Пружинных материалов

Приборы для измерения давления и разрежения подразделяют на жидкостные, пружинные и поршневые. В жидкостных приборах измеряемое давление уравновешивается давлением столба жидкости. Простейший жидкостный манометр состоит из U-образной стеклянной трубки, заполненной жидкостью до некоторой отметки. Кроме U-образного манометра, применяют однотрубные жидкостные микроманометры с наклонной трубкой. Наибольшее распространение для измерения давления и разрежения получили пружинные манометры —• показывающие или самопишущие. Манометры часто снабжают устройством для дистанционной передачи показаний или сигнализации. Поршневые манометры применяют для проверки рабочих и образцовых пружинных манометров.

Унифицированную систему ПС разработала фирма Seidner (ФРГ). В серии UBP представлены прессы с двухколонной рамой неизменной высоты. Имеются варианты UBP—HV с высотой, изменяемой посредством центрального винта, вращаемого вручную. Аналогична конструкция прессов се-, рии SWP и SWP—HV с рамой в четырехколонном исполнении. В прессах портативной серии LPM, имеющей двухколонную раму, пресс вместе с насосной • станцией и пультом монтируется на общем основании. Габаритные размеры прессов указаны в табл. 7. В этой серии так же, как и в следующих портативных сериях WP (монолитная рама) и SWP (четырехколон-ная рама), предусмотрены варианты с ручным насосом. Фирма Seidner выпускает ПС, в которых усилия измеряются посредством пружинных манометров. По специальному заказу прессы оснащают часовым механизмом с ведущей стрелкой на силоизмерителе, позволяющей вручную отслеживать установленную скорость роста нагрузки. Такие устройства удачно сочетают низкие требования по поддержанию скорости нагружения в процессе стандартных испытаний при эксплуатации прессов на строительных площадках. Для компенсации утечек фирма Torsee (Япония) в своих двухколонных прессах с подвижной траверсой серии АС применяет систему противодавления в цилиндре (рис. 21)

При обходе магистралей обходчики должны периодически продувать подводящие трубки пружинных манометров, открывая трехходовой кран. На магистралях, где давление проверяется только при обходе, манометры должны в остальное время быть отключенными.

При проведении этих испытаний определяют потери давления в подающем и обратном теплопроводах испытываемого участка сети. Испытания проводятся по показаниям пружинных манометров, устанавливаемых в характерных точках сети. Расход воды, циркулирующий по испытываемому участку теплопровода, должен быть постоянным, поэтому все ответвления на испытываемой магистрали должны быть отключены. Замеры расхода должны производиться по показаниям ртутных дифференциальных манометров, присоединенных к диафрагме (см. раздел 4-7). Испытания обычно производятся на холодной воде и температура ее замеряется в одной, любой точке сети. При обработке данных испытаний необходимо учитывать геодезические отметки установленных на сети манометров (см. § 2-2). Геодезические отметки манометров определяются путем нивелировки или снятием показаний их при статическом состоянии воды в сети. На основании результатов испытаний

Принцип действия пружинных манометров — деформация упругого элемента.

Принцип действия пружинных манометров — деформация упругого элемента.

5. При больших вибрациях взамен пружинных манометров желательно устанавливать поршневые как менее чувствительные к действиям вибрации.

Очень важно правильно определить эту величину для уже эксплуатируемых зданий, намеченных для присоединения к тепловым сетям. Наиболее желательно получить эту величину путем непосредственного замера. При потерях давления в системе около 1 000 кГ/м2 замер следует производить ртутным дифференциальным манометром, менее 1 000 кГ/м2 — водовоздушным. Для протяженных систем с потерями давления более 3 — 5 кГ/см2 возможно использование образцовых пружинных манометров.

Таблица 8-13 Характеристика пружинных манометров

По ГОСТ 2405-52 предусмотрено изготовление пружинных манометров пяти классов точности: 0,5; 1; 1,5; 2,5 и 4.

К показаниям пружинных манометров вводятся следующие поправки:

Кроме обычных пружинных материалов, имеются и специальные, работающие в специфических условиях (повышенные температуры, агрессивные среды и т. д.). Подробное исследование пружинных материалов выполнено А. Г. Рах-штадтом.

для усилий до 200 кг; МИФИ с усилием до 200 кг — для испытаний на растяжение при темп-ре до 1500°в вакууме или нейтральной среде. Низкотемпературные и высокотемпературные до 600—800° испытания проводятся также на модифицированных машинах типа РФ, на микромашине Дубова. М. и. до 1500° проводятся на машине Конопленко. За рубежом применяется машина Шевена-ра MI-34 со сменным силоизмерит. упругим элементом, изготовляемая фирмой Амслер до осевых нагрузок в 350 кг (для испытаний на кручение эта машина не предназначена) и др. При значительном уменьшении масштабов испытания (величины нагрузок, размеров образцов и т. п.) возникают трудности как в обеспечении точности, так и в изготовлении микрообразцов. Машины для разрыва нитей, текстиля и кожи, фольги при нагрузках от граммов до неск. кг б. ч. имеют малую жесткость и потому при убывающей нагрузке (напр., после возникновения шейки при растяжении) не точны. Ввиду малой абс. величины деформации микрообразца для сохранения точности необходимо обеспечить еще меньшее перемещение силоизмерителя в направлении деформации путем создания достаточно жестких микромашин. Это особенно важно при резких переходах от нагружения к разгружению при развитии трещин, шейки при растяжении, потере устойчивости, при разрыве отдельных нитей и т. п. С др. стороны, малые перемещения в силоизмерит. механизме уменьшают точность измерения нагрузки и диаграммы деформации. Высокая жесткость М. и. достигнута в микромашинах РФ путем дифференциальной системы с большими передаточными числами, а также применением пружинного силоизмерителя. В микромашине Г. А. Дубова точность измерения усилия ±5 г, жесткость стеклянного датчика 50 кг\мк. Вполне применимы для М. и. особо жесткие испытательные машины для малых нагрузок типа «Инстрон» с электронными регистрирующими устройствами (США). Эти машины имеют весьма жесткие сменные упругие силоизмерители (при нагрузках до сотен кг деформация силоизмерителей не более 0,075 мм) с электротензометрич. датчиками сопротивления. Регистрация нагрузки осуществляется самописцем с управляемым серводвигателем. Микромашины имеют механич. привод и обычно оп-тич. диаграммную запись, т. к. трение карандаша или пера о бумагу создает значительные погрешности. Силоизмерителем служит тарированная пружина или ры-чажно-маятниковая система. Уменьшение диаметра рабочей части микрообразцов <0,5 мм б. ч. нецелесообразно ввиду значительных трудностей при изготовлении (особенно из мягких или пружинных материалов), сильного возрастания погрешностей и резкого проявления структурных неодно-родностей в очень малых сечениях. При изготовлении микрообразцов резанием становится существенным влияние поверхностного наклепа при резании, обычно малозаметного для стандартных образцов.

Одной из основных характеристик пружинных материалов является релаксационная стойкость при том или ином виде нагружения. Для измерения релаксации напряжений проволоки при температуре 100—600° С и исходных сдвиговых напряжений до 100—150 кгс/мм2 центральной лабораторией Белорецкого сталепроволочно-каыатного завода создана специальная установка. Эта установка имеет нагружающее и измерительное устройства, следящую систему, нагревательную печь и аппаратуру для измерения и регулирования температуры.

Бериллиевая бронза благодаря уникальному сочетанию физико-механических свойств (высокой электро- и теплопроводности при сравнительно низком модуле упругости) занимает особое место среди пружинных материалов, применяемых в точном приборостроении.

Известно, что к одному из самых высокопрочных пружинных материалов относится патентйрованная стальная проволока или лента, л подвергнутая значительной холодной пластической деформации, вызывающей определенную ориентацию цементитных ^ пластинок и формирование ячеистой субструктуры в а-фазе. Сочетание такой фрагментированной субструктуры, стенки ячеек которой состоят из сложных дислокационных образований частично раздробленных цементитных частиц, а также вытянутых цементитных волокон, обеспечивает высокую прочность такой стали.

Применение несколько более дорогих хро-момарганцовистых пружинных сталей позволяет увеличивать толщину заготовок до предельных размеров (25—30 мм). Эти стали обладают глубокой прокаливаемостью и высокими характеристиками прочности. Недостатком их является склонность к отпускной хрупкости [30]. Хромованадиевая пружинная сталь отличается высокими механическими свойствами вообще и высокой усталостной прочностью в особенности Она обладает пониженной склонностью к поверхностному обезуглероживанию и отличается устойчивостью по отношению к температурам до 350°. Эта сталь по своим качествам занимает среди других пружинных материалов одно из первых мест (клапанные пружины двигателей), однако высокая стоимость ограничивает её применение (холоднокатаная проволока из хромованадие-вой стали может изготовляться диаметром до 10 мм).

В зависимости от условий работы, пружины изготовляют из различных материалов. Ниже приведены свойства некоторых пружинных материалов, широко применяемых в машиностроении.

Примечания: 1. Максимальное касательное напряжение при кручении приведено с учетом кривизны витков. 2. Rm - предел прочности пружинных материалов._______________________________________________________

Кроме обычных пружинных материалов, имеются и специальные, работаю-

т. д.). Подробное исследование пружинных материалов выполнено А, Г. Рах-штадтом.

Пределом упругости сгупр называют напряжение, при котором пластическая деформация достигает заданного значения, установленного условиями. Обычно используют значения остаточной деформации 0,005; 0,02 и 0,05%. Соответствующие пределы упругости обозначают CTQ^OS» <70,02! сто,05- Предел упругости — важная характеристика пружинных материалов, которые используют для упругих элементов приборов и машин.