Рис. 110. Схема квадранта с одним противовесом

. **

Рис. in.- Схема квадранта весов с равномерной шкалой

рез точку опоры А и центр тяжести квадранта С, находится под углом р к вертикали (рис. 110,а). При нагрузке 0,5Q квадрант отклоняется на угол а, и плечо Ъ занимает горизонтальное положение (рис. 110,6). При полной нагрузке Q квадрант поворачивается на угол 2 а.

Уравнение равновесия ненагруженного квадранта

Ра sin р = Гг> cos а. Уравнение равновесия квадранта при нагрузке 0,5 Q

Ра sin (а -f р) = Tib -f 0,5 Qb. Разделим уравнение (34) на cos а.

(345 (35)

cos а

=ТЬ,

вычтем полученное уравнение из уравнения (35)

Ра sin (а-fp)

cos а.

или

sin(a + p) -

откуда масса квадранта

cos а

- 0,5 Qb,

1а

sin(a-bP)-

sinp

cos а

Для получения совершенно равномерной шкалы циферблата необходимо заменить кулачками не только грузоприемную призму В, но и опорную призму А. При этом один из кулачков должен быть очерчен по специальной кривой. Так как изготовление таких кулачков весьма сложно, то приблизительно равномерную шкалу получают с помощью двух кулачков кругового очертания (рис. 111).

Опорный кулачок 1, подвешенный к опоре на ленте 2, имеет радиус г', а грузоприемнын кулачок 3, воспринимающий как тарную нагрузку Т, так и полезную нагрузку Q, очерчивается радиусом г. Оба кулачка соединены между собой с эксцентриситетом е. Когда весы не нагружены, то плечо Ь ют центра А до центра тяжести противовеса С наклонено под углом фт к вертикали.

Уравнение равновесия при этом имеет вид

T[r-\-ecosij.-r)P[bs\n<fj.-\-r).

Если приложить к ленте, огибающей кулачок 3, полезную нагрузку Q, кулачок / повернется вокруг осп А и поднимется на

величину г'агсфе, центр тяжести противовеса сместится в точку Ci. Уравнение равновесия квадранта при этом получит вид

(Г-f Q) (г + е cos -vj - гМ =P[bsin ( ср + ср) + г'].

Перемещение квадранта вверх передается стрелке через зубчатую рейку, соединенную с квадрантом, и зубчатое колесо, сидящее на оси стрелки (см. рис. 75).

§ 40. Источники погрешностей коромысловых весов

Основной причиной погрешности равноплечих весов принято считать неравенство плеч коромы.сла (неравноплечесть). Поэтому )азмеры плеч коромысла должны быть выдержаны очень точно. 1рактический пример достаточно ясно показывает степень влияния неравенства плеч на точность взвешивания.

Пусть размеры плеч коромысла весов с наибольшим пределом взвешивания до 200 г отличаются друг от друга на 0,01%. При длине плеча 70 мм это составит всего 0,007 мм, а погрешность при нагрузке 200 г будет 200 : 10000 = 0,02 г = 20 мг при допускаемой погрешности 0,4-1,0 мг.

Однако такую значительную погрешность довольно легко устранить передвижением призм.

У весов со встроенными гирями на точность взвешиваний влияют погрешности гирь. Однако это влияние может быть в значительной степени ослаблено при условии ужесточения требований к точности как отдельных гирь, так и комплекта, который подбирают таким образом, чтобы погрешность любой комбинации гирь не превышала установленного значения.

Гораздо труднее ликвидировать погрешность из-за непостоянства показаний весов^ на возникновение которой влияют следующие факторы:

1) положение центра тяжести коромысла (величина S);

2) перекос призм в горизонтальной и вертикальной плоскости;

3) арретирование коромысла и изолирование призм от подушек;

4) конструкция серег, служащих для крепления грузоприемных подушек;

5) упругие деформации материала призм и подушек;

6) изменение аэротермодинамических условий в окружающей среде;

7) положение грузов на чашке весов;

8) величина нагрузок на весы;

9) раскачивание чашек.

Помимо перечисленных факторов отрицательно влияют на постоянство показаний весов прогиб коромысла и упругие последствия материала коромысла и резьбовых соединений вследствие недостаточно длительного старения коромысла на заводе-изгото-Еителе и некачественной сборки весов, при которой часть винтовых пар излишне затянута, а часть недостаточно закреплена.