3-Amaliy mashg‘ulot Mavzu: Atmosfera va ortiqcha bosimni hisoblash. Nazariy qism

3-Amaliy mashg‘ulot
Mavzu: Atmosfera va ortiqcha bosimni hisoblash.


Nazariy qism.
O‘lchashda absolyut, ortiqcha, atmosfera va vakuum bosimlar mavjud.
Р_abs – absolyut bosim – modda holatining (suyuqlik, gaz, bug‘) parametri bo‘lib, Р_atm— atmosfera va Р_ort — ortiqcha bosimlar yig‘indisidan iborat:
(3.1)
Ortiqcha bosim absolyut va atmosfera bosimlari oralaridagi farqdan iborat:
(3.2)
Atmosfera bosimi – yer atmosferasidagi havo ustunining bosimi; uning qiymati barometrlar bilan o‘lchanadi, shuning uchun bu bosim ko‘pincha barometrik bosim ham deb ataladi. Agar absolyut bosim atmosfera bosimdan kichik bo‘lsa, vakuum yoki siyraklanish sodir bo‘ladi
(3.3)
Bosim o‘lchaydigan asboblar ishlash prinsiplariga ko‘ra suyuqlikli, deformatsion (prujinali) yuk-porshenli, elektr, ionizatsion va issiqlik turlariga bo‘linadi.
Prujina, manometr, vakuummetr, tyagometr, naporomer, differensial manometr va barometr asboblarning bosimini siyraklanishini va bosim o’zgarishini o’lchash uchun keng qo’llaniladi.
Prujina asboblarning ishlash prinsipi turli elastik unsurlarning deformatsiyasi miqdorini o’lchashga asoslangan. Sezgir unso’rning deformatsiyasi ta‘sirida uzatish mexanizmlari yordamida asbob shkalasi burchakli yoki chiziqli o’zgaradi. Asbobda qo’llanilgan sezgir unsurning turiga ko’ra naychasimon, membranali va silfonli manometrlar mavjud. Prujina asboblar namunali va ishlovchi, ya‘ni turli ishlab chiqarish jarayonlaridagi bosim va siyraklanishni o’lchash uchun ishlatiladi.
Naychasimon prujinali asboblar. Sezgir unsur sifatida naychasimon manometrik prujina ishlatilgan deformatsion asboblar tajriba va ishlab chiqarish amaliyotida keng tarkalgan. Ayniqsa bir uramli naychasimon prujina asbob – manometr, vakuummetr, manovakuummetr va difmanometrlar juda ko’p qo’llaniladi. Naychasimon prujinali asboblarning ishlash prinsipi o’lchanayotgan bosimni bir uramli yoki ko’p uramli naychasimon prujinaning elastik deformatsiya kuchi bilan muvozanatlashga asoslangan.
A
ylana yoyi bo’yicha bukilgan elliptik yoki yassi oval kesimli naychasimon bir uramli prujina naycha ichidagi ortiqcha bosim yoki siyraklanishning o’zgarishi natijasida o’zining bukilishini o’zgartiradi

3.1-rasm.Elastik sezgir elementlar

Prujina burilishidagi burchak o’zgarishi Δj ni quyidagi formuladan aniqlanadi:

Δj= (3.4)

bunda b – prujina ellipsining kichik yarim uqi. M.

Naycha uchining siljish yo’nalishini ko’rsatuvchi τ burchak quyidagicha ta‘riflanadi:

3.2-rasm.Prujinali manometrning struktura sxemasi

(3.5)

Naycha ichidagi ortiqcha bosim oshirilganda elliptik yoki yassi oval kesim doiraviy kesimga yaqinlashadi, ya‘ni ellips yoki ovalning kichik o’qi kattalashib, katta o’qi kichiklashadi va naycha teskari yo’nalishda buriladi. Naychada siyraklanish hosil bo’lganda u buriladi. Naycha tavsiflari va erkin uchining siljish kattaligi bir qator omillarga bog’liq, ulardan eng muhimlari: naycha o’qlarining nisbati,

devorlarining qalinligi, materialning elastiklik moduli va naycha yoyining egilish radiusidir.
3.2-rasmda bir o’ramli prujinali umumiy ishlab chiqarish manometrlarining kinematik chizmasi keltirilgan. Bosim o’zgarishi natijasida prujina 3 uchining siljishi tortqi 5 orqali o’q 6 aylanayotgan sektor 1 ga uzatiladi. Sektorning burchakli siljishi tishli ilashma yordamida tribka 2 ning aylanishiga olib keladi. Tribkaning o’qiga ko’rsatuvchi strelka 4 biriktirilgan.
Yuqori bosimli (98 mN/m² dan oshiq) manometrlarda doiraviy kesimli po’lat naychalar ishlatiladi. Naychaning bo’sh uchida siljish uncha katta bo’lmagan sababli, ko’pincha, ko’p o’ramli naychasimon prujinalar ishlatiladi. Ko’p o’ramli (gelikoidal) naychasimon prujinali manometrlarning ishlovchi organi olti – tuqqiz o’ramli yassi naychadan hosil qilingan silindrik spiral shakliga ega.
Naychasimon prujinali manometrlar ko’rsatishlarni hisoblash, yozish, signalizatsiya qilish va ko’rsatishlarni masofaga uzatish mo’ljallangan.
Memranali asboblar. Sunggi yillarda membranali asboblar tobora keng qo’llanilmokda. Bu asboblarda sezgir unsur sifatida elastik materiallardan tayyorlangan yumshoq, shuningdek, gofirlangan plastikasimon membranalar yoki gofirlangan membrana kutichalar ishlatiladi. Membranli asboblar, uncha katta bo’lmagan ortiqcha bosimlar va siyraklanishlarni o’lchash uchun (manometrlar, naporometrlar va tyagometrlar) hamda bosimlar farqini o’lchash uchun (defmanometrlar) qo’llaniladi.
Bunday membranali asboblar turli modifikatsiyalarda ishlanadi hamda +250 Pa dan + 25 kPa gacha bo’lgan o’lchash chegaralariga muljallangan. Ularning aniqlik sinfi 1,5 va 2.5.
Membranali asboblarning kamchiligi – sezgir unsur harakatchan markazining sust yurishi. Membrana qattiqligining hisobdan chetlanishi va uni rostlash murakkabligidadir. Sezgir unsurlarning bu kamchiligi elektrik va pnevmatik kuch kompensatsiyasi chizmasi bo’yicha ko’rilgan asboblarda bartaraf etiladi.
Silfonli asboblar. Hozirgi paytda sezgir unsur sifatida devorlari gofirlangan metall silindrdan iborat silfonli asboblar keng qo’llanilmokda. Silfonlar jez, zanglamas pulat (X 189T) va boshqalardan tayyorlanadi. Silfonlarni ba‘zi turlari vint prujinali qilib tayyorlanadi, buning natijasida gistirezis va nochiziqlik ta‘siri kamayib, asbobning qo’llanilish diapazoni kengayadi. Silfonlar bir qatlamli va ko’p qatlamli bo’ladi. Silfonlar turli diametr, uzunlik va turli gofirlar soni bilan chiqariladi.
Odatda, silfonlarning diametri 12…100 mm, uzunligi 13…100 mm, gofirlar soni 4…24 atrofida bo’ladi. Silfonlarning ish yurishi 2,8…21 mm. Ularning ish yurish miqdorining nisbatan kattaligi silfonlarni o’ziyozar asboblarda qo’llashga imkon beradi.
Silfonlar naporomer va tyagomerlarda kichik bosimlarni (40000 Pa (4000 kgk/m²) gacha) o’lchash uchun, vakkummetrik bosimni (0,1 mPagacha), mutloq bosimni (2,5 MPa gacha), ortiqcha bosimni (60 MPa gacha), bosimlar farqini (0,25 MPa gacha) o’lchash uchun qo’llaniladi.
Pnevmatik signalni 300 m masofaga uzatish mumkin. Bunday silfonli asboblar turli xilda va modifikatsiyada chiqariladi hamda turli chegarali o’lchovlarga muljallanadi. Ularning aniqlik sinfi 1 va 1,5.
Silfonlarning asosiy kamchiliklari gisterezis mavjudligi va tavsifning bir muncha nochiziqligidir. Gisterezis ta‘sirini kamaytirish va kattiklikni oshirish maqsadida, ko’pincha silfon ichiga vintli silindr prujina o’rnatiladi. 3.3-rasmda silfonli pnevma­tik tyagonaporomerning (TNS-P tipli) prinsipial sxemasi ko’rsatilgan. Bu asbob DAS pnevmatik tarmog’iga kiradi. Uning vazifasi bosim yoki siyraklanishni masofaga uzatuvchi proporsional pnevmatik signalga uzluksiz aylantirishdir. Asbobning ishlash prinsipi pnevmatik kuch kompensatsiyasiga asoslangan. Kompensatsiya maxsus pnevmatik qurilma yordamida bajariladi. O’lchanayotgan bosim yoki siyraklanish silfon–sezgir element 9 yordamida to’g’ri proporsional kuchga aylanadi. Bu kuch avto­matik ravishda teskari bog’lanish kuchi orqali muvozanatlashadi.
M uvozanatlash richag 8, zaslonka (to’siq) 4 va G-simon richag 1 dan tashkil topgan richag mexanizmi orqali bajariladi. Teskari bog’lanish kuchi kompensatsion ele­ment—teskari bog’lanish silfoni 7 dagi siqilgan havo bosimi orqali hosil bo’ladi. O’lchanayotgan bosim o’zgarishi bilan richag 8 va to’siq 4, sop­lo 5 ga nisbatan siljiydi. Nagijada soplo 5 ning yo’lida nomoslik signali paydo bo’ladi. Bu signal kuchaytirgich 6 dan teskari bog’lanish silfoniga kelgan bosimni boshqaradi. O’lchanayotgan parametrning o’lchovi bo’lgan bo­sim bir yo’la masofaga uzatish liniyasiga ham yuboriladi. Asbobni sozlash uchun rolik 2 xizmat qiladi, u richag 1 va 8 lar bo’ylab harakat qiladi. Prujina 3 asbobni nol belgisiga sozlaydi.
Pnevmatik signalni 300 m masofaga uzatish mumkin. Bunday silfonli asboblar turli xilda va modifikatsiyada chiqariladi hamda turli chegarali o’lchovlarga mo’ljallangan. Ularning aniqlik klassi 1 va 1,5.
Silfonlarning asosiy kamchiliklari gisterezis mavjudligi va xarakteristikaning birmuncha nochiziqligidir. Giste­rezis ta’sirini kamaytirish va bikirlikni oshirish maqsadida, ko’pincha, silfon ichiga prujina o’rnatiladi.