УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ УНИВЕРСАЛЬНОГО ГИДРАВЛИЧЕСКОГО СТЕНДА ТМЖ-2

Для выполнения лабораторных работ по исследованию режимов движения жидкости, экспериментальному изучению уравнения Бернулли и по определению потерь напора используется универсальный гидравлический стенд ТМЖ-2.

			Общий	вид
13	8	9 10 11	стенда представлен
			на рис. 1. На рис. 2
			приведена	гидрав-
			лическая	схема
			стенда.
		4	Стенд	состо-
5			ит из двух секций.
			Нижняя	секция
		3
7		12	представляет собой
			двухтумбовый стол
		2	(1) с установлен-
		6	ным на нем поддо-
			ном (2) и столеш-
		1	ницей в виде дере-
			вянного ящика с
Рис.1. Общий вид стенда			откидной крышкой
			(3), в котором хра-

нятся не участвующие в работе модули (рис.1).
	На задней стенке ящика расположены два кронштейна (4)						для уста-
новки исследуемого модуля, на передней стенке – автоматический выклю-
чатель (5), служащий для включения и отключения электронасоса.
	КД	КП	К1			Внутри			ниж-
	ДР				ней	секции		стенда
	Д1
	Д2			Р1	находится			питаю-
				Р2	щий бак (6), соеди-
			Тр4	Р3
					ненный гибким ру-
					кавом с		всасываю-
			П		щим		патрубком
	Тр3				электронасоса;				вы-
	Тр2				ходной		патрубок
			МД
Б1	Тр1			ВН1	электронасоса				со-
					единен с		коллекто-
				ВН2	ром ротаметров К2,
	ВН8				вентили ВН2…ВН4
			К2	ВН3	которого			служат
	НМ		Б2	ВН4	для	распределения
ВН7				ВН5	потока жидкости в
64				ВН6
	Рис. 2. Гидравлическая схема стенда

один из трех ротаметров РТ1…РТ3 (рис.2). Вентиль ВН6 служит для заполнения питающего бака водой из системы централизованного водоснабжения.

Влевой тумбе расположен напорный бак (7) (рис.1), служащий для создания постоянного по структуре потока жидкости, поступающего в исследуемый модуль.

Вверхней части напорного бака расположен штуцер с гибкой трубкой, через которую спускается воздух по мере заполнения бака водой. Вентиль ВН7 служит для слива воды из напорного бака.

К выходному патрубку напорного бака через гибкий рукав подсоединяется входной патрубок исследуемого модуля; выходной патрубок модуля соединяется с игольчатым вентилем (11) (рис. 2), укрепленным на раме нижней секции и служащим для регулирования расхода жидкости, протекающей через модуль.

Модули представляют собой проточные каналы различной конфигурации, обеспечивающие нужную структуру течения потока и значение его параметров.

Для исследования характеристик потока жидкости в конструкции модулей предусмотрена возможность подсоединения контрольных точек к пьезометрам через штуцера Ш3…Ш17 переходной колодки или к другим измерительным приборам.

Всостав верхней секции входят:

•панель пьезометров (8) для измерения давления в поперечных сечениях изучаемых модулей;

•три ротаметра (9), (10), (11) с различными диапазонами измерения расхода жидкости;

•кран для регулирования расхода жидкости (12), протекающей через модуль;

•напорный трубопровод с диафрагмой для измерения больших расходов.

На панели пьезометров закреплены семнадцать стеклянных трубок (пьезометров) со шкалами, две левых Д1 и Д2 служат для измерения перепада давлений на мерной диафрагме, пятнадцать других 1…15 – в исследуемом модуле.

Верхние концы пьезометров подсоединены к коллектору (13). Коллектор представляет собой глухую трубу с внутренней перегородкой, разделяющей ее на две части. Одна служит для занапоривания пьезометров, соединенных с мерной диафрагмой, другая, с четырнадцатью штуцерами – для пьезометров, соединенных с исследуемым модулем.

Штуцера КД и КП (рис. 2), выведенные трубками через отверстия в панели в поддон, служат для выравнивания давлений на диафрагме и в проточных каналах модулей при заполнении системы жидкостью.

Нижние концы пьезометров выведены на переходную колодку со штуцерами П.

65

Выходные фланцы ротаметров Р1…Р3 с помощью переходника соединены с мерной диафрагмой ДР (рис. 2), выполняющей функцию расходомера для измерения больших расходов жидкости. Штуцера мерной диафрагмы соединены со штуцерами Д1 и Д2 переходной колодки гибкими трубками.

Подготовка стенда к работе

1.Заполнить питающий бак водой через сливное отверстие поддона, Уровень заполнения бака определяется по риске, нанесенной на поплавковом стержне при опускании его в бак через сливное отверстие поддона.

2.Установить исследуемый модуль в кронштейны, подсоединив левый конец модуля к рукаву напорного бака, правый - к игольчатому вентилю.

3.Надеть на штуцера модуля полихлорвиниловые трубки. Свободные концы трубок подключить к штуцерам 1…15 переходной колодки.

4.Закрыть вентили ротаметров ВН2, ВН3, ВН4.

5.Закрыть вентили ВН. ВН6, ВН7.

6.Пережать трубки Тр2. Тр3 зажимами.

7.Открыть вентиль ВН1.

8.Подключить стенд к сети переменного тока напряжением 220 В кабельной вилкой, приоткрыть вентильВН4 и включить электронасос.

9.Плавно открыть вентиль ВН4.

10.Приоткрывая вентиль ВН1, заполнить напорный бак до появления воды в трубке Тр1.

11.При появлении воды в трубке Тр1, пережать ее зажимом.

12.Закрыть вентили ВН1 и ВН4 и одновременно выключить элек-

тронасос.

Лабораторная работа № 1

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ. ПОВЕРКА ПРУЖИННОГО МАНОМЕТРА

Цель работы: Экспериментальная поверка пружинного манометра. Определение класса точности.

1. Описание установки

Для поверки пружинного манометра используется грузопоршневой манометр типа МП-60 (рис. 1) с классом точности 0,4. Он состоит из грузопоршневой пары 1 с грузопоршневым устройством 2 (колонки) и комплекта грузов, рычажного насоса 3 и винтового пресса 4. Насос 3 служит для быстрого повышения давления в системе. Во время работы (чтобы не

66

засосать в систему пузырьки воздуха) под поршень винтового пресса 4 набирают насосом некоторый запас рабочей жидкости.

Образцовая установка с грузопоршневым манометром также включает: стойки со штуцерами для присоединения образцового манометра 5 и поверяемого манометра 6, резервуар 7 для рабочей жидкости, снабженный фильтром 8, и соединительные трубки с вентилями 9, 10, 11 и 12, позволяющими отключить каждый из элементов, входящих в систему. Вентиль 13 служит для спуска в резервуар 7 рабочей жидкости. При этом в системе устанавливается нулевое избыточное давление. В качестве рабочей жидкости в приборах типа МП-60 применяется трансформаторное масло.

2.Порядок проведения работы

1.Ознакомиться со шкалами поверяемого и образцового манометров и определить их цену деления.

2.Назначить поверяемые точки шкалы прибора. Они должны быть равномерно размещены по шкале.

3.Винтовой шток пресса 4 посредством маховика вращать против часовой стрелки до упора.

4.При открытых вентилях 9, 11, 12 и 13 и закрытом вентиле 10 насосом 3 манометр заполняется маслом и создается предварительное давление.

5.Закрыть вентиль 12.

6.Вращением маховика пресса 4 по часовой стрелке установить необходимое поверочное давление.

7.Записать в табл. 2.1 показания образцового 5 (р0) и поверяемого 6 (рн или рρ) манометров.

8.Измерения повторить для ряда последовательно возрастающих давлений рн, соответствующих намеченным для поверки точкам.

9.Поверку продолжить при тех же, но последовательно снижающихся давлениях рρ, т. е. повторить п. п. 6 – 8.

10.Повторить п. п. 6 – 9.

3	12	9	5	10	1			2		6	11 13		7				8

4

Рис. 1. Схема установки

67

3.Порядок выполнения вычислений

1.Вычислить среднее арифметическое из показаний образцового манометра, полученных при данном поверочном давлении:

	рср =		рн + рр + рн′ + рр′	.
			4
	При каждом давлении,
2.			назначенном для поверки, вычислить аб-
солютную систематическую погрешность измерения p = рср − рo .
3.	По величинам Дpi и poi		построить зависимости ρi = ƒ(ρoi). Для

построения графика на координатной плоскости изобразить точки с абс-

циссами poi и ординатами Дpi

, затем полученные точки соединить.

4. Определить класс точности поверяемого манометра по зависимо-

сти k =

pmax

100%,

N

где N – диапазон измерения поверяемого манометра.

Результаты вычислений занести в табл. 1.

Таблица 1

Результаты вычислений

Показания

Показания образцового мано-

поверяе-

метра

По-

мого ма-

Р'р

правка

№

нометра,

Рнi

Ррi

Р'нi

Рсрi

рi

п.п

рoi

i

.

М

кгс/с

де

де

де-

де

де-

кгс/с

ле

ле

ле

2

2

ни

ле-

ле-

2

кгс/см

Па

м

ни

ния

ни

ния

м

я

я

я

1

2

..

.

10

Контрольные вопросы

1.С помощью какого прибора можно измерить атмосферное давление?

2.Что называется избыточным давлением и каким прибором оно измеряется?

3.Каковы преимущества деформируемых манометров перед жидкостными?

4.Чем вызвана необходимость поверки пружинных манометров?

5.Что такое класс точности прибора?

68