Farg’ona politexnika instituti fakulteti

3.Deformatsion prujinali bosim o’lchash asboblari

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.

Aylana 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 (5-rasm).

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

Δj= (29)

bunda b – prujina ellipsining kichik yarim uqi. M.

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

(30)

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.

6-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.

7-rasm. Gelikoidal naychasimon prujinali manometrlar o’ziyozar va ko’rsatishlarni masofaga uzatuvchi bo’ladi. Bu manometrlarning tuzilishi 7-rasmda ko’rsatilgan. Shtutser 2 ga ga ko’rsatilgan (o’lchanayotgan) bosim kapillyar naycha 1 orqali gelikoidal prujina 5 ga ta‘sir qiladi. Prujinaning bir uchi asbob korpusiga biriktirilgan burchakli lineykaga, ikkinchisi esa o’q 6 bilan ulangan. Bosim ko’tarilishi bilan prujinaning erkin uchi suriladi va o’q 6 ni aylantiradi. O’qning aylanishi richag 7 va tortqi 10 orqali richag 4 ga uzatiladi hamda strelka 3 ni siljitadi. Shunday qilib, bosimning o’zgarishi uchiga pero 7 biriktirilgan strelka 3 ni proporsional burchakka buradi. Pero ko’rsatishlarni diagrammali qog’oz 12 ga yozadi. Qog’oz soat mexanizmi va elektr yuritgich orqali strelka 3 ni u yoki bu tomonga surish mumkin.

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 (deformanometrlar) 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.