Znane sa przyrzady do mierzenia ilosci cieczy, utworzone z kilku jednakowych cy¬ lindrów, uszeregowanych naokolo jednej osi. Tloki w tych cylindrach, lezace w jed¬ nakowych odstepach katowych, posiadaja jednakowe skoki.Tego rodzaju przyrzady sa przedsta¬ wione schematycznie tytulem przykladu na fig. 1 rysunku w widoku z góry i na fig. 2 w przekroju osiowym.W przyrzadach tych tloki la, 1\ V, ld, rozmieszczone promieniowo naokolo osi srodkowej 2, poruszaja sie pod dzialaniem cisnienia samej cieczy w miare doplywania jej przez rure 3. Tloki te wprawiaja os 2 za posrednictwem korb i korbowodów lub innego ukladu podobnego w staly ruch ob¬ rotowy tak, iz kazdemu obrotowi tej osi od¬ powiada zupelnie scisle okreslona objetosc cieczy, równa calej czynnej objetosci cy¬ lindrów, to znaczy czterokrotnej objetosci jednego cylindra o ile, tytulem przykladu, rozpatruje sie przyrzad czterotlokowy.Jest rzecza oczywista, ze kazdej obje¬ tosci cylindra winien odpowiadac wlot cie¬ czy przez rure 3 i wylot przez kanal odply¬ wowy 4. Przesuw tloków jest uskutecznia¬ ny za pomoca rozdzielacza obrotowego 5, zaklinowanego na osi 2 i wykonanego na ogól w postaci tarczy, posiadajacej kanal wlotowy 6 i kanal wylotowy 7. Kanaly te przesuwaja sie przed otworami 8a, 8bf 8C,8d, odpowiadajacymi kazdemu tlokowi.Rozdzielacz jest odpowiednio zaklinowany na osi 2, wtedy kanaly jego od wlotu do wylotu i odwrotnie przypadaja V miej¬ scach, odpowiadajacych skokowi tloka.Rozdzielacz moze byc wykonany rów¬ niez w postaci tarczy o ksztalcie wienca, o- sadzonego na piascie, zaklinowanej na osi 2, i przesuwajacego sie ruchem, który moz¬ na by nazwac planetarnym, przed otwora¬ mi, odpowiadajacymi kazdemu tlokowi.Zasada konstrukcji i sposób dzialania tych przyrzadów sa znane. Znana jest rów¬ niez rzecza, ze w celu uzyskania szczelno¬ sci rozdzielacza, powinien on byc dociska¬ ny z pewna sila do swej gladzi,- Sil^-te u- zyskuje sie na ogól dzieki takiemu umiesz¬ czeniu tarczy po stronie wlotu cieczy, aby róznica w cisnieniu cieczy przy jej wejsciu i wyjsciu (strata cisnienia), jaka istnieje zawsze w czasie pracy, wystarczala do przycisniecia tarczy do jej gladzi. Jezeli li¬ tera P oznaczyc róznice cisnienia na jed¬ nostke powierzchni miedzy wejsciem a wyj¬ sciem cieczy, a litera S — powierzchnie czesci rozdzielacza, na która dziala ta róz¬ nica cisnienia, wówczas nacisk, wywierany na rozdzielacz, bedzie równy iloczynowi P.S.Jest równiez rzecza znana, ze w celu zmniejszenia wartosci tej sily mozna wy¬ wierac na os 2 sile, pochodzaca od dziala¬ nia cisnienia P na pewna dodatkowa po¬ wierzchnie s, zwana „powierzchnia wyrów¬ nawcza", mniejsza od powierzchni S, przy czym sila ta dziala w odwrotnym kierun¬ ku. Wypadkowa wiec, dzialajaca na roz¬ dzielacz, jest równa wówczas P. (S — s).Powierzchnie s moze tworzyc przepona, tlok i tym podobny narzad dzialajacy bez¬ posrednio lub za posrednictwem dzwigni na os 2.Wreszcie jest rzecza mozliwa umiescic rozdzielacz po stronie wylotu cieczy oraz poddac os 2 dzialaniu sily, pochodzacej od cisnienia P, na powierzchnie s, wieksza od powierzchni S, przy czym sila ta jest rów¬ na sile, wywieranej tym samym cisnieniem na rozdzielacz, i dziala w kierunku do niej odwrotnym. Sila wypadkowa, wywierana na .. rozdzielacz, jest równa wówczas P.fs-SJ.Na fig. 2 podano w przekroju przyrzad, zbudowany wedlug tego ostatniego zalo¬ zenia. Powierzchnie s tworzy tlok 11, prze¬ suwajacy sie w komorze 12 pod dzialaniem cisnienia cieczy wlotowej, doprowadzanej przewodem (nie uwidocznionym), lacza¬ cym ze soba otwory 13 i 131. Na os 2 jest wywierana równiez sila R sprezyny 14.Sila wypadkowa, dzialajaca na rozdzie¬ lacz, jest równa wówczas P. (s — S)_+ R.Jest rzecza znana, ze dla okreslonego przyrzadu charakterystyke P w funkcji wydatku Q lub (co na jedno wychodzi) szybkosci obrotowej przedstawia krzywa / wedlug fig. 3, Na krzywej tej wartosc Po oznacza róznice cisnien, niezbedna do u- ruchomienia licznika.Dla okreslonego wydatku opór we¬ wnetrzny przyrzadu zalezy od wielkosci tarcia, wystepujacego miedzy ruchomymi czesciami, jak np, tloków, korb i t, d., oraz od wielkosci tarcia miedzy rozdzielaczem a jego gladzia. Wspólczynnik tarcia dwóch stykajacych sie ze soba powierzchni zalezy od rodzaju stosowanej cieczy, Np, dla in¬ nej cieczy charakterystyka P w funkcji wy¬ datków Q jest przedstawiona krzywa II.Gdy ma sie do rozporzadzenia cisnienie ro¬ bocze Pm, pochodzace od cieczy w zbiorni¬ ku, lub cisnienie na wyjsciu pompy, wów¬ czas jest rzecza oczywista, ze licznik nie bedzie mógl wydawac cieczy w ilosciach wiekszych od Qlf t. j. ilosci, odpowiadaja¬ cej krzywej /, i 02, odpowiadajacej krzy¬ wej //. Tak wiec osiagany praktycznie wy¬ datek przyrzadu (przy pewnej róznicy ci¬ snien Pm) jest ograniczony z jednej strony przebiegiem charakterystyk P w funkcji wydatków 0, a z drugiej strony rodzajem stosowanej cieczy. — 2 —Celem wynalazku jest zaradzenie tej niedogodnosci oraz umozliwienie uzywania danego przyrzadu w wiekszych znacznie granicach wydatków.Jezeli wykreslic teraz krzywe zmian sil napedowych i oporowych C w funkcji róz¬ nic cisnienia P miedzy wejsciem a wyj¬ sciem, wówczas dla sily napedowej uzyska sie wedlug fig. 4 linie prosta OA, a dla sily oporów, odpowiadajacej tarciu rozdziela¬ cza, prosta BD, a to wskutek tego, ze wy¬ padkowa sila, dzialajaca na rozdzielacz, jest proporcjonalna do cisnienia P. Punkt Co o odcietej Po odpowiada rozruchowi sil¬ nika. Dla jakiejkolwiek wartosci P2 odcinek NR przedstawia sile oporowa, wprowadzo¬ na wskutek dzialania rozdzielacza, a odci¬ nek MN przedstawia sile oporowa, spowo¬ dowana czesciami ruchomymi w zalozeniu oczywiscie, ze na licznik sa wywierane sta¬ le sily, to jest obraca sie on ze stala szyb¬ koscia.Wynalazek polega na tym, ze na os 2 rozdzielacza wywiera sie w taki sposób si¬ le, pochodzaca od oddzialywania cisnienia P na powierzchnie wyrównawcza s, za po¬ srednictwem mechanizmu, mogacego zmie¬ niac wielkosc sily kompensacyjnej, aby krzywa sil oporowych, odpowiadajacych tarciom rozdzielacza, mogla byc przedsta¬ wiona krzywa EFG wedlug fig. 4, to jest krzywa, opadajaca najsamprzód od punktu E do F, a nastepnie wzrastajaca od punktu F do G, przy czym punkt F wybiera sie ja¬ ko punkt pracy przyrzadu przy normalnym wydatku.Jezeli rozpatrzyc na krzywej EFG punkt N' taki, aby zachodzila równosc IW = MN, wówczas odpowiednia war¬ tosc P3 odnosi sie do tego wydatku przy¬ rzadu, jaki odpowiada cisnieniu P2 w przy¬ padku mechanizmu normalnego (krzywa BD). Jezeli wartosci te odniesc do wykresu wedlug fig. 3, wówczas latwo jest stwier¬ dzic, ze krzywe I i II beda zastapione krzy¬ wymi /' i //', z których wynika, ze dla tej samej sily uzytkowej Pm mozna uzyskac wydatki Q\ i Q'2, które sa wieksze odpo¬ wiednio od Q± i Q2.Tak wiec uklad wedlug wynalazku ni¬ niejszego posiada z jednej strony te zalete, ze zezwala uzyskac przy malych warto¬ sciach -odpowiadajacych malym wydat¬ kom, sile docisku rozdzielacza do swej gla¬ dzi, wystarczajaca do osiagniecia calkowi¬ tej szczelnosci rozdzielacza, a z drugiej strony pozwala na zwiekszenie (przy tej samej rozporzadzalnej sile napedowej) gra¬ nic wyzyskania licznika odnosnie wydatku.Na fig. 5 rysunku podano tytulem przy¬ kladu pierwsza postac wykonania ukladu, posiadajacego cechy znamienne wedlug wy¬ nalazku.Przyrzad mierniczy posiada kilka tlo¬ ków la, lb, 1% ld, uruchomiajacych os 2 za posrednictwem korbowodów 9a i korb 10a, Na osi 2 jest zaklinowany rozdzielacz obro¬ towy 5, zawierajacy otwór wlotowy 6 i wy¬ lotowy 7. Rozdzielacz ten przesuwa sie po gladzi, zaopatrzonej w szereg otworów 8af 8b, 8\ 8d, odpowiadajacych kazdemu z tlo¬ ków la, lh, lc, td. Ciecz doplywa rura 3 i wyplywa rura 4. W przypadku wedlug fig. 5 rozdzielacz obrotowy jest umieszczo¬ ny po stronie wylotu cieczy. Wskazany wy¬ zej uklad nalezy do typu znanego.Uklad kompensacyjny, wykonany we¬ dlug wynalazku, zawiera tlok 11, porusza¬ jacy sie w cylindrze 12, do którego dolnej czesci jest doprowadzana ciecz, doplywaja¬ ca za posrednictwem nie uwidocznionego na rysunku przewodu, laczacego ze soba otwo¬ ry 13 i 131, a do górnej czesci — ciecz, od¬ plywajaca z licznika. Pod dzialaniem róz¬ nicy cisnienia P tlok ten sciska sprezyne srubowa 14, opierajaca sie o grzbiet 15 cze¬ sci, przylegajacej bezposrednio do osi 2 i mogacej obracac sie na niej. Sprezyna 14 posiada pewne naprezenie poczatkowe i?.Ruch tloka 11 jest ograniczony od dolu na¬ sada 16, a od góry druga nasada 17, stano¬ wiaca jedna calosc z grzbietem 15. Tlok 11 — 3 —opiera sie o te nasade 17, gdy cisnienie P Osiaga wartosc Plf uzalezniona oczywiscie od przekroju tloka 11 i od poczatkowego naprezenia R sprezyny 14.Oznaczajac litera S czesc powierzchni rozdzielacza 5, podlegajaca dzialaniu róz* nicy cisnienia P miedzy wejsciem a wyj¬ sciem cieczy (odpowiednio do otworów wlo¬ towych) i litera s — powierzchnie tloka 11, wypadnie, ze sila wypadkowa, dzialajaca na os 2 rozdzielacza, bedzie równa: dla wartosci P, mniejszych od Px — wielkosci {R — P. SJ, zmniejszajacej sie ze wzrostem P, i dla wartosci Plf wiekszych od P — wielkosci P. (s — S), wzrastajacej ze wzrostem P, gdy za s zalozy sie wartosc, wieksza od S.Na fig. 7 uwidoczniono krzywa EFG sil oporowych rozdzielacza, podobna do krzy¬ wej wedlug fig. 4.Na fig* 6 rysunku uwidoczniono tytu¬ lem przykladu druga postac wykonania no¬ wego ukladu. Na figurze tej z lewej strony osi x — * podano polowe przekroju zna¬ nych przyrzadów, których dotytzry wyna* lazek, podczas gdy z prawej strony osi x — je podano polowe przekroju przyrzadu, po¬ siadajacego znamiona konstrukcyjne we* dlug wynalazku.Uklad wedlug fig 6 odpowiada przekro¬ jowi wzdluz linii A — X —* Y na fig. 1.Przyrzad mierniczy (fig. 6) zawiera kil¬ ka tloków lm, lb, F, t*, uruchomiajacych os 2 za posrednictwem korbowodów 9" i terb M\ Na od tej jest zaklinowany roz¬ dzielacz obrotowy 5, który posiada kanal wlotowy 6 i wylotowy 7 oraz jest dociska¬ ny do gladzi, zawierajacej szereg kanalów 8a, 8b, 8C, 8d, odpowiadajacych kazdemu z tloków Jf", fi, t\ ld% Ciecz wplywa rura 3 i wyplywa rura #. W przypadku wedlug fig. 6 ciecz doplywa przez kanal 7 do we¬ wnatrz rozdzielacza, jak to zreszta jest ZAane, Uklad kompensacyjny, wykonany we¬ dlug wynalazku/zawiera tlok //, porusza¬ jacy sie w cylindrze 12. Górna czesc tego cylindra jest polaczona kanalem 13 z ko¬ mora wlotowa, a dolna jego czesc — z ko¬ mora wylotowa. Pod dzialaniem cisnienia P tlok 11 sciska sprezyne srubowa 34, opie¬ rajaca sie o grzbiet 35 tulejki 36, przymo¬ cowanej dwoma czopami 37 do dzwigni 18, majacej postac widelek. Dzwignia ta opie¬ rajac sie o krazek 39 i o koniec osi 2 prze¬ nosi na te os nacisk sprezyny 34 z prze¬ kladnia, równa stosunkowi m : n ramion dzwigni. Oznaczajac litera S otwór po¬ wierzchni rozdzielacza 5, podlegajacej dzialaniu róznicy cisnienia P, a litera s — powierzchnie tloka 11, otrzyma sie sile wy¬ padkowa, dzialajaca na os 2 rozdzielacza.'•§¦-*) Tlok // jest polaczony z drugiej strony z pretem 40, który, przechodzac swobodnie przez tulejke 36, jest przymocowany za po¬ moca chomata 41 do jednego z ramion dzwigni katowej 42, obracajacej sie naoko¬ lo czopa stalego 43. Na koncu drugiego ra¬ mienia 44 tej dzwigni jest osadzony kra¬ zek 39.Tlok 11 posuwa sie w komorze 12 w za¬ leznosci od wartosci cisnienia P. Przesuw tloka jest uwarunkowany stopniem ugiecia sie sprezyny 34. Przesuw ten warunkuje przesuniecie sie krazka 39, uruchomianego pretem 40 i dzwignia katowa 42, co powo- duje zmiane stosunku — ramion dzwignio¬ wi wych przy zmniejszaniu sie cisnienia P.Niech zaleznosc ta ma postac — = f {PJ- n Wartosc sily wypadkowej, dzialajacej aa os 2, wyraza sie wtedy jako P.lsfPj.*— S].Na fig, $ podano krzywa sil oporowych,, odpowiadajacych rozdzielaczowi w przy- — 4 —padku drugiego wykonania (wedlug fig. 6).Poczatkowe naprezenie sprezyny 34 wynosi R, sila zas wypadkowa, dzialajaca na os 2 rozdzielacza, jest równa: dla wartosci P, mniejszych od warto¬ sci P1 — wartosci I — • R — PS I, zmniejszajacej sie ze wzrostem P; prosta EF podaje wykres tej sily wypadkowej; dla wartosci P, zawartych miedzy P± a P<2* — wartosci P . \f(P) . s — S j; zmiane tej sily przedstawiono krzywa FG; i wre¬ szcie dla wartosci P, wiekszych od F2, w za¬ lozeniu, ze krazek 39 znajduje sie w polo¬ zeniu, odpowiadajacym punktowi G wykre- i su dla wartosci —j, bedzie równa n wartosci P . I —y.s — S\ , wzrastajacej ze wzrostem P, gdy wyrazowi j —.s) nada sie wartosc, wieksza od S. Odcinek prostej GH wyobraza te sile wypadkowa.Zaleta, osiagana w ukladzie wedlug fig. 6, jest moznosc zwiekszenia strefy malych wartosci sil oporowych na korzysc zwiek¬ szenia zasiegu normalnej uzytecznosci przyrzadu.Jest rzecza zrozumiala, ze ten sam u- klad nadaje sie do zastosowania w przy¬ padku, gdy rozdzielacz 5 bedzie umieszczo¬ ny po stronie cieczy wlotowej. W tym przypadku przesuw krazka 39 bedzie roz¬ rzadzany dzwigniami i pretem 40 w taki sposób, aby stosunek — wzrastal razem n z F. Wartosc sily wypadkowej, dzialajacej na os 2, wyrazi sie wówczas jako P.[S-s.f(P)\.W innej postaci wykonania, przedsta¬ wionej na fig. 9, aparat mierniczy zawiera kilka tloków 1°, lbf lc, ld, uruchomiaja¬ cych os 2 za posrednictwem korbowodów 9a i korb 10", Na osi tej jest zaklinowany rozdzielacz obrotowy 5, który zawiera ka¬ nal wlotowy 6 i wylotowy 7 oraz przesuwa sie po gladzi, zaopatrzonej w szereg kana¬ lów 8a, 8b i t. d., odpowiadajacych kazde¬ mu z tloków ln, lb, 1°, id. Ciecz doplywa rura 3 i wyplywa rura 4.W przypadku wedlug fig. 9 rozdzielacz obrotowy jest umieszczony po stronie wlotu cieczy. Opisany wyzej uklad jest zna¬ ny.Uklad kompensacyjny, wykonany we¬ dlug wynalazku, zawiera tlok 11, porusza¬ jacy sie w cylindrze 12, polaczonym w swej dolnej czesci z komora cieczy wlotowej za posrednictwem przewodu 13 i w górnej cze¬ sci — z przestrzenia cieczy zstepujacej za posrednictwem otworu 45. Tlok ten, umie¬ szczony swobodnie w cylindrze 12, opiera sie w stanie spoczynkowym o nasade 16, a pod cisnieniem cieczy —- o koniec osi 2.Drugi tlok 17, poruszajacy sie w cylin¬ drze 18, polaczonym w swej górnej czesci przewodem 21 z komora cieczy wylotowe], a w dolnej czesci — z komora cieczy wlo¬ towej za posrednictwem otworów 46, po¬ siada pret 19, zakonczony kryza 15, opie¬ rajaca sie z pewnym tarciem o górna czesc rozdzielacza 5. Sprezyna 14 opiera sie jed¬ nym koncem o wewnetrzna scianke przy¬ rzadu, a drugim koncem o kryze 15, doci¬ skajac te kryze do rozdzielacza z pewna sila R.Oznaczajac litera S powierzchnie roz¬ dzielacza 5, poddana dzialaniu róznicy ci¬ snien cieczy wlotowej i wylotowej, litera S1 — powierzchnie tloka 17, litera S2 — powierzchnie tloka 11, litera R — napre¬ zenie sprezyny 14 i litera P — róznice ci¬ snien cieczy otrzymuje sie: ze dla warto- sci P, mniejszych od -«£¦, uwydatnia sie dzialanie sprezyny 14 na rozdzielacz 5, przy czym wypadkowa F sil, dociskajacych rozdzielacz do jego gladzi, posiada wartosc F = R — P . (S1 + S2 — S), — 5 —która maleje z wzrostem P, jezeli wyrazo¬ wi {S1 + S2) nada sie wartosc, wieksza od wartosci S; R ze dla wartosci P, wiekszych od — , aie Si ma oddzialywania sprezyny 14 na rozdzie¬ lacz, gdyz tlok 17 przesunal sie w kierun¬ ku nasady 20 i kryza 15 nie styka sie juz z rozdzielaczem 5. Wypadkowa F przyjmuje w tym przypadku wartosc F = P.(S— S2), wzrastajaca ze wzrostem P.Opisany wyzej uklad zezwala, wiec na uzyskanie krzywej sil oporowych rozdziela¬ cza, podobnej swym ksztaltem do krzywej wedlug fig. 7.Jest rzecza zrozumiala, ze mozna zmie¬ nic wykonanie ukladu. W szczególnosci tlo¬ ki 11 i 17 moga byc zastapione przeponami.W pewnej odmianie wykonania tlok 11 moze byc pominiety. W tym przypadku dla * R wartosci P, mniejszych od ^ , wypadko- o wa F posiada wartosc F = R~P.(S1— S), malejaca z wzrostem P, jezeli wielkosci S1 nada sie wartosc, wieksza od wartosci S.R Dla wartosci P, wiekszych od — , wy¬ padkowa F posiada wartosc F = P.S, wzrastajaca z wzrostem P.Krzywa otrzymywanych sil oporowych jest analogiczna swym ksztaltem do krzy¬ wej wedlug fig. 7.Ze wzgledu na ujednostajnienie wzorów mozna przyjac nastepujace zalozenia, da¬ jace sie zastosowac do róznych opisanych postaci wykonania: S — duza powierzchnia, dzialajaca bezpo¬ srednio na os licznika, s — mala powierzchnia, dzialajaca bezpo¬ srednio na os licznika, S1 — powierzchnia, dzialajaca za posred¬ nictwem sprezyny.W tym przypadku wzory ogólne na wy¬ padkowa F sil, dzialajacych na os licznika, w funkcji cisnienia P cieczy, przybiora po¬ stacie nastepujace: d,ap/| F = R — P(S1 + s — S) idlaP\^ /S1 F = PfS — s) Wzory te nadaja sie jako takie do po¬ staci wykonania wedlug fig. 9. Z wzorów / R tych wynika, ze dla P / wypadkowa F maleje z wzrostem P, gdy S1 + s y S, \ R i dla P \ — wypadkowa F wzrasta z wzrostem P, gdy S s.Dla odmiany tej postaci wykonania, przy której opuszczono tlok 11, s = O tak, iz wzory uproszczaja sie, a mianowicie dla P/E- — wypadkowa F^R—P . (S1—S); wypadkowa F maleje z wzrostem P, gdy S1 S. dla P y-*i — wypadkowa F = P . S; wypadkowa F wzrasta z wzrostem P.Wzory,, zastosowane do postaci wyko¬ nania wedlug fig. 5, w której S = S1, przyjma postac: dla P< ci — wypadkowa F = R — P.s, wypadkowa F maleje z wzrostem P. _ 6 -dla P J ci — wypadkowa F = P fS — S;, wypadkowa F wzrasta z wzrostem P, gdy S s Stosujac te sama uwage do ukladu we¬ dlug fig, 6, uzyska sie wzory: dla P wypadkowa F = — . R — P .$, n dla P1 < P < P2 — wypadkowa F = P. U(P). S — s\ i dla/^- /«» \ wypadkowa F = P . I — . S — s\. PL