RU71433U1 - INSTALLATION POWER WEIGHT HYDRAULIC SAMPLE (OPTIONS) - Google Patents

INSTALLATION POWER WEIGHT HYDRAULIC SAMPLE (OPTIONS) Download PDF

Info

Publication number
RU71433U1
RU71433U1 RU2007137351/22U RU2007137351U RU71433U1 RU 71433 U1 RU71433 U1 RU 71433U1 RU 2007137351/22 U RU2007137351/22 U RU 2007137351/22U RU 2007137351 U RU2007137351 U RU 2007137351U RU 71433 U1 RU71433 U1 RU 71433U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
cylinder
power
hydraulic
exciter
Prior art date
Application number
RU2007137351/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Николаевич Серьезнов
Михаил Анатольевич Шушаков
Original Assignee
Алексей Николаевич Серьезнов
Михаил Анатольевич Шушаков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Алексей Николаевич Серьезнов, Михаил Анатольевич Шушаков filed Critical Алексей Николаевич Серьезнов
Priority to RU2007137351/22U priority Critical patent/RU71433U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU71433U1 publication Critical patent/RU71433U1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

Установка относится к силовесоизмерительной технике, к образцовым средствам задания силы и веса и может найти применение в качестве рабочего эталона на большие нагрузки. Для установки разработан грузопоршневой манометр, в котором основание пары «поршень-цилиндр» изолировано от рабочего тела тонкой эластичной мембраной, верхняя часть поршня выполнена в виде шарообразной силовой головки, имеющей начальный зазор с грузоприемной платформой, с которой соединены образцовые гири, скрепленные друг с другом как звенья одной цепи и расположенные в нижней части манометра на платформе, под которой установлен домкрат. Манометр предназначен для подключения к силовесоизмерительным установкам на средние и большие нагрузки, основой которых является силовозбудитель, содержащий пару поршень-цилиндр, изолированную от корпуса тонкой эластичной мембраной, в котором поршень, мембрана и основание цилиндра выполнены в форме кольца, цилиндр имеет толстостенные малую и большую гильзы, вкрученные в основание цилиндра, поршень имеет полусферическую поверхность, на которую опирается грузоприемная платформа, при этом силовозбудитель соединен с насосом или электротермогидравлической станцией. Применение грузопоршневого манометра в силоизмерительных установках позволяет уменьшить погрешность измерений до величин порядка 0,003-0,005%, существенно расширить диапазон воспроизводимых давлений в области малых величин, а также исключить процесс ручного наложения грузов. 3 н.п. ф-лы, 5 илл.The installation relates to a power-measuring technique, to exemplary means of setting the force and weight, and can find application as a working standard for heavy loads. For installation, a deadweight tester has been developed, in which the base of the piston-cylinder pair is isolated from the working fluid with a thin elastic membrane, the upper part of the piston is made in the form of a spherical power head having an initial clearance with a load receiving platform, to which reference weights fastened to each other are connected as links of one chain and located in the lower part of the pressure gauge on the platform under which the jack is installed. The pressure gauge is designed to be connected to power measuring systems for medium and large loads, the basis of which is a power exciter containing a piston-cylinder pair isolated from the housing by a thin elastic membrane, in which the piston, membrane and cylinder base are made in the form of a ring, the cylinder has thick-walled small and large sleeves screwed into the base of the cylinder, the piston has a hemispherical surface on which the load receiving platform rests, while the power exciter is connected to a pump or an electric thermohydraulic station. The use of a deadweight tester in force measuring devices allows to reduce the measurement error to values of the order of 0.003-0.005%, significantly expand the range of reproducible pressures in the region of small values, and also to exclude the process of manual loading of goods. 3 n.p. f-ly, 5 ill.

Description

Полезная модель относится к силоизмерительной технике, к образцовым средствам задания силы и веса.The utility model relates to load-measuring technique, to exemplary means of setting the force and weight.

Известны установки прямого нагружения типа УПН-10, УПН-30 на 10 и на 30 тонн, рычажные машины ОСМ 2-200-10М.There are known direct loading installations of the UPN-10, UPN-30 type for 10 and 30 tons, lever machines OSM 2-200-10M.

Возглавляет государственную поверочную схему на большие нагрузки установка прямого нагружения на 100 т (1000 кН), аттестованная как эталонная установка ЭУ-100, являющаяся Первичным Государственным эталоном и принадлежащая предприятию ВНИИМ им. Д.И.Менделеева г.Санкт-Петербург. (Н.С.Чаленко. Методы и средства измерения силы. Издательство стандартов. М., 1991 г., стр.51-52).Direct loading of 100 tons (1000 kN), which is certified as a reference unit EU-100, which is the Primary State Standard and belongs to VNIIM named after VNIIM, is the head of the state verification scheme for heavy loads. D.I. Mendeleev St. Petersburg. (N.S. Chalenko. Methods and Means of Measuring Strength. Standards Publishing House. M., 1991, pp. 51-52).

Признанными недостатками установки ЭУ-100 являются: возможность затирания эталонных грузов, низкая производительность и большие динамические погрешности, возникающие из-за раскачивания грузов большой массы. Кроме того, создание УПН на нагрузки более 100 тс по техническим и экономическим причинам является, по мнению многих специалистов, нецелесообразным.Recognized disadvantages of the EU-100 installation are: the possibility of overwriting reference loads, low productivity and large dynamic errors arising from the swinging of loads of large mass. In addition, the creation of UPN for loads of more than 100 tf for technical and economic reasons is, according to many experts, inappropriate.

Известны гидравлические грузопоршневые машины системы Жоховского на 10 и 50 тс, много лет используемые Западно-Сибирским центром метрологии и стандартизации г.Новосибирска в качестве образцовых машин 2 разряда с погрешностью порядка 0,2% (А.с. СССР №81674, G01G 23/00, опубл. 1949.01.01).There are known hydraulic piston machines of the Zhokhovsky system for 10 and 50 ton-force, used for many years by the West Siberian Center for Metrology and Standardization of the city of Novosibirsk as reference machines of the 2nd category with an error of the order of 0.2% (AS USSR No. 81674, G01G 23 / 00, publ. 1949.01.01).

Недостатками грузопоршневой машины на 50 тс являются:The disadvantages of a 50 tf deadweight machine are:

- утечка рабочего тела в грузопоршневом манометре и в гидравлическом силовозбудителе особо заметная при нагрузках более 30 тс;- leakage of the working fluid in the deadweight tester and in the hydraulic exciter is especially noticeable with loads of more than 30 tf;

- необходимость постоянного вращения поршня манометра с гирями и силовозбудителя с целью уменьшения трения;- the need for constant rotation of the piston of the pressure gauge with weights and exciter in order to reduce friction;

- ручное наложение грузов на поршень манометра также увеличивает вероятность появления дополнительного трения.- manual overlay on the piston of the pressure gauge also increases the likelihood of additional friction.

Если погрешность манометра может составлять ±0,05% и менее, то погрешность силовозбудителя из-за утечки рабочего тела (масла) превышает 0,15%. Уплотнение в паре поршень-цилиндр приводит к уменьшению утечки в If the error of the pressure gauge can be ± 0.05% or less, then the error of the exciter due to leakage of the working fluid (oil) exceeds 0.15%. Sealing in a piston-cylinder pair reduces leakage in

силовозбудителе, но эта мера неизбежно ведет к значительному увеличению трения в паре.exciter, but this measure inevitably leads to a significant increase in friction in the pair.

Известна установка силоизмерительная гидравлическая образцовая (Пат. РФ №2265813) с верхним пределом до 3 Мн (300 т) и более с погрешностью порядка 0,05%, которая имеет ограниченную точность и требует использования дорогостоящих силоизмерительных датчиков и цифровой измерительной аппаратуры.Known installation force measuring hydraulic exemplary (US Pat. RF No. 2265813) with an upper limit of 3 Mn (300 tons) or more with an error of the order of 0.05%, which has limited accuracy and requires the use of expensive force measuring sensors and digital measuring equipment.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой установке является "Образцовая силозадающая машина" (А.с. СССР №1719946, G01L 25/00, 15.03.92), содержащая неподвижную и подвижную силовые рамы. Неподвижная силовая рама включает основание, связанное вертикальными силовыми колоннами с верхней неподвижной траверсой, на которой расположено основное нагружающее устройство с установленным на нем образцовым силоизмерительным датчиком (динамометром сжатия). Подвижная силовая рама имеет вертикальные колонны, которые соединяют верхнюю подвижную траверсу, среднюю подвижную траверсу (выполняющую роль грузоприемной платформы) и нижнюю траверсу. Под нижней траверсой машины имеется набор образцовых гирь, опирающихся на дополнительное нагружающее устройство. Основное и дополнительное нагружающие устройства выполнены в виде гидроцилиндров с неуплотненными поршнями и герметично изолированными внутри них теплообменником и рабочим телом.Closest to the technical nature of the claimed installation is the "Model silosadnaya machine" (AS USSR No. 1719946, G01L 25/00, 03/15/92), containing a fixed and movable power frame. The fixed power frame includes a base connected by vertical power columns with an upper fixed crosshead, on which the main loading device is located with an exemplary force measuring sensor (compression dynamometer) installed on it. The movable power frame has vertical columns that connect the upper movable yoke, the middle movable yoke (acting as a lifting platform) and the lower yoke. Under the lower traverse of the machine there is a set of model weights based on an additional loading device. The main and additional loading devices are made in the form of hydraulic cylinders with unconsolidated pistons and hermetically insulated inside them with a heat exchanger and a working fluid.

К недостаткам прототипа следует отнести температурные погрешности образцового динамометра, возникающие вследствие его нагрева от основного нагружающего устройства. Кроме того, установка требует использования дорогостоящих силоизмерительных датчиков, цифровых измерительных приборов и набора образцовых гирь большой массы. Наличие набора образцовых гирь еще оправдывается при создании машин на сравнительно небольшие нагрузки, например 10-20 тс. При создании машины с верхним пределом воспроизводимой силы 3 или 5 МН потребовались бы образцовые гири общей массой 30 или 50 тонн, что является практически неразрешимой проблемой по техническим и экономическим причинам.The disadvantages of the prototype should include temperature errors of the exemplary dynamometer arising from its heating from the main loading device. In addition, the installation requires the use of expensive force sensors, digital measuring instruments and a set of model weights of large mass. The presence of a set of model weights is still justified when creating machines for relatively small loads, for example 10-20 tf. When creating a machine with an upper limit of reproducible strength of 3 or 5 MN, model weights with a total mass of 30 or 50 tons would be required, which is an almost insoluble problem for technical and economic reasons.

Задачей, на решение которой направлена предполагаемая полезная модель, является создание установки, обеспечивающей поверку, градуировку и исследование силоизмерительных (весоизмерительных) датчиков и динамометров с верхним пределом 3 Мн (300 тс) и более с основной погрешностью порядка 0,01÷0,005%. При The task to which the proposed utility model is aimed is to create a facility that provides calibration, calibration and study of force-measuring (weight-measuring) sensors and dynamometers with an upper limit of 3 Mn (300 tf) or more with a basic error of the order of 0.01 ÷ 0.005%. At

этом обязательным условием является отказ от использования импортных, дорогостоящих силоизмерительных датчиков на большие нагрузки, имеющих ограниченную точность и цифровой измерительной аппаратуры.this prerequisite is the refusal to use imported, expensive force measuring sensors for heavy loads with limited accuracy and digital measuring equipment.

Для решения этой задачи разработан грузопоршневой манометр, содержащий пару поршень-цилиндр, набор гирь, сосуд с рабочим телом и гидравлическими винтами. При этом пара «поршень-цилиндр» выполнена с малым зазором, основание пары изолировано от рабочего тела (масла) тонкой эластичной мембраной, верхняя часть поршня выполнена в виде шарообразной силовой головки, имеющей начальный зазор с грузоприемной платформой, с которой так же с начальным зазором соединены образцовые гири, расположенные в нижней части манометра на платформе, под которой установлен домкрат с ручным, механическим, гидравлическим или электрическим приводом. Рабочее давление обеспечивается специализированным насосом или электротермогидравлической станцией (ЭТГС), представляющей из себя сосуд высокого давления с находящимся в нем рабочим телом, электронагревателем, теплообменником для быстрого охлаждения рабочего тела, подключенной к регулятору электрического напряжения сети.To solve this problem, a deadweight tester with a piston-cylinder pair, a set of weights, a vessel with a working fluid and hydraulic screws has been developed. In this case, the piston-cylinder pair is made with a small gap, the base of the pair is isolated from the working fluid (oil) with a thin elastic membrane, the upper part of the piston is made in the form of a spherical power head having an initial clearance with a load platform, with which it also has an initial clearance connected are standard weights located at the bottom of the pressure gauge on a platform under which a jack with a manual, mechanical, hydraulic or electric drive is installed. The working pressure is provided by a specialized pump or an electro-thermohydraulic station (ETGS), which is a high-pressure vessel with a working fluid inside it, an electric heater, a heat exchanger for quick cooling of the working fluid connected to the electric voltage regulator.

Через гидравлический переключатель манометр подключен к образцовой силоизмерительной машине, способной работать одновременно на растяжение-сжатие при средних нагрузках 10, 50 или 100 тс (1000 кН) без использования реверсора. Это становится возможным благодаря тому, что силоизмерительная машина содержит универсальный прецизионный силовозбудитель, выполняющий функцию нагружающего устройства. Поршень, мембрана и основание цилиндра силовозбудителя выполнены в форме кольца, а цилиндр имеет толстостенные малую и большую гильзы, которые вкручены в основание цилиндра с усилием, при этом поршень имеет полусферическую поверхность, на которую опирается грузоприемная платформа с силовой шпилькой (тягой).Through a hydraulic switch, the manometer is connected to an exemplary force measuring machine capable of simultaneously operating tensile-compression under average loads of 10, 50 or 100 tf (1000 kN) without using a reverser. This is possible due to the fact that the load measuring machine contains a universal precision power exciter that performs the function of a loading device. The piston, membrane and base of the cylinder of the exciter are made in the form of a ring, and the cylinder has thick-walled small and large sleeves that are screwed into the base of the cylinder with effort, while the piston has a hemispherical surface on which the load receiving platform with a power pin (traction) rests.

Универсальный прецизионный силовозбудитель установлен сверху средней траверсы машины, по центру которой пропущена силовая тяга с накрученным на ее конце захватом для установки динамометра и силовесоизмерительного датчика, работающего на растяжение, другой захват на длинной силовой тяге, вкручен в нижнюю траверсу машины. На грузоприемную платформу силовозбудителя установлен поверяемый датчик, работающий на сжатие, который сверху может упираться на другой, регулируемый по высоте, силовой винт.A universal precision force exciter is mounted on top of the middle crosshead of the machine, in the center of which a power rod is passed with a grip wound at its end to install a dynamometer and a tensile force transducer, another long grip is screwed into the lower beam of the machine. A calibrated sensor working on compression is installed on the load platform of the exciter, which can be supported by another, height-adjustable, power screw.

Через гидравлический переключатель манометр может быть подключен к другой образцовой машине на большие нагрузки - 200, 300 или 500 тс и более, работающей на сжатие.Through a hydraulic switch, the pressure gauge can be connected to another exemplary machine for heavy loads - 200, 300 or 500 tf or more, working for compression.

Принцип построения установки на большие нагрузки аналогичен верхней части вышеописанной установки на средние нагрузки, отличие заключается только в том, что силовая рама содержит вместо двух, четыре силовые колонны, а вместо универсального прецизионного силовозбудителя используется образцовый силовозбудитель, работающий на сжатие.The principle of constructing the installation for heavy loads is similar to the upper part of the above installation for medium loads, the only difference is that the power frame contains instead of two, four power columns, and instead of the universal precision exciter, an exemplary compressive exciter is used.

Силовозбудитель содержит пару поршень-цилиндр, выполненную с малым зазором для исключения утечки рабочего тела, поршень также изолирован от цилиндра тонкой эластичной мембраной.The power exciter contains a pair of piston-cylinder, made with a small gap to prevent leakage of the working fluid, the piston is also isolated from the cylinder with a thin elastic membrane.

На Фиг.1 показан отдельно главный узел грузопоршневого манометра: пара поршень - 1 и цилиндр - 2, выполненные с малым зазором. Цилиндр плотно вкручивается в корпус - 3, надежно зажимая тонкую эластичную мембрану - 4 из маслобензостойкой резины. Упрощенная схема грузопоршневого манометра представлена на Фиг.2. Позиции 1-4 те же, что на Фиг.1. В корпусе - 3 по центру поршня - 1 имеется небольшое углубление порядка 5 мм, которое соединено со штуцером - 5, предназначенным для подключения к электротермогидравлической станции или специализированному насосу, 6 - крепежный элемент. Поршень - 1 имеет начальный зазор с грузоприемной платформой - 7, которая имеет строго определенный, расчетный вес. Платформа тремя тягами - 8 соединяется, как звенья цепи, с набором гирь - 9 манометра. Опускание (подъем) гирь может производиться домкратом - 10 с ручным, механическим, гидравлическим или электрическим приводами. Горизонтальное положение мембраны - 4 фиксируется стрелочным указателем - 11 по совпадению стрелок.Figure 1 shows separately the main node of the deadweight manometer: a pair of piston - 1 and cylinder - 2, made with a small gap. The cylinder is tightly screwed into the housing - 3, securely clamping a thin elastic membrane - 4 from oil and petrol resistant rubber. A simplified diagram of the deadweight tester is shown in Fig.2. Positions 1-4 are the same as in Figure 1. In the case - 3 in the center of the piston - 1 there is a small recess of the order of 5 mm, which is connected to the nozzle - 5, designed to be connected to an electro-hydraulic station or a specialized pump, 6 - a fastener. The piston - 1 has an initial clearance with a loading platform - 7, which has a strictly defined, calculated weight. The platform with three rods - 8 is connected, like chain links, with a set of weights - 9 manometers. Lowering (lifting) of weights can be carried out with a jack - 10 with manual, mechanical, hydraulic or electric drives. The horizontal position of the membrane - 4 is fixed with a pointer - 11 in coincidence of the arrows.

Электротермогидравлическая станция (ЭТГС), описанная в Пат. РФ №2082133, содержит электронагреватель - 12, теплообменник - 13 для быстрого водяного охлаждения, корпус - 14, в котором находится рабочее тело (трансформаторное масло) и на котором размещены контрольный манометр - 15, штуцеры для подключения к грузопоршневому манометру и силоизмерительным машинам - 16. Разъем - 17 служит для подключения к стабилизированному регулятору напряжения - 18, способному изменять выходное напряжение с дискретностью не хуже 0,001 вольт. Мощность регулятора не менее 1 квт, выходное напряжение 0-210 вольт. Гидропровод - 19 и Electro-Thermohydraulic Station (ETGS) described in US Pat. RF №2082133, contains an electric heater - 12, a heat exchanger - 13 for quick water cooling, a housing - 14, in which is located the working fluid (transformer oil) and on which the control pressure gauge - 15, the fittings for connecting to the deadweight manometer and load measuring machines - 16 - Connector - 17 is used to connect to a stabilized voltage regulator - 18, capable of changing the output voltage with a resolution of at least 0.001 volts. The power of the regulator is at least 1 kW, the output voltage is 0-210 volts. Water line - 19 and

переключатель - 20 служат для подключения манометра к ЭТГС и силоизмерительным машинам.switch - 20 are used to connect the pressure gauge to ETGS and power measuring machines.

В силоизмерительной (СИ) машине на средние нагрузки до 50 (100) тс основным элементом является прецизионный универсальный силовозбудитель, работающий одновременно на растяжение-сжатие. Существенным отличием предлагаемого силовозбудителя является то, что пара поршень-цилиндр имеют строго расчетные диаметры при допусках на их изготовление не более 0,025 мм. Площадь поршня при давлении 200 кгс/см2 составляет 250 см2. Это позволяет полностью исключить подвижные рамы, состоящие из трех силовых траверс с силовыми тягами, силоизмерительного датчика с цифровой специализированной измерительной аппаратурой, силонагружающее устройство с рабочим телом, набор спецгрузов с устройством типа домкрат, а также избежать трудоемкой операции калибровки датчика (динамометра) на 50 тс гирями с весом до 5 т. Максимальный вес грузов образцового манометра не более 50 кг.In a force measuring (SI) machine for medium loads up to 50 (100) tf, the main element is a precision universal force exciter operating simultaneously in tension-compression. A significant difference of the proposed exciter is that the piston-cylinder pair have strictly calculated diameters with tolerances for their manufacture not more than 0.025 mm. The piston area at a pressure of 200 kgf / cm 2 is 250 cm 2 . This allows you to completely exclude moving frames, consisting of three power traverses with power rods, a load cell with specialized digital measuring equipment, a load device with a working fluid, a set of special loads with a jack-type device, and also avoid the laborious operation of sensor calibration (dynamometer) by 50 tf kettlebells with a weight of up to 5 tons. The maximum weight of the cargo of a standard gauge is not more than 50 kg.

На Фиг.3 отдельно вынесена схема универсального силовозбудителя, содержащего: корпус - 1, малую толстостенную гильзу - 2, большую толстостенную гильзу - 3, поршень - 4, тонкую мембрану - 5, выполненную в форме кольца.In Fig. 3, a diagram of a universal power exciter is separately taken out, comprising: a housing - 1, a small thick-walled sleeve - 2, a large thick-walled sleeve - 3, a piston - 4, a thin membrane - 5, made in the form of a ring.

На полусферическую поверхность поршня опирается грузоприемная платформа - 6, с вкрученной в ее центр силовой тягой - 7. Через штуцер - 8 силовозбудитель подключается к ЭТГС и образцовому грузопоршневому манометру.A load receiving platform - 6 is supported on the hemispherical surface of the piston, with a power rod screwed into its center - 7. Through the nozzle - 8, the exciter is connected to the ETGS and an exemplary deadweight tester.

Схема СИ машины на средние нагрузки представлена на Фиг.4. Силовозбудитель (Фиг.3) установлен на центр средней траверсы - 9 СИ машины, жестко соединенной с верхней траверсой - 10 двумя силовыми колоннами - 11. По центру верхней траверсы установлены силовая гайка - 12 и винт - 13, образуя зону сжатия. Аналогично образуется зона, работающая на растяжение, с единственной разницей, что силовой винт и длинная гайка - 14 имеют левую и правую резьбу. Захваты - 15 служат для установки динамометров или силовесоизмерительных датчиков, работающих на растяжение.The SI circuit of the machine for medium loads is shown in Figure 4. The power exciter (Figure 3) is installed on the center of the middle cross-member - 9 SI machines, rigidly connected to the upper cross-arm - 10 by two power columns - 11. A power nut - 12 and a screw - 13 are installed in the center of the upper cross-arm, forming a compression zone. Similarly, a tensile zone is formed, with the only difference being that the power screw and long nut - 14 have left and right threads. Captures - 15 are used to install dynamometers or force-measuring sensors working in tension.

Вторая силовесоизмерительная установка на большие нагрузки 200, 300, 500 тс и более работает только на сжатие (Фиг.5). Машина имеет силовые колонны - 1 в количестве 4 штук, надежно соединяющие верхнюю - 2 и нижнюю - 3 траверсы. Устройство силового винта аналогично предыдущей машине. Существенное отличие заключается в том, что в машине используется образцовый силовозбудитель - 4, работающий на сжатие (Пат. РФ №2082133, №2265813). В установке отсутствуют The second power-measuring installation for large loads of 200, 300, 500 tf and more works only on compression (Figure 5). The machine has power columns - 1 in the amount of 4 pieces, reliably connecting the upper - 2 and lower - 3 traverses. The power screw device is similar to the previous machine. The significant difference lies in the fact that the machine uses an exemplary force exciter - 4, working in compression (Pat. RF No. 2082133, No. 2265813). No installation

импортные силоизмерительные датчики на большие нагрузки до 3 мн, эталонный датчик до 500 кн, цифровой измерительный прибор и силовозбудитель на 50 тс, что значительно упрощает конструкцию.imported power sensors for heavy loads up to 3 mn, a reference sensor up to 500 kN, a digital measuring device and a power exciter of 50 tf, which greatly simplifies the design.

Схема силовозбудителя аналогична приведенным на Фиг.1 с той разницей, что площадь поршня, например, на нагрузки до 300 тс и давлении 250 кгс/см2 составляет 1200 см2. Расчетный диаметр такого поршня равен 390,89 мм.The power exciter circuit is similar to that shown in FIG. 1 with the difference that the piston area, for example, for loads of up to 300 tf and a pressure of 250 kgf / cm 2, is 1200 cm 2 . The design diameter of such a piston is 390.89 mm.

Установка работает следующим образом.Installation works as follows.

При включении регулятора напряжения - 18 (Фиг.1) начинает подниматься поршень - 1 образцового манометра, затем грузоприемная платформа - 7 поднимается до горизонтального (нейтрального) положения эластичной мембраны - 4, которое определяется по совпадению стрелок указателя - 11. Площадь поршня манометра составляет 0,2 см2, площадь универсального силовозбудителя на 50 тс равна 250 см2. При открытом клапане - 20 в гидравлической сети возникает давление, равное 1 кгс/см2 и усилие 250 кгс.When the voltage regulator - 18 (Fig. 1) is turned on, the piston - 1 of the exemplary pressure gauge begins to rise, then the load receiving platform - 7 rises to the horizontal (neutral) position of the elastic membrane - 4, which is determined by the coincidence of the pointer arrows - 11. The piston area of the pressure gauge is 0 , 2 cm 2 , the area of the universal exciter for 50 tf is 250 cm 2 . With the valve 20 open, a pressure of 1 kgf / cm 2 and a force of 250 kgf occur in the hydraulic network.

Далее опускается домкрат - 10 с гирями - 9. Верхний груз с усилием 0,2 кгс с помощью трех шпилек - 8 также накладывается на поршень манометра, далее следуют грузы: 0,4; 0,8; 1,6; 2,0 и 4,0 с общим суммарным весом 40 кгс. При каждом наложении грузов необходимо увеличивать давление в манометре и СИ машине. Это каждый раз достигается плавным увеличением напряжения питания ЭТГС с помощью регулятора - 18. Когда давление достигает 200 кгс/см2, усилие в цепи СИ машины составляет 50 тс. В этом легко убедиться, если, например, в зоне сжатия находится образцовый сило- или весоизмерительный датчик с цифровой аппаратурой высокого класса.Then the jack - 10 with weights - 9 is lowered. The upper load with a force of 0.2 kgf using three pins - 8 is also superimposed on the piston of the pressure gauge, followed by loads: 0.4; 0.8; 1.6; 2.0 and 4.0 with a total total weight of 40 kgf. At each load, it is necessary to increase the pressure in the manometer and SI machine. Each time this is achieved by smoothly increasing the voltage of the ETGS supply using the regulator - 18. When the pressure reaches 200 kgf / cm 2 , the force in the SI circuit of the machine is 50 tf. This can be easily verified if, for example, in the compression zone is an exemplary force or weight measuring sensor with high-end digital equipment.

Обратный процесс разгружения осуществляется при уменьшении напряжения питания ЭТГС и подъеме грузов манометра. Далее включается принудительное воздушное или водяное охлаждение до момента времени, когда грузовая платформа - 7 опустится полностью. Далее процессы нагружения и разгрузки повторяются.The reverse process of unloading is carried out with a decrease in the supply voltage of the ETGS and the rise of the cargo of the manometer. Then, forced air or water cooling is turned on until the moment when the cargo platform - 7 drops completely. Further, the loading and unloading processes are repeated.

Работа установки на большие нагрузки 300 тс и более мало чем отличается от работы предыдущей установки. Основное отличие заключается в том, что для создания таких нагрузок требуются большие расходы рабочего тела - 1,5 л и более. Поэтому ЭТГС должна иметь объем рабочего тела до 20 л и более или дополнительный насос (на Фиг.2 не показан).The installation for heavy loads of 300 tf and more than differs from the previous installation. The main difference lies in the fact that to create such loads require large expenditures of the working fluid - 1.5 l or more. Therefore, ETGS should have a working fluid volume of up to 20 l or more or an additional pump (not shown in FIG. 2).

Таким образом, предлагаемый грузопоршневой манометр и силовесоизмерительные машины на средние и большие нагрузки с верхними Thus, the proposed deadweight tester and power-measuring machines for medium and heavy loads with upper

пределами 5, 10, 20, 50, 100, 300, 500 тс и более исключают в большинстве практических случаев необходимость использования наборов гирь большой массы (5, 10, 30 т и более), исключают также необходимость использования дорогостоящих силоизмерительных датчиков и цифровых измерительных приборов с приведенными погрешностями 0,0025 и 0,0005%.the limits of 5, 10, 20, 50, 100, 300, 500 tf and more exclude in most practical cases the need to use sets of large mass weights (5, 10, 30 t and more), also exclude the need for expensive power sensors and digital measuring instruments with the given errors of 0.0025 and 0.0005%.

Следует отдельно отметить, что силоизмерительный датчик фирмы НВМ (Германия) до 3000 кН (300 тс), поставленный по контракту в СНИИМ г.Новосибирска, имеет погрешности, превышающие 0,1% при нагрузках 10, 20 и 30% (30, 60 и 90 тс).It should be noted separately that the load-measuring sensor of the company NVM (Germany) up to 3000 kN (300 tf), delivered under a contract to the SNIIM of Novosibirsk, has errors exceeding 0.1% at loads of 10, 20 and 30% (30, 60 and 90 tf).

Предлагаемый силовозбудитель, например до 300 тс и давлении 250 кгс/см2 имеет площадь поршня 1200 см2 и расчетный диаметр 390,89 мм. При сравнительно большом допуске на изготовление поршня 0,1 мм дополнительная погрешность не превышает 0,003% при изменении окружающей температуры в пределах 1-2°С.The proposed exciter, for example up to 300 tf and a pressure of 250 kgf / cm 2, has a piston area of 1200 cm 2 and an estimated diameter of 390.89 mm. With a relatively large tolerance on the manufacture of a piston of 0.1 mm, the additional error does not exceed 0.003% when the ambient temperature changes within 1-2 ° C.

Предлагаемый манометр также обладает дополнительными отличиями и преимуществами по сравнению с известными:The proposed pressure gauge also has additional differences and advantages compared with the known:

- полностью исключается утечка рабочего тела;- the leak of the working fluid is completely eliminated;

- введение зазора в пару поршень-цилиндр и центровка поршня практически исключает влияние трения и необходимость вращения поршня с набором гирь и использования для этой цели электродвигателя с редуктором;- the introduction of a gap in the pair of piston-cylinder and the alignment of the piston virtually eliminates the effect of friction and the need to rotate the piston with a set of weights and use for this purpose an electric motor with gear;

- проведение измерений при нейтральном (горизонтальном) положении тонкой эластичной мембраны практически исключает дополнительную погрешность от ее влияния и позволяет существенно расширить диапазон воспроизводимых давлений в области малых величин, например, с 10-250 кгс/см2 до 1(0,1)-250 кгс/см2;- taking measurements at the neutral (horizontal) position of the thin elastic membrane practically eliminates the additional error from its influence and allows you to significantly expand the range of reproducible pressures in the region of small values, for example, from 10-250 kgf / cm 2 to 1 (0,1) -250 kgf / cm 2 ;

- расположение грузов манометра ниже уровня пары поршень-цилиндр и бесконтактное силовое их начальное соединение снижает вероятность появления дополнительного трения в паре, а также позволяет заменить процесс ручного наложения грузов их простым подъемом и опусканием с помощью домкрата с ручным или автоматическим приводом;- the location of the cargo of the manometer below the level of the piston-cylinder pair and their non-contact force initial connection reduces the likelihood of additional friction in the pair, and also allows you to replace the process of manual loading of goods with their simple lifting and lowering using a jack with a manual or automatic drive;

- использование ЭТГС позволяет значительно увеличить объем рабочего тела и автоматизировать процессы задания требуемого давления путем регулировки напряжения питания в диапазоне 0-220 вольт;- the use of ETGS can significantly increase the volume of the working fluid and automate the processes of setting the required pressure by adjusting the supply voltage in the range of 0-220 volts;

- применение универсальных прецизионных силовозбудителей, способных без реверсора работать на нагрузки растяжения - сжатия и, что весьма важно, работать с - the use of universal precision force activators, capable of working without tensile stress - compression loads and, very importantly, working with

одинаковой градуировочной характеристикой и метрологическими параметрами, позволяет создавать образцовые СИ машины на нагрузки до 100 тс с техническими характеристиками, превосходящими рычажные машины и установки прямого нагружения по многим техническим параметрам;with the same calibration characteristic and metrological parameters, it allows you to create exemplary SI machines for loads of up to 100 tf with technical characteristics that exceed lever machines and direct loading units in many technical parameters;

- использование прецизионного силонагружающего устройства на нагрузки 300, 500 тс и более, работающего на сжатие одновременно с предлагаемым грузопоршневым манометром, позволяет уменьшить погрешность до величин порядка 0,003-0,005%.- the use of a precision load-bearing device for loads of 300, 500 tf or more, operating in compression simultaneously with the proposed deadweight tester, allows to reduce the error to values of the order of 0.003-0.005%.

Вышеперечисленные отличия и достоинства предлагаемых установок дают реальную возможность претендовать на достижение уровня Рабочего эталона силы на большие нагрузки в пределах 10-500 тс (100-5000 кН) и более.The above differences and advantages of the proposed installations give a real opportunity to pretend to achieve the level of the working standard of power for heavy loads in the range of 10-500 tf (100-5000 kN) and more.

Claims (3)

1. Грузопоршневой манометр для силовесоизмерительной установки, содержащий пару «поршень-цилиндр», набор гирь, сосуд с рабочим телом, грузоприемную платформу, отличающийся тем, что основание пары «поршень-цилиндр» изолировано от рабочего тела тонкой эластичной мембраной, верхняя часть поршня выполнена в виде шарообразной силовой головки, имеющей начальный зазор с грузоприемной платформой, с которой соединены образцовые гири, скрепленные друг с другом как звенья одной цепи и расположенные в нижней части манометра на платформе, под которой установлен домкрат, при этом манометр соединен с насосом или электротермогидравлической станцией посредством трубопровода, по которому рабочее тело поступает к мембране, а грузоприемная платформа имеет указатель горизонтального положения мембраны.1. A deadweight tester for a power-measuring installation, comprising a piston-cylinder pair, a set of weights, a vessel with a working fluid, a load receiving platform, characterized in that the base of the piston-cylinder pair is isolated from the working fluid by a thin elastic membrane, the upper part of the piston is made in the form of a spherical power head having an initial clearance with a load receiving platform, to which model weights are connected, fastened to each other as links of the same chain and located at the bottom of the pressure gauge on the platform, under which a jack is installed, while the pressure gauge is connected to the pump or electro-hydraulic station by means of a pipeline through which the working fluid enters the membrane, and the load receiving platform has an indicator of the horizontal position of the membrane. 2. Установка силовесоизмерительная гидравлическая, работающая на растяжение-сжатие, содержащая верхнюю, среднюю и нижнюю траверсы, связанные силовыми колоннами, грузоприемную платформу, силоизмерительный датчик, нагружающее устройство, выполненное в виде гидроцилиндра с поршнем, отличающаяся тем, что роль нагружающего устройства выполняет прецизионный универсальный силовозбудитель на растяжение-сжатие, содержащий пару поршень-цилиндр, изолированную от корпуса тонкой эластичной мембраной, в котором поршень, мембрана и основание цилиндра выполнены в форме кольца, цилиндр имеет толстостенные малую и большую гильзы, вкрученные в основание цилиндра, поршень имеет полусферическую поверхность, на которую опирается грузоприемная платформа, силовозбудитель установлен по центру средней траверсы, на которой расположены силовая гайка, винт и захват на длинной силовой тяге для датчиков, работающих на растяжение, при этом силовозбудитель соединен с насосом или электротермогидравлической станцией, которая через гидравлический винт подключена к грузопоршневому манометру по п.1, выполняющему функцию силоизмерительного датчика.2. Installation of a hydraulic force-measuring, working on tension-compression, containing the upper, middle and lower traverses connected by power columns, a load receiving platform, a force measuring sensor, a loading device made in the form of a hydraulic cylinder with a piston, characterized in that the role of the loading device is performed by a precision universal tensile-compression exciter containing a piston-cylinder pair isolated from the housing by a thin elastic membrane, in which the piston, membrane and base are The holes are made in the form of a ring, the cylinder has thick-walled small and large sleeves screwed into the base of the cylinder, the piston has a hemispherical surface on which the load-bearing platform rests, the exciter is installed in the center of the middle cross-beam, on which the power nut, screw and gripper with a long power rod are located for sensors operating in tension, while the exciter is connected to a pump or an electro-hydraulic hydraulic station, which is connected through a hydraulic screw to a deadweight tester according to .1 acting as a load cell. 3. Установка силовесоизмерительная гидравлическая, работающая на сжатие, содержащая соединенные силовыми колоннами нижнюю и верхнюю траверсы, нагружающее устройство, выполненное в виде гидроцилиндра с поршнем, силоизмерительный датчик, отличающаяся тем, что роль нагружающего устройства выполняет работающий на сжатие образцовый силовозбудитель, содержащий пару «поршень-цилиндр», изолированную от корпуса тонкой эластичной мембраной, поршень, мембрана и основание цилиндра выполнены в форме кольца, цилиндр имеет толстостенные малую и большую гильзы, расположенные в основании цилиндра, поршень имеет полусферическую поверхность, на которую опирается грузоприемная платформа, при этом силовозбудитель соединен с насосом или электротермогидравлической станцией, которая через гидравлический винт подключена к грузопоршневому манометру по п.1, выполняющему функцию силоизмерительного датчика.
Figure 00000001
3. Installation of a hydraulic force-measuring, compressive, containing lower and upper crossheads connected by power columns, a loading device made in the form of a hydraulic cylinder with a piston, a load-measuring sensor, characterized in that the role of the loading device is performed by a compression model exciter containing a pair of “piston” "cylinder", isolated from the body by a thin elastic membrane, the piston, the membrane and the base of the cylinder are made in the form of a ring, the cylinder has thick-walled small and greater liner disposed in the bottom of the cylinder, the piston has a hemispherical surface, which supports the load plate, wherein the energizer is connected to a pump or elektrotermogidravlicheskoy station, through which the screw is connected to a hydraulic pressure balances according to claim 1, performing the function of the force-measuring sensor.
Figure 00000001
RU2007137351/22U 2007-10-08 2007-10-08 INSTALLATION POWER WEIGHT HYDRAULIC SAMPLE (OPTIONS) RU71433U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007137351/22U RU71433U1 (en) 2007-10-08 2007-10-08 INSTALLATION POWER WEIGHT HYDRAULIC SAMPLE (OPTIONS)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007137351/22U RU71433U1 (en) 2007-10-08 2007-10-08 INSTALLATION POWER WEIGHT HYDRAULIC SAMPLE (OPTIONS)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU71433U1 true RU71433U1 (en) 2008-03-10

Family

ID=39281395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007137351/22U RU71433U1 (en) 2007-10-08 2007-10-08 INSTALLATION POWER WEIGHT HYDRAULIC SAMPLE (OPTIONS)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU71433U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184677U1 (en) * 2018-06-28 2018-11-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" AUTOMATIC OIL VOLUME REGULATOR FOR IMPLEMENTATION OF HYDRAULIC ASSEMBLY OF PARTS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU184677U1 (en) * 2018-06-28 2018-11-02 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова" AUTOMATIC OIL VOLUME REGULATOR FOR IMPLEMENTATION OF HYDRAULIC ASSEMBLY OF PARTS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6591690B1 (en) Material testing machine with dual test space and integral axisymmetric triaxial measurement system
CN106483020B (en) High-temperature high-pressure fretting fatigue testing machine
CN109030234B (en) System and method for testing long-time creep property of explosive
CN101865750A (en) Portable calibrating device for pull pressure sensor
CN103245458A (en) Half-sine quasi-static calibration device of force sensor
CN106758854B (en) A kind of intelligent control system and its regulation and control method of arch bridge erection
CN203940948U (en) High-precision intelligent pressure criteria device
CN100439891C (en) Detection method and dedicated equipment for pressure difference measuring device
KR20130007808A (en) Wholesomeness test equipment for enclosed type spring hanger
CN101458142A (en) Dynamometer measurement standard apparatus
RU2456565C1 (en) Standard compression force-setting (force-measuring) machine
CN103994855A (en) Hydraulic driving wide-range force sensor calibration device
CN201225943Y (en) Dynamometer measurement standard apparatus
RU71433U1 (en) INSTALLATION POWER WEIGHT HYDRAULIC SAMPLE (OPTIONS)
CN106872284A (en) Device and method for detecting rock toughness under simulation stratum condition
RU2431123C1 (en) Tension, reference, working, hydraulic machine
CN103499440B (en) The multifunctional testing of horizontal sleeve compensator loads detection machine
Cai et al. Research on the effect of flow stress calculation on aluminum alloy sheet deformation behavior based on warm bulging test
CN110672436B (en) Compression-shear testing machine
CN210347362U (en) Compensator constant pressure fatigue testing machine
RU2265813C2 (en) Device for measuring load
US3633696A (en) Load cell
Newman Apparatus for testing concrete under multiaxial states of stress
CN213903107U (en) Test system for testing loading deformation of pipeline
CN114993858A (en) Device and method for testing impact shear resistance of concrete-rock interface for Hopkinson pressure bar

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20091009