3 к пластинке 4 осуществляется посредством звена 8, входящего во вращательные пары Е и F с пластинкой 4 и со звеном 3. Давление регистрируется манометром, градуированным в единицах ускорения. Успокоение собственных колебаний осуществляется воздушным демпфером 5, состоящим из поршня 9, входящего во вращательную пару K со звеном 10, входящим во вращательную пару М с рычагом 3.

Сосуд 1 соединен с манометрической коробкой 2 и через капилляр 3 — с атмосферой. В зависимости от величины вертикальной скорости объекта, на котором установлен прибор, давление внутри и вне коробки будет различное вследствие замедленного течения воздуха через узкий канал капилляра. При этом коробка 2 деформируется, и ее перемещение передается валу 10, на котором закреплена стрелка 4. Перемещение стрелки 4 осуществляется посредством звена 7, входящего во вращательные пары А и В с коробкой 2 и рычагом 8, вращающимся вокруг неподвижной оси С, и гибкого звена 9, охватывающего барабан а, принадлежащий валу 10 с осью D. Капилляр 3 заключен в металлический корпус, сообщающийся с атмосферой через кран 5, который может закрываться ручкой 6. Для предохранения прибора от перегрузок поставлен клапан 11, открывающийся автоматически и впускающий (при подъеме) или выпускающий (при снижении) воздух из коробки через отверстие сопла 12, ограничивая нагрузку коробки.

Сжатый воздух, проходя через жиклеры 1 и 2, поступает в полости по обе стороны мембраны 3 и выходит в атмосферу с одной стороны через регулируемый дроссель 4, а с другой — через зазор между измерительной головкой 5 и контролируемым изделием 6. Дроссель 4 регулируется так, чтобы при контроле изделий, размеры которых не выходят из поля допуска, оба контакта 7 и 8 были разомкнуты; при контроле изделий с размером, превышающим допустимый, замыкался бы контакт 7, а при контроле изделий, имеющих размер меньше допустимого, замыкался бы контакт 8. При замыкании того или иного контакта соответствующая электронная лампа 9 или 10 запирается и срабатывает электромагнит (не показанный на рисунке), отбраковывающий недоброкачественное изделие.

Под действием возникающей при движении самолета разности давлений внутри и снаружи двойная анероидная коробка 1, деформируясь, поворачивает валик 4 посредством тяги 2 и кривошипа 3. Вместе с валиком 4 поворачивается зубчатый сектор 5, сцепляющийся с трибом 6. Триб 6 насажен на одном валике 18 с зубчатыми колесами 7 и 8 и спиральной пружиной 15, которая выбирает люфты. Колесо 7 входит в зацепление с зубчатым колесом 9, на оси которого насажена стрелка 11, а колесо 8 — с колесом 10, с которым скреплена стрелка 12. Передаточное отношение механизма подобрано так, что стрелка 11 вращается в десять раз быстрее стрелки 12 и при увеличении скорости на 100 км/ч стрелка 11 совершает один оборот и дает отсчет в десятках километров, а стрелка 12 совершает 0,1 оборота и дает отсчет в сотнях километров. Стрелки 11 и 12 занимают нулевое положение тогда, когда неподвижный магнит 13 притягивает к себе железный стержень 14, укрепленный на валике 18. При достижении самолетом скорости, превышающей некоторое минимальное значение, стержень 14 отрывается от магнита 13, после чего прибор реагирует на все изменения скорости. Для получения равномерной шкалы служит плоская пружина 16, конец а которой упирается в центр анероидной коробки 1. Винты 17 регулируют действие пружины 16.

При изменении внешнего давления анероидная коробка 1 деформируется и поворачивает посредством тяги 2 валик 3 с сектором 4. Сектор 4 вращает триб 5 с большим зубчатым колесом 6, сцепленным с малым зубчатым колесом 7, на оси которого укреплена большая стрелка 8. При изменении высоты полета на 1000 м стрелка 8 делает один оборот, а стрелка 9, которая получает вращение от зубчатых колес 14, 15 и 16, 17 с передаточным отношением 10:1, делает 0,1 оборота. Для получения равномерной шкалы служит пружинный противовес 10, компенсирующий своей упругостью нелинейный закон изменения деформации коробки в зависимости от плотности воздуха. Для перевода стрелок служит кремальера 11, поворачивающая основание 12, на котором смонтированы зубчатые колеса 14 и 17. Одновременно поворачивается сцепленная с кремальерой шкала 13 барометрического давления.