Испытание паровых турбин Текст научной статьи по специальности «Философия, этика, религиоведение»

Измѣненіе нагрузки съ полной до 0 даетъ увеличеніе числа оборотовъ на 3%, но безъ взякаго броска; новое число оборотовъ устанавливается черезъ 11/2 сек.. Мгновенное включеніе полной нагрузки даетъ бросокъ въ 4%, и послѣ небольшого перерегулированія новая скорость устанавливается черезъ 5 сек..

Наконецъ, на черт. 55—5(3 представлены тахограммы новѣйшей турбидинамо завода Зульцеръ въ 2000 клв. съ новымъ гидравлическимъ регулированіемъ 12); нормальное число оборотовъ турбины 1500. Какъ видимъ, при мгновенномъ уменьшеніи нагрузки съ % до '/,« и обратно наибольшій бросокъ въ 4,5%; перерегулированіе наблюдается самое незначительное; измѣненіе установившагося числа оборотовъ составляетъ 2,5%; послѣднее наступаетъ черезъ 4%> сек. при нагрузкѣ и черезъ (>Ѵг сек. при разгрузкѣ. Разность числа оборотовъ при полной нагрузкѣ и холостомъ ходѣ около 3,5%.

Нъ заключеніе приведемъ совершенію особенную гахограмму, черт. 57, снятую съ турбогенератора Н. К. 3. въ 5000 клв. въ 1013 г.13). Тахограмма эта, получена при помощи осциллографа Сименсъ и Галь-ске, и представляетъ изъ себя собственно свѣтописную запись напряженія возбудительной машины генератора, получавшаго возбужденіе отъ источника постояннаго напряженія—отъ аккумуляторной батареи, такъ же, какъ и возбудительная машина.

Черг. 57.

Въ такомъ случаѣ напряженіе машины мѣняется прямо пропорціонально угловой скорости вращенія.

Какъ указано на діаграммѣ, при уменьшеніи нагрузки отъ 5000 клв. до 0 число обо)ютовъ возрастаетъ всего на З,32%, и немного погодя

»*> z. ѵ. a. і. ion, s. іыі.

1S) Приведенная діаграмма снята инженеръ-технологомъ В. В. Кочу новымъ, любезности котораго авторъ обязанъ, какъ самой діаграммой, такъ н сообщеніемъ свѣдѣній о способѣ с я полученія. Вь Вѣсти. О—ва Технологовъ, 1913, стр. 308 есть указаніе, что этимъ же способомъ пользовался инженеръ-электрикъ А. А. Чернышевъ. Къ сожалѣнію, обѣщаннаго подробнаго доклада послѣдняго попа еще не появилось.

В. М а л ѣ е в ъ. Испытаніе иаровыхъ турбинъ.

3

устанавливается на+3.2%. Мелкіе зубцы—вліяніе конечнаго числа катушекъ обмотки машины—не зависятъ отъ равномѣрности вращенія.

Указанный способъ заслуживаетъ безусловнаго вниманія; къ сожалѣнію, осциллографъ является слишкомъ дорогимъ и сложнымъ приборомъ, къ тому же черезчуръ чувствительнымъ для перевозки.

Глава II.

Измѣреніе работы.

7. Работа турбинь и ея измѣреніе.—Въ отличіе отъ порпшевыхъ.ма-шинъ, относительно паровыхъ турбинъ обыкновенно говорятъ только о полезной или дѣйствительной (эффективной) работѣ.

Хотя въ теоріи паровыхъ турбинъ и говорится объ индикаторной работѣ турбины, т. е. о работѣ», совершаемой паромъ безъ вычета механическихъ потерь, какъ-то: вентиляціонныхъ сопротивленій вращенію колесъ или барабана турбины, тренія въ подшипникахъ, работы вспомогательныхъ приборовъ, какъ масленые насосы и др., но въ виду затруднительности измѣренія этихъ потерь, а отчасти и въ виду того, что на практикѣ гораздо важнѣе1 знать дѣйствительно располагаемую мощность турбины, индикаторная работа при иснытаніяхъобычно не опредѣляется.

Наоборотъ, очень часто въ случаяхъ, когда турбина соединена съ динамо-машиной, интересуются не работой самой турбины, а работой всего аггрегата и даже измѣряютъ иногда мощность его въ электр. лош. еил., т. е. въ клв., раздѣленныхъ па 0,736.

, Впрочемъ это нѣсколько сбивчивое наименованіе теперь уже почти не употребляется. Если рѣчь идетъ о самой турбинѣ, то измѣряютъ ея мощность въ д. л. с., если обо всемъ аггрегатѣ—то въ клв.. Правда, въ настоящее время появилось серьезное предложеніе замѣнить принятую до с,ихъ поръ единицу работы 1 л. с.—75 кгр. м./сек. киловаттомъ= ----102 кгр.м./сек., назвавъ его хотя бы на первое время, „большой лошадиной силой" ,:і).

Однако, пока это предложеніе еще не принято повсемѣстно, лучше придерживаться прежней единицы работы—I л. с..

Въ виду того, что паровыя турбины, соединенныя въ одинъ аггре-гатъ съ динамо-машиной, являются наиболѣе распространенной установкой, измѣреніе работы въ клв. въ этомъ случаѣ имѣетъ свое, основаніе, но для конструктора турбинъ все же является интереснымъ расчленить работу, выдѣливъ потерю пт. динамо-маттшнѣ въ видѣ ея отдачи, а также учитывая работу, расходуемую на холодильникъ, т. е. расходъ

,3) Z. V. d. I. И)11, S. 1504: 1012, S. 1483.

энергіи на воздушный насосъ, если онъ сетъ, на насосы для охлаждающей воды и для удаленія конденсата.

Такимъ образомъ, выражая работу въ клв., слѣдуетъ пояснять, что въ нее входитъ: только дѣйствительная, т. е. полезная энергія, которую можно отдать въ сѣть, или также и работа, расходуемая на холодильникъ. Переходя къ самой турбинѣ, надо къ послѣдней величинѣ работы, относящейся къ аггрегату, добавить еще потери въ динамо-машинѣ, т. е. раздВлить на ея отдачу.

При непосредственномъ измѣреніи мощности турбины при помощи тормазовъ или динамометровъ предыдущіе вопросы отпадаютъ.

Наконецъ, слѣдуетъ еще упомянуть о примѣнявшемся иногда способѣ вычислять, ради лучшей сравнимости расхода пара турбинъ съ таковымъ же поршневыхъ машинъ, расходъ пара на 1 инд. л. с . Въ этомъ случаѣ просто умножали расходъ пара на 1 д.л.с./час. на 0,90 до 0,93 11 *), т. о. какъ бы считали но аналогіи съ поршневыми машинами механическую отдачу турбины Гг=Ц),90 соотв. 0,93. Пріемъ этотъ, конечно, неправильный и рекомендованъ быть не можетъ, хотя бы уже но одному тому, что у современныхъ турбинъ r,m доходитъ до 0,97 и даже до 0,985. Равнымъ образомъ нецѣлесообразно опредѣленіе индикаторной мощности турбины въ видѣ Nl=Ne-\-NT 13), гдѣ Агг работа холостого хода, такъ какъ величина Л'г далеко не постоянна и мѣняется съ нагрузкой и еъ условіями работы турбины; нельзя связывать результаты испытанія турбины съ случайными, не зависящими отъ нея обстоятельствами. Для сравнимости надо, наоборотъ, выражать работу поршневыхъ паровыхъ машинъ въ д.л.с. вмѣсто индлс.. И дѣйствительно, за послѣднее время, можетъ быть, отчасти подъ вліяніемъ увеличивающагося распространенія паровыхъ турбинъ и машинъ внутренняго'горѣнія. все болѣе прививается обозначеніе мощности и поршневыхъ паровыхъ машинъ тоже въ д. л. с., вмѣсто обычнаго ранѣе обозначенія въ тищ.л.е.

Что касается способовъ измѣренія работы турбинъ, то, какъ уже намѣчается изт> предыдущаго, они распадаются на двѣ группы, существенно отличающіяся другъ отъ друга: если турбина соединена еъ дл-намомашшюй, то работа ея опредѣляется при помощи электрическихъ измѣреній—силы и напряженія тока,, во всѣхъ остальныхъ случаяхъ работа измѣряется или при помощи тормазовъ, съ уничтоженіемъ работы, какъ напр., у небольшихъ турбинъ, или при помощи динамометровъ, безъ ся уничтоженія, какъ напр., у большихъ судовыхъ турбипъ.

8. Измѣреніе и поглощеніе электрической энергіи.—При измѣреніи электрической энергіи надо различать 2 случая: постоянный токъ и перемѣнный.

м) См. папр. Josse, Neuere Wiirmekraftmaseliinen, Berlin 1905. S. 27 u. 77; Moyer,

Bower plant testing, New-York, 1911, p. 286: Z. Turb. 1906, S. 221 п др..

lb) Z. Turb. 1905. S. 214.

Въ первомъ случаѣ достаточно измѣрять лишь силу тока і въ амперахъ и напряженіе его е въ вольтахъ. Произведеніе ихъ, і. е, раздѣленное на 1000, даетъ развитую работу въ клв.. Въ виду паденія напряженія при прохожденіи тока но проводамъ не безразлично, гдѣ его измѣрять; правильнѣе измѣрять напряженіе у самыхъ зажимовъ динамомаишны, хотя часто паденіе напряженія до распредѣлительной доски настолько мало, что имъ можно пренебречь.

Отчеты но вольтметру и амперметру дѣлаются одновременно черезъ каждыя 5 мин., а иногда при очень постоянной нагрузкѣ и черезъ 10 мин..

Въ случаѣ постоянной нагрузки среднюю величину ея можно для простоты вычислить въ видѣ произведенія изъ среднихъ ариѳметическихъ величинъ соотв. отчетовъ.

При колеблящейся нагрузкѣ правильнѣе находить среднюю величину ея какъ среднее ариѳметическое изъ произведеній соотв. отдѣльныхъ отчетовъ; хотя надо замѣтить, ошибка отъ упрощеннаго вычисленія по первому способу невелика, рѣдко превосходитъ 1%.

Въ случаѣ перемѣннаго тока произведеніе г. е надо помножить на eos/p, гдѣ у уголъ сдвига фазъ. Точное опредѣленіе его сопряжено с] трудностями, и потому предпочитаютъ энергію, развиваемую машинамъ перемѣннаго тока, измѣрять при помощи особыхъ приборовъ—ваттметровъ, которые даютъ прямо нагрузку въ клв.. Отчеты по ваттметру дѣлаются тоже черезъ 5 мин.

Тіа черт. 58 показанъ образецъ схемы включенія при такомъ испытаніи: d геператоръ перемѣннаго тока, къ зажимамъ котораго присоединены три сѣти,—во-первыхъ, главная, въ которую включенъ ампер-

метръ я. ваттметръ го и нагрузочное сопротивленіе Ъ, въ которомъ уничтожается электрическая энергія; затѣмъ нспомогателопах сѣть, въ которую включено особое вспомогательное для ваттметра сопротивленіе г безъ индукціи въ нѣсколько десятковъ тысячъ омовъ; пакопецъ, третья совсѣмъ короткая сѣть для присоединенія электростатическаго вольтметра ѵ.

При такой схемѣ не надо забывать прибавлять къ показаніямъ ваттметра потерю энергіи, развиваемой машиной, идущую по отвѣтвленію

съ вспомогательнымъ сопротивленіемъ г. Если е напряженіе динамо, т. е. измѣренное при помощи вольметра ѵ, въ вольтахъ, а г величина •сопротивленія реостата г въ омахъ, то потеря энергіи въ клв.

L— 0,001 е2 г. (і)

Поправка эта обыкновенно невелика, такъ что ее можно считать при различныхъ нагрузкахъ постоянной, вычисляя только для средняго нормальнаго напряженія.

• Чтобы перейти къ мощности турбины, надо электрическую энергію, развитую дпнамомашиной и выраженную въ клв., раздѣлить на 0,736, чтобы перейти къ д. л. с., а затѣмъ раздѣлить еще на отдачу гіЭ дина-момашины.

Величина гія часто дается заводомъ, построившимъ динамомашииу; нахожденіе же ея опытнымъ путемъ требуетъ спеціальныхъ приборовъ а указаній и не входитъ въ рамки нашего разсмотрѣнія, а составляетъ отдѣлъ электрическихъ измѣреній.

Здѣсь же слѣдуетъ лишь указать, что при соединеніи динамомашп-ны и всѣхъ измѣрительныхъ приборовъ къ ней надо придерживаться строго той же схемы, какая была примѣнена при опредѣленіи величи иы отдачи. Такъ, амперметръ надо включать такимъ образомъ, чтобы онъ измѣрялъ также и токъ, расходуемый иа возбужденіе. При возбужденіи постороннимъ токомъ, напр., у машинъ перемѣннаго тока, расходъ энергіи на возбужденіе надо измѣрять отдѣльно и вычитать изъ развитой мощности, прежде чѣмъ цѣлитъ на гіа, которая обыкновенно опредѣляется, включая потери на возбужденіе.

Нагрузочныя сопротивленія. Послѣ измѣренія электрической энергіи ее надо куда-нибудь отвести. Чаще всего ее приходится уничтожать, превращая, напр., въ теплоту. Иногда энергію можно отдавать въ сѣть или на зарядку аккумуляторной батареи; однако и въ этомъ случаѣ часть тока все же приходится уничтожать, чтобы имѣть средство устанавливать требуемую величину пагрузки и поддерживать ее постоянной въ продолженіе даннаго опыта.

Подъ словами уничтожить, электрическую энергію мы подразумѣ-ваемъ превращеніе ее въ какой-нибудь другой видь энергіи и отведеніе безъ использованія, чаще всего вт> тепловую или химическую (разложеніе воды). Превращеніе это производится при помощи особыхъ сопротивленій, называемыхъ но ихъ назначенію нагрузочными.

По конструкціи нагрузочныя сопротивленія можно разбить на сопротивленія изъ лампъ накаливанія, металлическія сопротивленія и водяныя.

Сопротивленія изъ лампъ накаливанія очень удобны, но ихъ трудно составить для сколько нибудь значительной силы тока, такъ какъ требуется слишкомъ большое число лампъ, и, даже если есть запасъ старыхъ лампочекъ, соединенія ихъ и патроны обходятся слишкомъ дорого.

Угольная 10-ти свѣчная лампа на ПО вольтъ расходуетъ около 0,5 а мл., при 220 вольтъ около 0,25 ами.. Соединяются лампы параллельно. Большія напряженія первичной сѣти тоже затрудняютъ изготовленіе сопротивленія изъ лампъ: при 440 вольтъ еще можно включать послѣдовательно но 2 лампы въ 220 вольта, а еще большія напряженія заставляютъ отказываться отъ такого сопротивленія.

Наконецъ, въ настоящее время съ все увеличивающимся распространеніемъ экономическихъ металлическихъ лампъ, которыя обыкновенно горятъ до разрыва нити, скоро на станціяхъ не будетъ большихъ запасовъ смѣненныхъ угольныхъ лампъ, потемнѣвшихъ, но еще не перегорѣвшихъ.

Металлическія сопротивленія дѣлаются обыкновенно изъ желѣзной проволоки, рѣдко изъ манганиновой или константоновой изъ-за ихъ дороговизны.

При изготовленіи металлическаго сопротивленія надо разсчитать двѣ величины: величину сопротивленія г въ омахъ и площадь поверхности F въ м.2 для излученія тепла.

Величина г находится какъ частное отъ дѣленія напряженія е въ вольтахъ на силу тока г въ амперахъ

г = е!і. (2)

Опредѣленіе размѣровъ проволоки по найденному сопротивленію г производится при помощи уравненія

r = c.llf, (3)'

гдѣ I длина проволоки въ м., / площадь поперечнаго сѣченія въ мм-., с удѣльное сопротивленіе.

Имѣя въ виду круглое сѣченіе проволоки съ діаметромъ d мм. и параллельное включеніе п рядовъ проволоки, каждый изъ отрѣзка по I м., можно ур-іе (3) преобразовать въ

г—1,27 с. I! <Р. п. (4)

Для желѣза е==0,10-*-0,14; для манганина и константака с™0,40-:-50-Въ вилу такого непостоянства и неопредѣленности с ур-іе <4і можно написать проще для желѣза

г о. і 5 . / п .(І\ (5)

для манганина и Константина

г—(».Г)Гі/ ».</-. (6)

ІІа основаніи наблюленій для нзлучеи я тепла безъ чрезмѣрнаго на-грѣванія проволоки надо около 0,14 м.2 па 1 клв., т. е.

/•’ и ООП 14-е і : (7)

впрочемъ при хорошей вентиляціи площадь можетъ быть и значительно меньше; наоборотъ, при затрудненномъ лучеиспусканіи должна быть больше.

Подставляя вмѣсто F его выраженіе ивъ размѣровъ проволоки и помня, что F выражено въ м/, I въ м., а <1 къ мм., получаемъ

п .1.(1 > 0,045 е. і. (8)

При помощи ур-ія (.4), соотв. (5) или (6) и ур-ія (8) можно, задавшись одной изъ величинъ, наир. <1, найти двѣ другія—н и L

При надлежащей сборкѣ можно спокойно допускать нагрѣваяіе проволокъ до темнокраснаго свѣченія.

Для уменьшенія размѣровъ всего приспособленія проволоку можно свивать въ спирали съ діаметромъ I) въ 10 :-20 разъ болѣе <1. Спирали надо при сборкѣ растянуть, чтобы витки не были слишкомъ близки одинъ къ другому. При тонкой проволокѣ шагъ долженъ быть не менѣе 3d-, при толстой лучше дѣлать его до Ы даже до 10.7. Оборку удобно производить, подвѣшивая ешграли къ укрѣпленной подъ потолкомъ горизонтальной газовой трубѣ, оберпутой азбестовымъ кардономъ.

Установленіе требуемой нагрузки и дальнѣйшее поддержаніе ея постоянной несмотря на пониженіе сопротивленія при нагрѣваніиг проволоки, такъ сказать регулированіе нагрузки, можетъ производиться согласно ур-ія (3) двумя способами: или измѣненіемъ / пли измѣненіемъ {, т. е. согласно ур-ія (4)—числа и.

При болѣе значительныхъ нагрузкахъ приходится пользоваться вторымъ способомъ, включая спирали параллельно и снабжая рубильниками отдѣльныя спирали или группы ихъ, что даетъ также возможность быстраго измѣненія нагрузки при испытаніи на регулируемость аггрегата.

Для болѣе точнаго регулированія нагрузки часть сопротивленія дѣлаютъ, включая спирали послѣдовательно и подводя соединенія отъ отдѣльныхъ секцій къ кнопкамъ, по которымъ можетъ перемѣщаться скользящій контактъ, какъ у пусковыхъ сопротивленій. При случаѣ можно и прямо брать для этой цѣли готовое, достаточно большое пусковое сопротивленіе отъ электродвигателя.

Водяныя сощнітивлсиія удобнѣе предыдущихъ, особенно при испытаніи машинъ крупной мощности, для которыхъ ихъ и изготовить легче и дешевле. Составляются они изъ листовъ кровельнаго 'желѣза, образующихъ электроды и погружаемыхъ въ воду. Для увеличенія электропроводности поды, благодаря чему устанавливается болѣе спокойная нагрузка, иногда добавляютъ въ воду немного сѣрной кислоты. Недостатокъ такого подкисленія—выдѣленіе довольно удушливыхъ паровъ. Если нагрузочное сопротивленіе стоитъ вблизи машины, а тѣмъ болѣе внутри машиннаго зданія, наир., въ подвалѣ его, то лучше вмѣсто кислоты добавлять въ воду немного, до 1%, поваренной с-оли или неочищенной соды; слабый содовый растворъ можно свободно доводить до кипѣнія. При постоянномъ токѣ свыше 500 вольтъ /при проточной водѣ и отъ 220 вольтъ) и при перемѣнномъ токѣ отъ 1000 вольтъ можно пользоваться прямо прѣспой водой.

Но мѣрѣ нагрѣванія воды ея сопротивленіе надаетъ, и нагрузка возрастаетъ. Чтобы предотвратить кипѣніе воды и непріятное парообразованіе, а также измѣненіе нагрузки, полезно дѣлать воду въ сощютивле-ніи проточной, т. е. чтобы снизу все время понемногу поступала холодная вода и стекала около верхнихъ слоевъ болѣе нагрѣтая. При высокихъ напряженіяхъ, свыше 1000 вольтъ, надо помнить, что вода обыкновенно выходитъ съ электрическимъ зарядомъ, который она не сразу теряетъ, такъ что надо принимать соотв. мѣры для огражденія безопасности людей, могущихъ съ ной соприкасаться.

Что касается регулщюнанія нагрузки при установкѣ оя при началѣ опыта, а также и лля поддержанія ея постоянства при нагрѣваіііи воды, то для этой цѣли удобнѣе вс,его измѣнять смоченную поверхность электродовъ и пользоваться однимъ изъ слѣдующихъ пріемовъ: или измѣнять глубину погруженія листовъ-электродовъ, приподнимая ихъ на блокѣ для уменьшенія нагрузки и погружая для ея увеличенія, или при неподвижныхъ электродахъ, наоборотъ,- понижать или повышать уровень воды въ резервуарѣ. Спеціально для увеличенія нагрузки, когда вода не мѣняется, а лишь добавляется по мѣрѣ выкипанія, можно пользоваться еще и другимъ способомъ—добавлять соду или поваренную соль; даже небольшое увеличеніе крѣпости раствора замѣтно увеличиваетъ проводимость, т. е. нагрузку.

Вт. заключеніе можно упомянуть, что вода, особенно колодезная, часто содержитъ въ себѣ минеральныя соли въ количествахъ, замѣтно повышающихъ ея электропроводность. Такъ, автору пришлось разъ работать съ желѣзистон водой, электропроводность которой была въ нѣсколько сотъ разъ больше электропроводности чистой воды. Замѣтивъ это, электроводы, два желѣзныхъ листа, разставили другъ отъ друга очень широко, свыше 100 см., тѣмъ не менѣе при погруженіи ихъ въ эту воду получался сразу такой сильный токъ, точно произошло короткое замыканіе. Такой водой наполнять сопротивленіе нельзя, но за то ею очень удобно пользоваться при наличности другой, чистой воды; пуская большую или меньшую струю сильно электропроводящей воды Гири сопротивленіи съ проточной водой) можпо очень удобно и точно регулировать величину нагрузки, гораздо удобнѣе и плавнѣе, чѣмъ добавленіемъ соды пли соли.

Опредѣленіе размѣровъ электродовъ можно дѣлать но слѣдующимъ дапнымъ: на 1 амперъ тока надо имѣть поверхность «=5-:-15 см.г положительнаго электрода и столько же отрицательнаго при разстояніи между электродами окало 80-:-100 мм. и при напряженіи тока до 1000 вольтъ, считая удѣльное сопротивленіе воды въ 2000 омъ/см.3; при увеличеніи напряженія свыше 1000 вольтъ разстояніе между электродами слѣдуетъ увеличивать примѣрно на 40-:-50 мм. на каждые 1000 вольтъ.

При напряженіи до 220 вольтъ лучше брать большую поверхность электродовъ, s=20 и даже 25 см.*/амп., а разстояніе между ними около 10С мм..

Болѣе точный выборъ величины s зависитъ отъ величины натрѣ-ванія воды и указанъ ниже, таблица 1.

При болѣе значительной поверхности электроды удобно разбивать на нѣсколько листовъ, ставя ихъ параллельно, и присоединяя листъ поочередно то къ одному полюсу, то къ другому. Jib этомъ случаѣ у всѣхъ листовъ, кромѣ двухъ крайнихъ, будутъ работать обѣ поверхности, и поверхность промежуточныхъ листовъ надо вводить въ расчетъ вдвойнѣ.

Такъ какъ электрическая энергія въ водяномъ сопротивленіи превращается главнымъ образомъ въ теплоту, то ддя ея отведенія надо помимо силы тока принимать во вниманіе и величину работы въ клв.Л’акъ. количество воды въ резервуарѣ должно быть около 100 лтр. на каждые 100 клв. Далѣе, количество проточной воды зависитъ отъ того, какое нагрѣвайіе воды хотятъ допустить, именно на 100 клв. расходъ воды q въ лтр./сек. долженъ быть для отведенія соотв. тепла

q — 240 / М, (9)

гдѣ Дt допустимое число °Ц повышенія температуры воды; Д/ берется30 ' до 90°. Отъ величины q, а косвенно, значитъ, и отъ Дt зависитъ также и наименьшая допустимая величина поверхности электродовъ s па 1 амп. тока. Нижеслѣдующая таблица 1 даетъ практически установленное указаніе для этой зависимости.

Таблица 1.

Повышеніе температуры А/°Ц 30 60 70 90

Поверхность электродовъ s см.2/амп. . . . 2,8 4,8 8,2 16

Вмѣсто расположенія листовъ рядами иногда свертываютъ ихъ попарно въ видѣ концентрическихъ цилиндровъ. При такомтѵ расположеніи листовъ удобнѣе устроить приспособленіе для ихъ подниманія и опусканія безъ перекоса, но зато требуется большее число ихъ, такъ какъ у нихъ является использованной только по одной сторонѣ. Чтобы не стѣснять движенія воды при такомъ расположеніи листовъ, слѣдуетъ дѣлать въ нихъ отверстія, и довольно много; діаметръ отверстій можно брать 12-S-20 мм., разстояніе между ними по окружности цилиндра и между рядами 35-:-50 мм..

Листы достаточно брать толщиной 0,5-4-1,0 1мм.. Для постояннаго употребленія въ лабораторіяхъ и испытательныхъ станціяхъ ихъ берутъ иногда толщиною до 3 мм. и окрашиваютъ масляной краской. Въ этихъ случаяхъ резервуары дѣлаютъ тоже клепанные изъ желѣза и во избѣжаніе разъѣданія хорошенько окрашиваютъ сурикомъ въ нѣсколько слоевъ. Теперь резервуары дѣлаютъ также и изъ желѣзобетона.

При пріемочныхъ испытаніяхъ пользуются обыкновенно или деревянными, кадками или деревянными же довольно плотными ящиками. Небольшая утечка воды не вредитъ, такъ какъ воду все равно приходится постепенно мѣнять.

При пользованіи деревянными сосудами при высокомъ напряженіи, свыше 1000 вольтъ, падо имѣть въ виду, что отъ желѣзныхъ частей можетъ появляться огонь (вольтова дуга), грозящій испортить сосудъ и во всякомъ случаѣ являющійся источникомъ лишнихъ хлопотъ по его тушенію. Поэтому надо брать сосудъ, изготовленный изъ о;(кюго дерева —бочку съ деревянными обручами пли ящикъ, скрѣпленный деревянными скобами и клиньями безъ гвоздей.

Если нагрузка регулируется подниманіемъ и опусканіемъ листовъ, то они скрѣпляются общей деревянной рамкой или желѣзной на изоляторахъ, если измѣненіемъ уровня воды—то надо дѣлать въ резервуарахъ соотв. краны для спуска воды.

При наличности вблизи рѣки или пруда электрода можно погружать прямо въ нихъ, но чтобы волненіе воды, мѣняющее смачиваемую поверхность, не отражалось на нагрузкѣ, электроды надо погружать въ воду совершенно, а болѣе точное регулированіе нагрузки производить при помощи части листовъ, погруженныхъ въ бочку. При пользованіи прудомъ электроды можно составлять, приколачивая желѣзные листы къ деревяннымъ брускамъ и опуская ихъ прямо на дно. Чтобы они не всплывали, къ нимъ надо привязывать камни или кирпичи.

Для производства испытаній съ различными нагрузками и мгновеннымъ измѣненіемъ нагрузки, полезно, кромѣ измѣненія смачиваемой поверхности, разбивать все сопротивленіе на нѣсколько группъ, провода къ которымъ имѣютъ свой отдѣльный рубильникъ. Собственно' достаточно 3 группы: одна—Уз нагрузки и двѣ по % нагрузки.

Можно еще упомянуть о конструкціи сопротивленія, являющагося комбинаціей изъ металлическаго и водяного и очень удобнаго особенно для лабораторій по своей компактности: это—сопротивленіе изъ манганиновой или даже желѣзной проволоки, намотанной по винтовой линіи на круглыя палки, которыя помѣщаются въ сосудѣ еъ проточной водой.

Расчетъ ведется, какъ для обыкновеннаго металлическаго сопротивленія, по въ ур-іи (8) можно коэффиціентъ 0,045 замѣнять 0,004; или вмѣсто расчета на охлажденіе по ур-ію (8) можно просто опредѣлять площадь сѣченія параллельно включаемыхъ проволокъ по допустимой наибольшей плотности тока.

Для желѣза можно, задаваясь діаметромъ (1, находитъ число про во локъ и но силѣ тока г изт> условія допустимой плотности тока І0)

3 6»лР і, * (10)

>*) 1 latte, 21. Aufl. 1911, II. S. 918.

а для манганина н константана

24 п. (Iя г' і.

(И)

Расходъ охлаждающей воды вычисляется, конечно, по тому же ур-ію

(9), что и выше.

9. Тормаза съ колодками.—Если паровая турбина но соединена съ динамо-машиной, то для испытанія ея подъ нагрузкой и для выясненія вліянія условій работы ее приходится въ большинствѣ случаевъ нагружать искусственно при помощи такъ назыв. тор .Чазовъ.

ІІо конетрукци тормаза можно разбить на двѣ существенно различныя группы: на болѣе простые тормаза съ треніемъ твердыхъ тѣлъ, являющіеся видоизмѣненіями и улучшеніями обыкновеннаго нажима ТІрони, и на такъ назыв. гидравлическіе, или водяные тормаза. Однако въ сущности и тѣ и друіт являются приборами, въ которыхъ механическая работа путемъ тренія превращается въ теплоту, которая отводится безполезно наружу, чаще всего при помощи іі|юточной воды.

Тормоза простые употребляются только для небольшихъ турбинъ; для большихъ они выходитъ слишкомъ громоздки и тяжелы.

Тіа черт. 59 и 60 представленъ самый простой тормааъ для 30-силь-ной турбины Лаваля, рабочій валъ которой послѣ зубчатой передачи

дѣлаетъ 2000 обор./мин.. Чтобы колодки не слишкомъ быстро истирались, ихъ можно дѣлать изъ твердаго дерева, наир., изъ дуба. Измѣненіе нагрузки производится увеличеніемъ или уменьшеніемъ нажатія колодокъ, для чего поворачиваютъ соотв. образомъ ганку а за маховичокъ, пока моментъ тренія на окружности шкива нс уравновѣситъ момента груза О съ плечомъ /. Вт. виду того, что момента тренія все время мѣняется, го пемного возрастая, то падая, для поддержанія равновѣсія полезно, кромѣ постояннаго момента 67, имѣть тоже еоотв. мѣняющійся момента. Таковымъ является моментъ натяженія д пружиннаго динамометра д на плечо 6. Въ суммѣ моментъ тренія уравновѣшивается разностью моментовъ, М-— і (II—.(//.,). Равновѣсіе соблюдается благодаря тому, что при увеличеніи тренія тормазъ увлекается въ направленіи вращенія машины, натяженіе д уменьшается, М возрастаетъ; при уменьшеніи тренія происходитъ обратное.

Іерг. Г)9.

Черт. СО.

Чугунный передвижной противовѣсъ р служитъ для уравновѣшиванія тормаза относительно оси вала. Чтобы легче получать требуемое нажатіе колодокъ, подъ гайки подкладываются жесткія спиральныя пружины /,/.

Работа турбины превращается путемъ тренія въ теплоту, которая уносится охлаждающей водой. Въ данной конструкціи охлаждающая вода льется прямо на шкивъ. Во избѣжаніе разбрызгиванія воды въ помѣщеніи весь тормазъ заключенъ въ жестяной кожухъ; вода льется непрерывной небольшой струей въ воронку с, стекаетъ внизъ въ корыто е, а изъ него отводится по желобу или трубѣ г въ канализацію. Воды пускается столько, чтобы она утекала, нагрѣвшись до 40-:-50°.

Работа, развитая турбиной, въ д. л. с. вычисляется по выраженіи.

К = (Ь7 - Ok) - 0,00 і 396 . У/ | 01 - иО

(12)

Число оборотовъ п измѣряется по указанному выше, плечи I и О измѣряются заранѣе съ возможной точностью, а отчетъ у берется какъ среднее арифметическое изъ всѣхъ отчетовъ, дѣлаемыхъ въ теченіе всего испытанія черезъ каждыя 5 .минутъ.

Остается еще сказать объ уравновѣшиваніи собственнаго вѣса тормаза при помощи противовѣса р. Для этого отъ тормаза отцѣпляютъ ірузъ О и динамометръ у, отпускаютъ гайки а}Ъ настолько, чтобы подъ верхнюю колодку можно было подложить трохграшгую призму, хотя бы подпилокъ или лучше болѣе острый трехгранный кусокъ желѣза. Трех-гранную призму подкладываютъ, конечно, точно надъ осью вала и такъ, чтобы на верхнюю грань легло соотв. мѣсто колодки; затѣмъ уравновѣшиваютъ обѣ стороны тормаза, передвигая противовѣсъ р, который и закрѣпляютъ въ требуемомъ положеніи при помощи нажимного болта.

Ііри конструированіи новаго тормаза для иныхъ Ne и п надо выбрать плечо I и, пренебрегая величиной у.і2, найти но ур-ію (12) грузъ О, по которому, имѣя діаметръ шкива А или выбравъ его, нанр., изъ условія, чтобы окружная скорость и на немъ была не болѣе 25 м./сек.,

т. е.

(13)

уже не трудно изъ условій прочности опредѣлить, какъ сѣченіе рычага I, такъ равно и стягивающихъ болтовъ. Остается лишь выбрать ширину Ъ деревянныхъ колодокъ.

По Баху 17) ее можно найти изъ условія

fr.c7.fc> 75 Ле, (14)

гдѣ коэффиціентъ w можно брать отъ 0,5 до 5 въ зависимости отъ способа охлажденія, воздушнаго или водяного, и давленія на 1 см.2 поверх-

17) Hiitte, ПИ 1. II. S. 328.

ности шкива. ІІри водяномъ охлажденіи, большой скорости и маломъ давленіи, какъ у паровыхъ турбинъ, можно брать «=5. Въ то же время ради устойчивости тормаза полезно соблюдать чисто практическое правило—не дѣлать Ь менѣе 1,5 діаметровъ вала, на которомъ сидитъ тор-мазной шкивъ.

Согласно недавно опубликованныхъ обстоятельныхъ опытовъ Г. Шветьэ 18) для спокойной работы тормаза давленіе р кгр./см.8 между колодками и шкивомъ слѣдуетъ брать изъ условія

р<а/и, (15)

гдѣ окружную скорость и не слѣдуетъ брать менѣе .3 м./сск., а а опытный коэффиціентъ, зависящій отъ природы дерева; для и > 5 м./сек. для твердаго дерева—бука и дуба—можно брать а=і50, для мягкаго — тополя — а =100; для бакаута можно брать для и <115 м./сек. прямо р < 25 кгр./см.-..

Что касается коэффиціента тренія а колодокъ о чугунный шкивъ, то при смазкѣ масломъ онъ колеблется въ предѣлахъ 0,05-1-0,12 для твердаго дерева (букъ, дубъ, бакаутъ), повышаясь до 0,12-:-0,1 в для мягкихъ (береза, тополь).

Задаваясь соотв. величиной р. можно найти силу 8, на которую падо разсчитывать поперечное сѣчѣніе болѣе напряженнаго стяжного болта,

S=b\x.G.UI), (16)

гдѣ (т упоминавшаяся уже нагрузка тормоза въ кгр. на плечо I въ м., а D діаметръ шкива тоже въ м.. Очевидно, что колодки изъ мягкаго дерева даютъ болѣе легкую конструкцію всего тормаза, почему ихъ и слѣдуетъ предпочитать, несмотря на болѣе скорое изнашиваніе.

На черт. 61, стр. 46, изображенъ снимокъ съ тормаза болѣе удобной конструкціи тоже для лавалевской турбины, но въ 10 л. с. при «=2400 обор./мин. Главное отличіе его отъ предыдущей конструкціи въ охлажденіи—въ примѣненіи особаго шкива съ закраинами для водяного охлажденія—и въ чрезвычайной легкости всего приспособленія, отсутствіи вреднаго давленія на подшипники рабочаго вала при малыхъ нагрузкахъ. Симметричность конструкціи даетъ тормазу большую прочность и уравновѣшенность относительно оси вала. Очевидно, что при ука. занномъ расположеніи груза G и динамометра d плечи 1—U, и ур-іс (12) упрощается, принимая видъ

ІѴ0 =/,-.» (G-f/), (17)

гдѣ постоянная 7г=0,001396 I.

Въ дальнѣйшихъ поясненіяхъ черт. 61 не нуждается; развѣ только можно добавить, что для уменьшенія изнашиванія деревянныхъ колодокъ ихъ полезно .дѣлать не изъ досокъ, а изъ торцевыхъ дубовыхъ или

18) Н. Schwetjc. Bcitrage zur Kenntniss dor Rcibnngs verbal tnisse zwiseben IIolz und Eisen, insbesonderc bei Bremseinrirhtungen fiir Leistungsmessungen. Berlin, 1912.

березовыхъ плашекъ. Для плавности работы шкивъ надо смазывать и довольно обильно. Проще всего поставить капельную масленку.

Діаметръ трубки с, отводящей воду, загребаемую совкомъ, можно разсчитывать но количеству охлаждающей воды, допуская скорость 0,3—0,5 м./сек. Расходъ q найдется по еоотв. количеству отводимаго тепла въ лтр./сек. на 1 д. л. с.

г/ = 0.182 / Д/, (18)

гдѣ \1 число "Ц повышенія температуры воды, которое можно брать отъ 30" до 40".

Черт. 61.

Для торможенія очень малыхъ турбинъ, въ 1-:-10 л. с., а также* для малы.ѵь нагру:юкъ нѣсколько болѣе крупныхъ турбинъ и, наконецъ, для поочереднаго торможенія машинъ съ шкивами разныхъ діаметровъ очень практично приспособленіе по черт. 02 и 03 1R). Это такъ назыв. ленточный тормазь, при чемъ лента изъ кожаннаго или тканаго ремня съ придѣланными къ нему во избѣжаніе его истиранія деревянными колодками надѣвается своими концами на крючки е.е. Деревянный рычагь г, къ которому привѣшивается грузъ, или подъ который подставляется подпорка, опирающаяся на платформу десятичныхъ вѣсовъ, лежитъ на желѣзной платформѣ и, снабженной 4 роликами М; въ платформу а ввернуты шкворни с,с, свободно ходящіе въ рычагѣ г и 18

18) Z. Vtl.I. 1911, S. 1181.

подтягивающіе къ нему плат(|юрму а при помощи пружинъ rl.d. Въ , рычагь і вдѣлана желѣзная или 6{юнзовая втулка І, служащая гайкой для шпинделя д, поворачивая который за маховичокъ Ь, натягиваютъ ленту въ желаемой мѣрѣ.

Top мазней шкивъ долженъ быть съ водянымъ охлажденіемъ, какъ на черт. 61. Поверхность его надо для спокойной работы смазывать, лучше непрерывно при помощи масленки.

При подвѣшиваніи къ рычагу > гирь надо, разумѣется, прикрѣплять къ ігему еще п пружинный динамометръ, который воспринимаетъ неизбѣжныя колебанія, и среднее изъ показаній котораго просто вычитается изъ величины груза; конечно, если точка приложенья гирь и динамометра одна, какъ на черт. 01. Кромѣ того, къ величинѣ груза надо прибавлять еще вѣсъ неуравновѣшеннаго конца рычага і, находимый непосредственнымъ взвѣшиваніемъ на десятичныхъ вѣсахъ съ указаннымъ выше подкладываніемъ йодъ тормазъ трохгранной призмы.

Описанный тормазъ даетъ возможность давать и измѣрять самую ничтожную нагрузку, если отпустить или почти отпустить ленту и уравновѣсить хотя бы отчасти конецъ рычага і.

Пунктирныя части окружности подь роликами показываютъ примѣнимость одного и того же тормоза для шкивовъ очень разнообразныхъ дГаметіювъ, для чего надо лишь измѣнять длину ленты.

10. Водяные тормаза.—При болѣе значительной мощности треніе твердыхъ тѣлъ цѣлесообразно замѣнить трепіемъ жидкости, внутреннимъ и о твердыя тѣла.

На черт. 64 и 65 предетавлеігь водяпой тормазъ, спроектированный проф. Штѵмпфомъ 1й): на концѣ продолженнаго турбиннаго вала А

«») Z. V. cl. I. 1907, S. 007.

закрѣплены при помощи стальной втулки два желѣзныхъ диска 0,0; чугунный кожухъ, охватывающій ихъ, виситъ на неподвижной оси В, около кото]Юй онъ можетъ свободно поварачиваться; ось В закрѣплена въ стойкѣ I; для увеличенія тренія между двумя половинками кожуха зажатъ промежуточный дискъ Н\ къ кожуху прикрѣпленъ рычагъ L изъ коробчатаго желѣза, и къ концу его приклепана стойка N, оканчивающаяся ножомъ, опирающимся на платформу десятичныхъ вѣсовъ; рычагъ L долженъ стоять строго горизонтально, что провѣряется по уровню. Вода вступаетъ по габкой трубѣ, фланецъ которой привертывается къ фланцу С, а выходитъ но такой же грубѣ, привертываемой къ фланцу Е.

Черт. (J4 и 65.

Диски 0,1> и U сдѣланы изъ 10-миллиметроваго желѣза и снабжены рядомъ отверстій, частью чтобы увеличить сопротивленія вращенію, частью чтобы выравнивать осевыя*давленія; для послѣдней же цѣли отверстіе F сообщается газовыми трубами, не показанными на черт. 64 и 65, съ такимъ же отверстіемъ съ другой стороны кожуха. Отверстіемъ G предполагалось пользоваться для наблюденія за движеніемъ воды, но въ виду черезчуръ сильнаго разбрызгиванія ея его пришлось закрыть.

Для измѣненія нагрузки надо измѣнять количество воды, находящейся въ кожухѣ; съ этой цѣлью можно дѣйствовать двояко: или мять въ большей или меньшей степени выпускъ воды у Е, или измѣнятъ количество подаваемой воды у С. Кромѣ того, для полученія той же нагрузки при разныхъ числахъ оборотовъ тормазъ былъ снабженъ смѣнными дисками D,D, діаметромъ въ 800, 900 и 1000 мм..

Тормазъ примѣнялся дтя чиселъ оборотовъ отъ 1000 до 4000 въ мнп., давая нагрузку по желанію отъ 200 до 2000 д. л. с..

Мощность машины при нагрузкѣ этимъ тормазомъ вычисляется по выраженію

л; = 2 ” = 0.00279 Р. П, (19)

60.75

гдѣ для даннаго тормаза плечо £-==2000 мм.=2 м., Р давленіе въ кгр. ножа S па платформу десятичныхъ вѣсовъ, п число обор./мин..

Чувствительность тормаза выражается примѣрно +0,33 кгр., что даетъ для наименьшаго давленія въ 46 кгр. при Лте около 200 л. с. сшпбку всего +0,7%; при большей нагрузкѣ ошибка становится еще меньше.

Если ось В снабдить ариковыми подшипниками, то чувствитель-иость тормоза возрастаетъ еще въ нѣсколько разъ, яотя это едва ли даже требуется.

Для подсчета размѣровъ и числа дисковъ при проектированіи другого тормаза даннаго типа можно опираться на слѣдующее уравненіе, дающее связь .между мощностью А'с, діаметромъ дисковъ 1), числомъ ихъ і и числомъ п обор./мин., t

Ne = і. С. D "

п°

(20)

гдѣ для описаннаго тормаза были найдены: постоянныя <7=2,127.ІО-17, а=г5,зсб, Ь=2,00. Хотя съ внутреннимъ очертаніемъ кожуха, его емкостью и г. п. величины С, « и Ь должны мѣняться, но не настолько, чтобы ур-ісмъ (20) нельзя было воспользоваться, имѣя въ виду указанные выше способы регулированія моищости. Расходъ воды можно вычислять по указанному выше ур-ію (18), допуская Дt отъ 4(F до 60°Ц.

Въ работѣ тормазъ очень хорошъ, послушенъ, спокоенъ и легко регулируется. Нѣкоторый недостатокъ его состоитъ лишь въ томъ, что установившееся состояніе его, т. е. соотв. постоянная температура воды въ немъ получается не скоро.

Далѣе цѣлесообразно снабжать коясухъ опорами съ обѣихъ сторонъ, какъ увидимъ въ слѣдующей конструкціи. При однобокомъ подвѣшиваніи чувствительность тормаза меньше, и онъ иногда приходитъ въ сильное колебательное движеніе.

На черг. 66 н 67 изображенъ еще болѣе, мощный тормазъ того же типа на 3000 л. с. при всего 600 обор./мин. 20). Помимо увеличенія діаметра до 2000 мм., мы видимъ еще 6 дисковъ, вращающихся въ отдѣльныхъ камерахъ. Толщина желѣзныхъ дисковъ 20 мм.; во избѣжаніе осевыхъ толчковъ они вывѣрены возможно тщатольпо въ смыслѣ плоскости и перепендикулярности оси вращенія; диски ие имѣютъ отверстій. Чугунный кожухъ покоится на двухъ опорахъ съ шариковыми подшипниками. Разстояніе между стѣнками кожуха п дисками съ боковъ и по окружности составляетъ по 50 мм..

Валъ, къ которому прикрѣплены диски, проходитъ свобр^щб^^зъ отверстія въ кожухѣ, которыя закрыты кольцами изъ тонкой жести іЬ избѣжаніе разбрызгиванія воды, и вращается въ двухъ Съ турбиной онъ соединяется при помонщ жесткой му

'"О. Г,

*•) Z. V. d. I. 1906, S. 1313.

В. Малѣевъ.—Испытапіе паровилъ турбинъ.

4

ется черезъ регулировочные краны въ двѣ расположенныя сбоку воронки, проходитъ по двойнымъ дншцамъкожуха въ каналы, находящіеся между двумя сосѣдними камерами и подводящіе ее къ валу, и черезъ отверстія с,с попадаетъ въ обѣ камеры и далѣе центробѣжной силой отбрасывается вновь къ окружности. Отводится вода изъ каждой камеры отдѣльно черезъ вентили открытыми струями; температуру ея можно доводить до 70-:-80°Ц, но не выше, такъ какъ парообразованіе нарушаетъ плавность работы тормаза.

Черт. (>0>.

Крутяіцій момента, передаваемый на кожухъ прибора, можно измѣрять или при помощи десятичныхъ вѣсовъ, или при помощи пружинныхъ, или гидравлическаго динанометра съ манометромъ А на черт.

67. Въ качествѣ контроля можно вычислять тепло, унесенное водой, измѣряя расходъ воды и среднее повышеніе температуры ея, и опредѣлять число Ne ц. л. с., помня, что работа 1 д. л. с. въ 1 часъ равна

632,3 т.ед.. Обыкновенно Л%, найденное по количеству тепла, унесеннаго водой, немного менѣе найденнаго при помощи вѣсовъ, вслѣдствіе неизбѣжной потери кожухомъ нѣкоторой части тепла путемъ лучеиспусканія.

ТОРМЛЗЛ 1ІІТУМПФА, Ольденл.

51

§ 10.

Для регулированія ветчины поглощаемой работы приходится, какъ и въ предыдущемъ тормазѣ, измѣнять открытіе двухъ впускныхъ или выпускныхъ водяныхъ вентилей, которыми снабжена внизу каждая камера.

Отверстія I—ѴТТ сдѣланы для присоединенія манометровъ, показанія которыхъ при одномъ и томъ же числѣ оборотовъ зависятъ отъ количества коды,находящейся въ тормазѣ, т. о., о-тъ величины нагрузки. ТІри «=002 обор./мин. и Л'е=3«40 д. л. с. давленія возрастаютъ почти по закону прямой линіи отъ рѵ, =0.2 до —2,2 атм. изб..

Черт. 67.

Для увеличенія предѣльной нагрузки турбины можно, пожалуй, снабжать диски отверстіями, но тогда не исключена возможность появленія какихъ нибудь затрудненій изъ-за неправильностей необработанныхъ чугунныхъ стѣнокъ кожуха; впрочемъ этому можно помочь, выложивъ ихъ гладкой жестью или сдѣлавъ ихъ изъ листового желѣза.

Для точнаго и надежнаго регулированія нагрузки и уничтоженія какого либо осевого давленія можно рекомендовать устройство тормаза Ольдена по схемѣ черт. 68 и неподвижныя перегородки имѣютъ достаточно большія отверстія а у самой цилиндрической поверхности, благодаря чему давленія и свободные уровни во всѣхъ камерахъ устанавли-

ваются строго одинаковые. Для грубаго ступеньчатаго регулированія нагрузки открываютъ соотв. изъ вентилей е, благодаря чему устанавливается соотв. уровень воды. Для болѣе тонкаго регулированія можно, прикрывая нѣсколько этотъ вентиль, увеличивать содержаніе воды и устанавливать уровень ея между этимъ вентилемъ и слѣдующимъ ближайшимъ къ валу.

При ступеньчатомъ регулированіи путемъ полнаго открыванія вентилей и ігри достаточномъ проходномъ сѣченіи ихъ по сравненію съ сѣченіемъ впускного вентиля, колебанія давленія воды передъ послѣднимъ не отзываются на нагрузкѣ тормаза. При регулированіи одновременно и мятіемъ выпуска необходимо, чтобы давленіе воды передъ впускнымъ вентилемъ было достаточно постоянно. Для ослабленія неизбѣжныхъ колебаній давленія передъ впускомъ полезно мять воду впускнымъ вентилемъ, а для того, чтобы подача воды не была черезчуръ мала и, слѣдовательно, послѣдняя не слишкомъ нагрѣвалась, впускъ полезно про-изводи’гъ черезъ 2—3 лишь пемпого пріоткрываемые вентиля.

Для тормаженія неособенно большихъ турбинъ можно съ удобствомъ пользоваться пружиннымъ приспособленіемъ Эйермана, черт. 70 и 7121).

Самъ тормазъ состоитъ подобію предыдущимъ конструкціямъ изъ чугуннаго кожуха а, свободно поварачивающагося на двухъ опорахъ Ъ,ЪТ съ вращающимися внутри него 4-ьб желѣзными дисками около 500 мм. въ діаметрѣ. На внутренней цилиндрической поверхности кожуха иа-нахюдятся лопатки, которыя можно снаружи поварачпвать. Измѣненіемъ поворота лопатокъ можно регулировать нагрузку въ значительныхъ предѣлахъ.

Крутящій моментъ, передаваемый кожуху тормаза, воспринимается при помощи рычага, образованнаго изъ двухъ сходящихся желѣзныхъ полосъ с.с, однимъ концомъ привернутыхъ при помоітщ болтовъ къ кожуху, другимъ сверпутыхъ болтами же вмѣстѣ, при чемъ между ними заложена желѣзная прокладка, къ которой прикрѣпленъ нижній конецъ винтовой пружины d. Верхній конецъ пружины d перемѣщается при помощи винта е, ввертываемаго за маховиченъ въ гайку, образованную въ поперечинѣ д. Контргайки служатъ для закрѣпленія винта е

*•) 7. Turb. 1903, S. 230.

при дрожаніи прибора во время работы. Поперечипа д прикрѣплена къ стойкѣ изъ двухъ кусковъ коробчатаго желѣза. Съ концомъ рычага с,с соединена при помощи рычажной передачи стрѣлка Л, указывающая въ увеличенномъ масштабѣ отклоненія рычага отъ средняго положенія и тѣмъ обезпечивающая его точную установку въ этомъ положеніи. Растяженіе пружины указывается шкалой, вдоль которой ходитъ стрѣлка h, которая прикрѣплена къ одной изъ двухъ коробчатыхъ стоекъ. Шкала эта получена градуировкой непосредственнымъ подвѣшиваніемъ грузовъ р къ концу рычага съ плечомъ 1=857 мм., которое и вводится еъ расчетъ при опредѣленіи работы турбины.

Во время испытанія турбины, подтянувъ пружину на желаемую величину согласно шкалѣ, регулируютъ нагрузку поворачиваніемъ упомянутыхъ выше лопатокъ или расходомъ воды такъ, чтобы стрѣлка показала среднее положеніе рычага.

При я=3000 обор./мин. такимъ тормозомъ можно получить нагрузку до 350 д. л. с.. Въ работѣ онъ удобенъ, хотя немного менѣе точенъ, чѣмъ при дѣйствіи конца рычага на платформу десятичныхъ вѣсовъ. Именно, при длинѣ шкалы около 150 мм—100 кгр. точность установки указателя пружины можно считать около 0,5 мм., что при я=3000

соотвѣтствуетъ около 1,2 д. л. с.. При нагрузкахъ свыше 120 д. л. с. это равносильно ошибкѣ=+1%, а при Лге=240 и выше даже всего = ±0,5%, но при меньшихъ нагрузкахъ даетъ довольно ощутительную опшбку.

Для тормаженія машинъ большой мощности, особенно вращающихся съ умѣреннымъ числомъ оборотовъ, какъ напр. современныя судовыя турбины, дѣлающія сами отъ 600 до 1200 обор./мин., при скорости вала гребного винта послѣ передачи, уменьшающей число оборотовъ, всего въ 120 до 300 обор./мин., описанные водяные тормаза съ гладкими дисками получаются слишкомъ громоздкими. Въ этихъ случаяхъ полезно и вращающіяся и неподвижныя части тормаза снабжать приспособленіями, увеличивающими сопротивленія вращенію, точнѣе движенію воды.

Одной изъ старѣйшихъ конструкцій, предложенной впервые еще въ 1877 г., затѣмъ неоднократно подвергавшейся измѣненіямъ и достигшей теперь значительной степени совершенства, является тормазъ Фроуда.

і

Идею его конструкціи, можно пояснить по чорт. 72 и 73: боковыя стѣнки кожуха, четр. 72, свернутыя изъ трехъ отливокъ, образуютъ вмѣстѣ съ вращающимся внутри его колесомъ, свернутымъ изъ двухъ отливокъ, два кольцевыхъ пространства эллиптическаго сѣченія; стѣнки кожуха и колеса снабжены плоскими ребрами, наклоненными подъ 45° къ плоскости вращенія и навстрѣчу ему, какъ видно по чорт. 73, представляющему часть цилиндрическаго сѣченія въ развернутомъ видѣ. Получающіеся карманы <1.<1 (-лужахъ для увеличенія сопротивленія перемѣщенію воды. Вода поступаетъ подъ небольшимъ напоромъ но гибкой трубѣ въ кожухъ въ кольцевое пространство а, отсюда черезъ рядъ отверстій, не показанныхъ на чорт. 72, въ полость Ь колоса, затѣмъ но каналамъ с.с, просверленнымъ въ толщѣ реберъ, въ центръ кармановъ d,d. Подъ вліяніемъ центробѣжной силы пода поступаетъ въ кольцевую полость е, изъ которой стекаетъ внизъ, пройдя особый регулировочный кранъ. Величина нагрузки зависитъ отъ количества воды, находящейся въ приборѣ,

Черт. 72 н 78.

Для спокойной работы тормаза надо удалять изъ кармановъ скопляющійся въ нихъ воздухъ; это производится при помощи каналовъ f,f, просверленныхъ въ ребрахъ кожуха, кольцевыхъ каналовъ д,д, и выхода h съ краникомъ, открываемымъ по мѣрѣ надобности.

На черт. 74 и 75 представленъ наружный видъ такого тормаза; а впускъ воды, Ъ впускной, с выпускной регулировочный кранъ, d воронка, въ которую стекаетъ отработавшая вода, е предохранительный клапанъ;

f,f половинки муфты для присоединенія къ валу испытываемой машины; д грузы, состоящіе изъ ряда чугунныхъ дисковъ и дѣйствующіе на плечо 2=3500 мм., Л- передвижной грузъ для болѣе тонкой установки пагрузки; і противовѣсъ, уравновѣшивающій собственный вѣсъ тормаза; к маслинный катарактъ съ пружиннымъ соединеніемъ для болѣе спокойной работы.

Для увелігіенія чувствительности кожухъ покоится на роликахъ т,т, оси которыхъ, въ свою очередь, вращаются въ шариковыхъ подшипникахъ; п гибкая труба.

У изображеннаго на черт. 74 и 75 тормаза и колесо и кожухъ отливаются изъ стали, благодаря чему имъ можно поглощать работу до 5080 д. л. с. при 350 обор./мин..

На черт. 76, стр. 56, представлена кривая наибольшей мощности этого тормаза при различныхъ числахъ оборотовъ. Къ точкѣ а кривая имѣетъ переломъ, и выше крутящій моментъ остается постояннымъ.

Въ меігѣе крупныхъ тормазахъ кожухъ дѣлаютъ и изъ чугупа, а колесо изъ стали же или изъ бронзы. Регулированіе производится или путемъ вдвиганія между колесомъ и кожухюмъ жестяныхъ дисковъ, уменьшающихъ сопротивленія вращенію колеса, или путемъ уменьшенія количества воды, находящейся въ тормазѣ.

Стоимость тормазовъ Фроуда неособенно велика, отъ 2 до 4 руб. на д. л. с., считая по наибольшей мощности при наивысшемъ числѣ оборотовъ для соотв. типа, но размѣры ихъ довольно громоздки, какъ видно по черт. 74 и 75.

Иногда въ качествѣ тормаза можно пользоваться центробѣжнымъ водянымъ насосомъ, заставляя воду циркулировать изъ нагнетательнаго

отвода обратно во всасывающій и поставивъ между ними лишь регулировочный вентиль. Разумѣется, для поддержанія установившейся тем пературы воды часть ея приходится непрерывно выпускать и дополнять холодной.

Конструкція тормаза Рато, черт. 77 и 78 2"), является видоизмѣненіемъ и улучшеніемъ предыдущаго прибора. Колесо а центробѣжнаго насоса насажено на шпонкѣ на валу, на конецъ Ь котораго надѣвается полуэластичная муфта для непосредственнаго соединенія съ паровой турбиной. Кожухъ виситъ на двухъ шариковыхъ подшипникахъ с,с; треніе въ сальникахъ d,d не вліяетъ на точность показаній прибора, такъ какъ оно входитъ въ измѣряемый моментъ вращенія. Цилиндрическія задвижки е,е, поворачиваемыя снаружи при помощи червячныхъ передачъ if маховичковъ /,/, регулируютъ іщркуляцію воды, которая изъ колеса а попадаетъ въ кольцевой диффузоръ д, а изъ него не двумъ симметричнымъ кольцевымъ каналамъ м.н поступаетъ опять во всасывающій направляющій приборъ насоса. Свѣжая холодная вода подается при помощи вспомогательнаго центробѣжнаго насосика і черезъ регу-луровочные краны j,j, а нагрѣтая стекаетъ вверху вмѣстѣ съ воздухомъ черезъ отверстія к,к и регулировочные краны, не показанные па черт. 77. Впрочемъ свѣжая вода изъ насоса можетъ поступать и по полому валу прибора.

Измѣреніе момента вращенія производится при помощи рычага I, закаленный ножъ на концѣ котораго давитъ на правое плечо коромысла

**) Engng. 1909, LXXXV1II, р. 805.

т; на лѣвое плечо на крючокъ Л подвѣшиваются грузы, которые благодаря такому расположенію получаются въ 5 ралъ легче; включеніе коромысла т при его расположеніи по черт. 78 въ свяли съ выступомъ

на кожухѣ близъ лѣваго конца ко|юмысла предохраняетъ опасное перебрасываніе, возможное при непосредственномъ подвѣшиваніи въ случаѣ внезапнаго избытка мощности турбины; д пружинный динамометръ для приданія устойчивости прибору, выравниванія и учитыванія небольшихъ колебаній нагрузки, а р небольшой масляный катарактъ. ТІри подсчетахъ надо, конечно, вычитать изъ величины дѣйствующихъ грузовъ вѣсъ неуравновѣшеннаго плеча I, опредѣляя его непосредственно взвѣшиваніемъ на вѣсахъ.

Указанный термалъ иоглащаетъ работу .Ѵе=800 д. л. с. при «=3800 до 4000 обор./мин..

Тормазъ работаетъ довольно спокойно и держитъ нагрузку настолько постоянной, что Рато опредѣлялъ при его посредствѣ по теплу, уноси-

мому водой, механическій эквивалентъ теплоты Е, и получилъ для него въ среднемъ величину, не отличающуюся отъ принятой £=427.

На черт. 79 изображенъ въ 1/25 патур. вел. тормозъ системы Рато, построенный Британскимъ заводомъ въ Нантѣ для испытанія турбинъ въ 10000 л. с. при (550 обор./мин.гз) контрминоносцевъ „Фуртъ" и

Черт. 79.

„Фо". Такъ какъ въ мастерскихъ не было достаточно пара для испытанія этихъ турбинъ, то пришлось испытанія іі|юизводить послѣ установки турбинъ на суда. Балъ тормоза присоединяли къ валу турбины, удаливъ гребной валъ и вспомогательную машину. Такъ какъ размѣры помѣщенія были ограничены, то тормозъ долженъ былъ быть очень компактнымъ, и нзмѣреніе.чоментаиришлоеь вывести наверхъ,наналубу, черт. 80. Наружный діаметръ тормаза всего 1,5 м., діаметръ колеса— 1200 мм.; длина рычага, передающаго на вѣсы моментъ вращенія, всего 1800 мм.; чтобы уменьшить грузъ рл, уравновѣшивающій этотъ моментъ вращенія, кромѣ верхняго рычага с ст> отношеніемъ плечъ 1:10, включенъ еще промежуточный рычагъ Ь съ отношеніемъ плечъ 2 :25, такъ что въ результатѣ грузъ рх, пренебрегая натяженіемъ динамометра р>, равенъ лишь 1отъ силы натяженія тяги а.

Колесо этого тормаза несимметрично—входъ воды въ него сдѣланъ лишь съ одной стороны; это даетт» осевую силу, замѣняющую осевую составляющую отъ гребного винта и уравновѣшивающую осевое давленіе паровой турбины. Чтобы уменьшить и регулировать эту осевую силу .можно на тыльную кольцевую часть колеса, ограниченную цилиндрическими ребрами, передавать но особой трубѣ съ крапами полностью или частью давленіе въ нагнетательной камерѣ» тормоза. Колесо 4

4 и) Mem. et Comptes rendus d. travaux d. la Soc. d. Ing. Civ.. 7. Serie, LXVI, 4; Zeitschr. Dampfk. u. Versich.-G. A.-G. 1913, S. 101.

было исполнено, какъ и въ предыдущемъ тормозѣ, изъ бронзы, хотя могло бы быть отлито и изъ стали.

Регулируется нагрузка такъ же, какъ и въ предыдущей конструкціи. На черт. 81 представлены результаты испытанія турбины въ 8000

л.с. при G50 обор./мин.. Пунктирныя кривыя ограничиваютъ область примѣненія даннаго тормаза; лѣвая кривая соотвѣтствуетъ наиболь-

шимъ нагрузкамъ при вполнѣ открытой цилиндрической задвижкѣ е; правая кривая—наименьшимъ нагрузкамъ при закрытой задвижкѣ е. Черт. 81 показываетъ, что область примѣненія тормоза охватываетъ очень различныя нагрузки и числа оборотовъ, и что въ особенно широкихъ предѣлахъ, до 10-кратъ, можно измѣнять нагрузку при одномъ и томъ же числѣ оборотовъ.

Кривыя, вычерченныя сплошными линіями, даютъ величины нагрузокъ, полученныхъ при разныхъ числахъ оборотовъ турбины при ео-отв. постоянныхъ начальныхъ давленіяхъ пара; числа kg./qcin., вписанныя на черт. 81, указываютъ абсолютныя давленія пара передъ послѣдней ступенью турбины, при чемъ надо замѣтить, что въ судовыхъ турбинахъ паръ можно впускать въ различныя ступени, чтобы достигнуть наиболѣе экономнаго расхода при опредѣленной скорости судна. Кривыя эти имѣютъ параболическій вгщъ, какъ того требуетъ и теорія.

Въ заключеніе можно упомянуть, что при работѣ съ этимъ торма-зомъ при большихъ нагрузкахъ расходъ пара оказался выше того, который можно вычислить теоретически, и очень много—до 8—10%, тогда какъ въ береговыхъ турбинахъ обыкновенно наблюдается обратное. Это неожиданное явленіе приходится объяснить большимъ количествомъ влаги, увлекаемой паромъ при форсировкѣ судовыхъ котловъ и увеличивающей кажущійся расходъ пара, измѣряемаго по кондек-са'іу, отводимому изъ поверхностнаго холодильника.

Наконецъ, на черт. 82—84 изображенъ тормазъ, поглощающій 6000

д. л. с. при 300 обор./мин. 24), постройки американскаго завода Вестин-гаузъ и К-ія въ Питтсбургѣ. Особенность этого тормаза въ томъ, что детали его, превращающія механическую работу въ теплоту, исполнены

по образцу лопатокъ реактивныхъ паровыхъ турбинъ. Надо замѣтить, что этотъ тормазъ былъ построенъ заводомъ по образцу тормазовъ, употребляемыхъ имъ для испытанія паровыхъ турбинъ меньшей мощности. 4

І4) Eng. 1909, р. 575.

Малое число оборотовъ тормаза объясняется тѣмъ, что онъ былъ соединенъ не непосредственно съ наровй турбиной, дѣлавшей 1500 обор./мин., а съ гребнымъ валомъ послѣ особой зубчатой передачи, включенной для улучшенія отдачи гребного винта. Тормазъ былъ построенъ спеціально для опредѣленія механической отдачи указанной передачи, оказавшейся равной 98,5%, и, въ свою очередь, оказался очень чувствительнымъ и точнымъ.

Тормазъ состоитъ изъ чугуннаго барабана и, заклиненнаго на валу, съ укрѣпленными на его поверхности 10 рядами турбинныхъ лопатокъ. Какт> видно по цилиндрическому развернутому сѣченію, черт. 84,

для уравновѣшиванія осевого давленія лопатки въ обѣихъ половинахъ барабана наклонены въ разныя стороны; осевая ширина лопатокъ 22 мм., высота (длина) 125 мм.. Вмѣсто направляющихъ приборовъ между рядами лопатокъ находятся плоскія полосы Ъ,Ь, сѣченія 25X8 мм.; полосы противъ середины барабана сдѣланы раза въ три шире. Къ торцамъ барабана привернуты чугуішыя кольца с,с, снабженныя тшлѵ-дое 24 радіальными ребрами d,d. Такіе же ребра е,е прилиты и въ каналы кожуха. Кожухъ исполненъ изъ двухъ половинъ, свернутыхъ болтами по горизонтальной плоскости разъема по типу паровыхъ турбинъ. Виситъ кожухъ па валу при помощи подшипниковъ f,f, смазываемыхъ масломъ, подаваемымъ особымъ насосикомъ подъ давленіемъ около 0,7 кгр./смЛ

Вода подается въ тормазъ по патрубкамъ д,д, поступая въ нихъ по гибкимъ трубкамъ, затѣмъ отбрасывается къ средней плоскости барабана, выходитъ черезъ окна », черт. 84, на его наружную поверхность, разбивается па два потока и идете по рядамъ лопатокъ въ обѣ стороны, къ краямъ барабапа, затѣмъ по каналамъ съ ребрами е,е вновь попадаетъ внутрь барабапа п повторяетъ свой круговоротъ.

Горячая вода постепенно удаляется по патрубкамъ Ь,1ь. а часть ея уходите въ видѣ пара черезъ патрубки іл-

Для того, чтобы давленіе па десятичные вѣсы не было слишкомъ велико, несмотря на сравнительно небольшую длину рычага кожуха,

давленіе цѣлесообразно передавать на вѣсы при помощи промежуточнаго коромысла к, черт. 83 и 85, состоящаго изъ двутавровой балки, опирающейся однимъ концомъ на стальную призму, лежащую на десятичныхъ вѣсахъ, а другимъ на призму, лежащую на неподвижной опорѣ. Рычагъ отъ кожуха тормоза, опирается на коромысло к, конечно, тоже при помощи призмы. Отношеніе плечъ l:\li-\-1) можпо брать 1:4 или 1:5.

Чсрг. Яг>.

На черт. 85 * зубчатая передача, уменьшающая число обо]ютовъ турбины t, равное 1500 вгь мин., до ЗОО'обор./мші. тормаза г.

ІЗъ заключеніе можно отмѣтить, что данная конструкція является одной изъ наиболѣе компактныхъ. Такъ, шшр., наружный діаметръ колеса, считая съ лопатками, всего 1870 мм., а ширина его 850 мм., и это для G000 л. с. при всего 300 обор./міш., тогда какъ тормазъ по черт. 66 при тѣхъ же приблизительно размѣрахъ при «=300 обор. можетъ дать нагрузку не болѣе 400 д. л. с..

11. Индикаторы крученія. Общія указанія.—Динамометры крученія или, какъ ихъ теперь обыкновенно называютъ, индикаторы крученія основаны на измѣреніи угла крученія вала, передающаго болѣе или менѣе постоянный момептъ крученія.

Этотъ способъ измѣренія работы былъ предложенъ и впервые примѣненъ въ срединѣ прошлаго столѣтія Гирпомъ.

Простой по идеѣ онъ представляетъ однако значительныя практическія затрудненія, которыя можно считать устраненными лишь за послѣдніе 7—10 .лѣтъ и то вполнѣ лишь при равномѣрномъ вращеніи, какъ напр., у паровыхъ турбинъ или электродвигателей.

Способъ этотъ основанъ па томгь, что между угломъ крученія и крутящимъ .моментомъ при всѣхъ сортахъ желѣза и стали существуетъ строгая пропорціональность. Если <? уголъ крученія въ дуговыхъ единицахъ, М моментъ крученія въ кгр. см., то для даннаго вала

(21)

гдѣ постоянная

k=L/G.O, (22)

L длина вала въ см., на которой измѣряется уголъ кручепія, G модуль упругости срѣзыванія въ кгр./см.2 матеріала вала, 0 полярный мо-

ментъ инерціи въ см/ поперечнаго сѣченія вала, предполаігаемаго вполнѣ цилиндрическимъ.

Зная 1/, петрудно найти и ооотв. работу .V* д. л. с., для чего надо лишь знать еще число оборотовъ п и тогда

Д'ц = = 0,001396 М. и ■ (23)

60.75

Уголъ крученія о, или, что то же самое, величина дуги крученія на опредѣленномъ радіусѣ It измѣряется во время испытанія, величины L и О для даннаго вала можно считать извѣстными, такъ что для опредѣленія момента крученія -1/ надо знать .лишь еще модуль упругости срѣзыванія О.

Величину (J можно найти очень точно опытнымъ путемъ при помощи пробныхъ валовъ, или еще лучше, при не очень толстыхъ валахъ, на самомъ дѣйствительномъ валу.

Для употребляемыхъ въ настоящее время матеріаловъ для .валовъ величина <1 колеблется очень мало. Такъ, но сообщенію Фрама отъ 1902 года 231 9 пробныхъ паловъ изъ снменсъ-мартеновской стали отъ трехъ различныхъ заводовъ дали при очень малыхъ отклоненіяхъ отдѣльныхъ чиселъ величину <7=828000 кгр./емЛ Діаметръ валовъ былъ 60 мм., разрывающая нагрузка 40 : 47 кр./мм.2 при удлиненіи свыше 20 %. Два другихъ вала изъ того же матеріала, но съ діаметромъ въ 175 мм., разрывающей нагрузкой 44 до 50 кгр./мм.2 и удлиненіемъ свыше 20% дали <7=820200 ктр./см.2 и 17=838900 кгр./см.2, въ среднемъ 829600 кгр./см.2. Болѣе значительное отклоненіе отъ средней величины, составляющее все же лишь около 1,1%, объясняется тѣмъ, что оба вала были сдѣланы изъ различныхъ частей одйой и той же болванки, которыя, какъ извѣстно, обладаютъ различнымъ строеніемъ.

Далѣе, 4 вала изъ тигельной стали, испытанные вт. 1904 г. Фет-тиигеромъ 28), дали въ среднемъ <7=828800 кгр./см г, при наибольшемъ отклоненіи отдѣльныхъ чиселъ въ 0,45%; діаметръ этихъ валовъ былъ 160 мм.; валы были изготовлены изъ различныхъ болванокъ.

Наконецъ, 3 2 наловъ съ діаметромъ 0=250 мм., от> внутреннимъ сверленіемъ, и 4 пала съ Т)=273 мм., тоже полыхъ (къ сожалѣнію, не указаны діаметры внутренняго сверленія) изъ сименсъ-мартеиовской стали, изготовленные и испытанные на англійскихъ заводахъ, дали по сообщенію Б. Гопкинсоиа 27) въ среднемъ <7=847100 кгр./см.2, при чемъ отклоненія отъ средней величины были въ предѣлахъ +1,4%.

О этихъ англійскихъ валовъ всего на 2-:-3% больше G указанныхъ выше нѣмецкихъ валовъ, что отчасти, можетъ быть, объясняется, тѣмъ, что валы были полые; къ тому же измѣреніе внутренняго діаметра со-пряжепо съ неособенно большой точностью.

Щ Z.V.ll.T. 190.\ S. 801.

гб) Forscli. II. 25. 'і 90Г). S. .53.

!І) Trans. Inst. Nav. Аітіь. 1910, vol. Ыі, р. 184.

Чтобы дать понятіе о подлежащихъ измѣренію величинахъ <р можно привести слѣдующій примѣръ: валъ судовой турбины, развивающей при ?г.=600 обор./мин. А'е=5000 д. л. с., имѣетъ въ діаметрѣ 220 мм. На длинѣ L—10 м уголъ крученія 9=0,0242, или 1°13'12". Если измѣрять крученіе до длинѣ дуга на окружности вала, то это соотвѣтствуетъ s=2,G6 мм.

Точное измѣреніе столь малыхъ величинъ и составляло одно изъ главныхъ затрудненій при полыюваніи этимъ способомъ.

Не останавливаясь на болѣе старыхъ способахъ измѣренія, хотя нѣкоторые изъ нихъ и дали довольно удовлетворительные результаты, перейдемъ къ современнымъ способамъ и приборамъ.

Во-первыхъ, полезно разбить всѣ существующіе способы на основныя группы, которыхъ можпо насчитать 3: на чисто механическіе, оптическіе и электрическіе.

12. Механическіе индинаторы.—На чсрт. so показанъ общій видъ всего приспособленія Колли -*), на черт. 87, стр. 63, въ болѣе крупномъ масштабѣ самый измѣрительны]"! приборъ.

На главномъ вазу насажены два зубчатыхъ колеса, которыя при помощи галлевекихт» цѣпей и и !>■ и двухъ еоотв. шестеренъ приводятъ во вращеніе вспомогательные валики а и Ь, соединенные подъ указательнымъ приборомъ г при помощи двухоборотнаго прямоугольнаго винта и муфты с. одинъ конецъ которой образуетъ гайку, а другой соединенъ съ валомъ Ъ длинной шпонкой, вдоль которой онъ можетъ свободно перемѣщаться; муфта с можетъ перемѣщать хомутикъ d, на верху котораго находится зубчатая рейка, сцѣпленная съ шестеренкой о, на оси которой сидитъ стрѣлка /.

Когда валъ турбины вращается безъ нагрузки, муфта с, а съ ней и стрѣлка / находятся въ среднемъ положеніи. Когда валъ передаетъ извѣстный крутящій моментъ, онъ скручивается и черезъ посредство цѣпныхъ передачъ д и h повертываетъ валикъ Ъ относительно валика о, вслѣдствіе чего муфта с перемѣщатея вправо или влѣво, въ зависимости отъ направленія.вращенія турбиннаго вала, и поворачиваетъ въ ту или другую сторону стрѣлку /. Шкала, по которой ходитъ стрѣлка /, раздѣлена на градусы и показываетъ въ увеличенномъ масштабѣ уголъ кру-чепія турбиннаго вала, а, слѣдовательно, по ур-ію (23) въ связи съ ур-іями (21 и (22) и соотвѣтствующую работу Ne.

”) Eng. 1908. LXXXV. р. 19(5.

Увеличеніе масштаба шкалы достигается тремя способами: передаточнымъ числомъ въ цѣнныхъ передачахъ у, h, крутымъ шагомъ винта въ муфтѣ с и зубчатой передачей е.

Однимъ и тѣмъ же. приборомъ можно пользоваться для различныхъ валовъ, градуируя лишь заново шкалу, или вѣрнѣе, устанавливая цѣну ея дѣленій въ зависимости отъ діаметра вала и длины его Ѣ между цѣпными передачами.

Приборъ Колли удобенъ для тѣхъ случаевъ, когда турбинный валъ доступенъ лишь на нѣкоторыхъ частяхъ, такъ какъ ось валиковъ а и Ь можетъ лежать на произвольномъ разстояніи отъ него. Другое достоинство «‘го непосредственное опредѣленіе искомой работы; нѣкоторый недостатокъ-—отсутствіе записи.

Совершенно но другой схемѣ построены индикаторы крученія Фет-тпнгера, много поработавшаго надъ ихъ конструкціей и создавшаго нѣсколько типовъ ихъ въ зависимости отъ ихъ назначенія и предъявляемыхъ требованій.

На черт. 88 изображенъ нолусхоматически одинъ изъ индикаторовъ Феттингера. **): на турбинномъ валу закрѣпляются два диска а—непосредственно на валу и Ь—на концѣ желѣзной трубы с, закрѣпленной другимъ концомъ на валу и концентрически его охватывающей безъ касанія къ нему. Уголъ крученія вала на длинѣ L передается въ видѣ от-

;>

*») Forsch. И. 25, S. 73.

В. Мал іевъ.—Испытаніе паровыхъ турбинъ.

іюсительнаго поворачиванія дисковъ « и А; при помощи рычажнаго механизма defy ото перемѣщеніе передается въ увеличенномъ масштабѣ муфтЬ А, могущей перемѣщаться вдоль вала. 11а муфтѣ А имѣется выточка, въ которую заложено разъемное кольцо, получающее лишь поступательное движеніе вправо и влѣво и передающее, его стрѣлкѣ і съ неподвижной осью качанія внизу. Въ дѣйствительномъ приборѣ поворачиваніе диска Ь относительно диска о на 2 мм., считая па окружности

- 80тт

Черт. 88.

дисковъ, даетъ отклоненіе конца стрѣлки г на 80 мм. Такое значительное увеліпеиіе позволяетъ брать сравнительно небольшую длину вала L, что весьма существенно при испытаніи судовыхъ турбинъ, у которыхъ трудно имѣть гребной валъ свободнымъ на значительной длинѣ.

Указанная простая схема въ дѣйствительномъ приборѣ требуетъ цълаго ряда конструктивныхъ деталей, которыя можно усмотрѣть изъ черт. 89—9.'), представляющихъ приборъ, построенный для опытовъ съ лодкой, имѣвшей двигатель въ (5X2 д. л. с. при «=300 и до «=3000 обор./мин. Чертежи эти поняты безъ дальнѣйшихъ поясненій.

По тому же типу Феттингеромъ были построены индикаторы крученія для судовыхъ турбинныхъ установокъ въ 6000 и 10000 д. л. с. При сличеніи такого индикатора при работѣ» турбины въ 3000 л. с. съ показаніями водяного тормаза но черт. (57 средняя разность ихъ показаній изъ 48 отчетовъ составляла 0,04%, а наибольшая около 0,29%, что показываетъ замѣчательную точность прибора.

Индикаторъ крученія Феттингсра легко снабдить записывающимъ приспособленіемъ, черт. 90, стр. 08: стрѣлка у снабжается карандашомъ, который обращенъ къ валу и чертитъ на бумагѣ, прикрѣпляемой къ барабану «; послѣдній перемѣщается по направляющей о, но самъ во вращеніи не участвуетъ. Зная на діаграммѣ положеніе нулевой линіи, т. е. среднее положеніе рычага съ карандашемъ, и масштабъ записи,

Черт. 91—9').

нетрудно но величинѣ ординатъ опредѣлить работу, передаваемую валомъ.

Что касается полученія діаграммъ, то нужно замѣтить, что нѣкоторыя затрудненія представляетъ значительная скорость движенія карандаша. Графитовый карандашъ на писчей бумагѣ примѣнимъ для скоростей до 1,0 :1,2 м./еек.. Штифтъ изъ твердой латуни даетъ удовлетворительную діаграмму на плотной индикаторной (освинцованной) бумагѣ

Черт. Э<>.

при скоростяхъ до 3,0 : 1,0 м./сек.; важно лини,, чтобы остріе карандаша было наклонно къ бумагѣ. У крупныхъ турбинъ діаметръ вала столь значителенъ, что скорость листа на діаграммномъ барабанѣ получается до 6 10 м./сек. Въ этихъ случаяхъ приходится уменьшать скорость

движенія карандаша по бумагѣ.

ІГа черт. 07 представленъ образецъ схемы соотв. конструкціи, но идеѣ напоминающей переборъ токарнаго станка: относительная скорость между остріемъ карандаша и бумагой уменьшается тѣмъ, что діаграм-

Черт. 07.

мный барабанъ р вращается въ томъ же направленіи, что и валъ съ карандашомъ, но лишь нѣсколько медленнѣе или быстрѣе. Достигается это при помощи цилиндрическихъ колесъ <}, г. я и I; колесо <і закрѣплено на турбинномъ валу, а t составляетъ одно цѣлое съ діаграммнымъ барабаномъ р; шестерни г и я закрѣплены на промежуточномъ валикѣ о. Передаточныя числа </ >' и я t выбираются такъ, чтобы барабанъ р дѣ-

л алъ 10 оборотовъ за 11, 12 или 13 оборотовъ турбиннаго вала, тогда относительная скорость движенія карандаша но діаграммному барабану уменьшится въ 10 : і 11 — 10) = 10, соотв. 10: (12—10)='), соотн. 10: (13—10) =31/3 раза.

При конструктивной!) выполненіи такой схемы надо помнить, что для надѣванія и сниманія діаграммной бумага надо имѣть возможность останавливать барабанъ и сдвигать его въ сторону. Этого можно достигнуть при помощи фрикціонной муфты между валикомъ о и однимъ изъ колесъ г или s.

Существуютъ и другіе способы уменьшенія скорости карандаша, но мы не станемъ о нихъ расгіроетрапяться, въ виду того что для опредѣленія мощности турбинъ запись не имѣетъ существеннаго значенія и едва ли будетъ часто примѣняться.

Діаграммы необходимы при измѣреніи колеблящагоея момента крученія, получающагося при поршневыхъ машинахъ; турбины даютъ настолько равномѣрный моментъ, что въ діаграммахъ необходимости обыкновенно нѣтъ. Правда, лопасти гребного винта могутъ давать нѣсколько колеблящійея моментъ крученія, еъ другой стороны, при испытаніяхъ турбинъ такія діаграммы иногда желательны въ качествѣ доку.мента.

Нъ виду постоянства момента крученія турбинъ при ихъ испытаніяхъ нѣтъ также основанія пользоваться и интегрирующимъ индикаторомъ крученія, представляющимъ изъ себя соединеніе индикатора Фет-тингера съ роликовымъ планиметромъ.

13ъ заключеніе опишемъ еще слѣдующія двѣ своеобразный конструкціи индикаторовъ крученія.

Довольно распространеннымъ является индикаторъ крученія Дэшш-Эджкомбъ, черт. 08 :іН), стр. 70: оиъ состоитъ изъ чугунной, разъемной тіо осевой плоскости трубы а, однимъ концомъ закрѣпляемой на турбинномъ валу, а на другомъ концѣ имѣющей фланецъ, растянутый въ видѣ двухъ рукоятокъ І> и г. На одной рукояткѣ. (>, прикрѣпленъ зубчатый механизмъ, сцѣпленный еъ зубчатымъ секторомъ, находящемся на чугунной рукояткѣ <7, неподвижно закрѣпленной на валу. Рукоятки с ц е служатъ лишь для уравновѣшиванія рукоятокъ Ь и <1.

При поворачиваніи рукоятки Ь относительно d зубчатый механизмъ поворачиваетъ въ увеличенной степени легкій алюминіевый барабанъ Л который перемѣщаетъ при этомъ при помощи безконечной гибкой иіюволоки и соотв. роликовъ легкую алюминіевую иолзушку «у, свободно перемѣщающуюся вдоль оси вала.

На трубѣ с п ползушкѣ и имѣются тщательно обточенные фланцы, къ которымъ прилегаютъ упорный роликъ Л. устанавливающій мѣстоположеніе указательнаго механизма, и роликъ г, прижимаемый къ фланцу ползушки при помощи перекинутаго черезъ блокъ грузика

30) Eng. 1900, р. 471.

Роликъ і прикрѣпленъ къ нолзушкѣ съ гибкой ироволокой, огибающей легкій шкивокъ I л поворачивающей его вмѣстѣ съ прикрѣпленной къ нему стрѣлкой Шкала градуируется такъ же, какъ у описаннаго выше прибора Колли.

Когда отчеты не производятся, можно, отодвигая роликъ >. какъ бы арретировать указательный прибарь и запирать ящики., въ которомъ онъ находится. Послѣдній, конечно, прикрѣпляется прочно къ полу или стѣнѣ помѣщенія.

Чорт. ОН.

Фирма, строящая индикаторъ Доіпш-Нджкимбъ, снабжаетъ его по желанію также и самозаписывающимъ прнснособлепіемт..

Наконецъ, можно еще упомянуть объ индикаторѣ крученія Гари-Кеммпнгсъ, которымъ иользонались весной ПИ2 г. при испытаніяхъ новѣйшаго линейнаго корабля Г.-А. С. III. „Флорида" съ турбинами ІІар-CGHca 41): измѣ])птслыіая труба, длиной около 4,3 м., пропущена черезъ просверленный гребной валъ; одинъ конецъ трубы закрѣпляется въ валу при помощи 3 выступающихъ изъ нея стальныхъ шиповъ, нажимаемыхъ на стѣнки вала при помощи клина, вкалачиваемаго въ трубу; на другомъ концѣ трубы находится рычап., высовывающійся черезъ прорѣзь, выфрезованную въ фланцѣ вала; при скручиваніи вала рычагъ этотъ отклоняетъ другой рычагъ, расположенный на высотѣ фланца и снабженный карандашами на обоихъ копнахъ: если къ кожуху, изъ котораго лишь немного выступаютъ эти карандаши, приложить листъ бумаги, то на немъ получатся двѣ линіи, разстояніе между которыми является мѣркой крученія вала. По виду чтихъ линій можно также судить и объ-измѣненіяхъ величины крутящаго момента за одинъ оборотъ вала. ч

ч) Z. V. <1. I. 1012. S 1210.

13. Оптическіе индикаторы.—Приборы эти по конструкціи явля- ' ются одними изъ наиболѣе простыхъ, апривведпии увеличительнаго приспособленія и самыхъ точныхъ, по крайней мѣрѣ при испытаніи турбинъ.

Однимъ изъ первыхъ оптическихъ способовъ измѣренія угла крученія явилось сочетаніе уже знакомой намъ трубы, охватывающей валъ, съ дисками довольно значительнаго радіуса на свободномъ концѣ трубы и рядомъ на валу; въ дискахъ находятся прорѣзи, образующія небольшой уголъ съ направленіемъ радіуса и наклоненныя въ разныя стороны. Прорѣзи пересѣкаются примѣрно на срединѣ радіуса и образуютъ окошечко, черезъ которое виденъ находящійся за дисками источникъ свѣта. При быстромъ вращеніи свѣтящееся окошечко будетъ казаться яркимъ кругомъ на темномъ фонѣ. При поворачиваніи одного диска относительно другого діаметръ итого круга будетъ возрастать или уменьшаться въ зависимости отъ величины передаваемаго момента и направленія вращенія. Измѣряя діаметръ свѣтящагося круга и зная законъ его измѣненія въ зависимости отъ крутящаго момента, можно опредѣлить величину момента.

Недостатки этого способа—трудность точнаго измѣренія діаметра свѣтящагося круга и недостаточная чувствительность для измѣренія малыхъ измѣненій угла крученія.

Видоизмѣненіемъ итого способа является индикаторъ крученія Г>е-висъ-Джибсона, одинъ изъ первыхъ получившій практическое примѣненіе при опредѣленіи мощности судовыхъ турбинъ.

Дѣйствіе его можно пояснить но черт. 99 и 100 г-): на турбинномъ валу, на разстояніи / одинъ отъ другого, закрѣплены два. диска а и Ь съ пебольшими отверстіями близъ окружности, при чемъ эти отверстія при отсутствіи крученія лежатъ на прямой, параллельной оси вала;

ГаЙ

-т-

w

' ,-тр

-■ргчг-ііі—■

Черт. 99 в 100.

передъ дискомъ а стоитъ неподвижный фонарь съ сильной электрической лампой и съ отверстіемъ противъ отверстія въ дискѣ, передъ дискомъ I) стоитъ искатель <1—зрительная труба съ діафрагмой передъ объективомъ; когда валъ не скрученъ, всѣ 4 отверстія: въ фонарѣ с, въ обоихъ дискахъ а и Ь и діафрагма искателя <1 находятся на одной нря'мой, и при вращеніи вала разъ за каждый оборотъ въ окулярѣ <1 будетъ виденъ лучъ свѣта I—I; вслѣдствіе, того, что сѣтчатая оболочка глаза сохраняетъ впечатлѣніе въ теченіе Ѵш—V» сек., начиная отъ 300 обор./мин. и выше, свѣтъ будетъ виденъ безъ миганія.

Когда валъ передаетъ извѣстный крутящій моментъ, дискъ поворачивается относительно а, и лучъ свѣта, получивъ направленіе [—II или I—Ш, въ зависимости отъ направленія вращеніи вала, не попадаетъ въ искатель d; но если послѣдній подать въ сторону, такъ чтобы всѣ 4 отверстія опять оказывались на одной прямой, хотя и не лежащей въ одной плоскости съ осью вала, свѣтъ станетъ опять виденъ.

Измѣривъ въ градусахъ величину, на которую пришлось передвинуть искатель, и зная разстояніе /, нетрудно опредѣлить уголъ крученія вала, а по нему и моментъ крученія и передаваемую работу. На практикѣ работу машины опредѣляютъ по отчету искателя и измѣренному числу оборотовъ въ видѣ ординаты по составленной заранѣе діаграммѣ. Образецъ такой діаграммы данъ на черт. 101 для вала 1 So мм. въ діаметрѣ и разстояніи /=6077 мм.

Па черт. 102 показанъ фотографическій снимокъ съ искателя: d зрительная труба, е луна, въ которую дѣлаютъ отчетъ но шкалѣ /, раздѣленной на градусы и сотыя доли его; с передвигается вмѣстѣ съ d при помощи микрометреннаго винта. При обычномъ разстояніи отъ оси вала до шкалы около 350 мм. Г соотвѣтствуетъ дуга около (! мм., а 0,0Г отчетъ около 0,00 мм.; такой отчетъ нетрудно сдѣлать съ достаточноіі точностью при помощи ноніуса и лупы.

При разстояніи /=0=15 м., считая уголъ крученія вала при полной нагрузкѣ турбины на этой длинѣ въ 1,0 2,0° и точность установки искатели въ 0,01°, равную точности отчета луной, получаемъ возмоѵк-

ііую ошибку въ отчетѣ, а, слѣдовательно, и въ опредѣленіи работы ±0,5-М,0%.

Точность установки искателя зависитъ, конечно, отъ величины отверстій въ а. Ь. с и <1; въ тщательно исполненномъ приборѣ отверстія дѣлаются настолько малыми, что леродвиганіе трубы на 0,01° въ ту или другую сторону отъ положенія ясно видимаго свѣта заставляетъ ого уже исчезнуть. Разумѣется, сила свѣта лампы должна быть для этого значительно увеличена.

Описанный приборъ является однимъ изъ самыхъ надежныхъ и простыхъ. Его главный недостатокъ—необходимость имѣть свободную длину вала въ 12-: 15 м. и не менѣе (і м.

11а черт. 103 и 10-1, стр. 74, изображена схема динамометра Ночисъ-Джпбсоиа такъ назыв. радіальной конструкціи :|:| I, въ которой при помощи примѣненія 2 трубъ и радіальнаго направленіи луча уменьшена требуемая длина вала, и достигнута возможность установки прибора въ очень тѣсномъ помѣщеніи; лучъ свѣта пускается вверхъ на палубу. Дѣйствіе прибора понятно безъ длинныхъ объясненій: диски съ отверстія замѣнены концетрически.мп барабанами съ отверстіями на цилиндрической поверхности. Лампочка получаетъ токъ при помощи скользящихъ контактовъ. Искатель такой же конструкціи, какъ и у предыдущаго прибора, но съ отверстіями въ діафрагмѣ всего въ 0,5 мм.. Обращеніе съ приборомъ тоже отъ описаннаго выше ничѣмъ не отличатся.

Разстояніе между сѣченіями вала, къ которымъ прикрѣплены трубы, можно брать всего въ 1000 мм., даже до 700 мм., но ради точности отчетовъ желательно діаметръ наружнаго барабана имѣть возможно большимъ. Точность отчетовъ съ этимъ приборомъ удалось довести

до+0,00 Г, что соотвѣтствуетъ напр. при намѣряемой длинѣ вала всего въ 900 мм., дающей общее отклоненіе искателя около 0,2°, точности въ ± 0,5%, т. е. не менѣе предыдущаго прибора.

Чрезвычайной же простотой конструкціи отличаются также динамометры крученія Амслеръ-Лаффонъ. На черт. 105 изображенъ схематически приборъ для большой судовой турбины34): ѵголъ поворота сво-

ЗііііП

Черг. 105.

йоднаго конца трубы, закрѣпленной другимъ концомъ на валу, относительно обварка или фланца на послѣднемъ измѣряется при помощи дѣленій, нанесенныхъ на валу, и ноніуса, нанесеннаго на концѣ трубы.

Вопросъ, какъ прочесть показанія шкалы во время вращенія, разрѣшается слѣдующимъ образомъ: противъ шкалы находятся два металлическихъ стержня «, я, между которыми проскакиваетъ искра, отъ тока, идущаго отъ гальванической батареи Ь; токъ замыкается на одно мгновеніе при каждомъ оборотѣ вала при помощи находящихся на послѣднемъ контрактовъ с,с какъ разъ въ то время, когда шкала находится противъ стержней а,а. Вслѣдствіе мгновенности перескакиванія искры, освѣщающей шкалу, послѣдняя кажется стоящей неподвижно, и легко произвести требуемый отчетъ; при атомъ, начиная примѣрно on, 300 обор./мин. и выше, даже не замѣтно миганія освѣщенія.

Для измѣренія менѣе значительной работы заводъ строитъ отдѣльные динамометры по той же идеѣ, но нѣсколько упрощенной конструкціи83). ІТа черт. 100 показанъ примѣрно въ 1/ѵ. нат. вел. динамометръ

для небольшой паровой турбины, передающій моментъ крученія до 25 кгр. м., т. е. до 100 д. л. с. при 3000 обор./мин.: крутящій моментъ передается стальнымъ стержнемъ С, квадратные, концы котораго закрѣплены при помощи фу то рокъ въ фланцахъ А и В. Одинт, изъ фланцевъ присоединяется къ турбинѣ, а другой къ динамо или центробѣжному насосу. Съ фланцемъ А соединенъ при помощи чугунной втулки D дискъ М, съ фланцемъ В при помощи трубы Е дискъ -V; во избѣжаніе дрожанія трубы Е опа соединена съ f> при помощи двухъ шариковыхъ подшипниковъ. Въ дискахъ .1/ и .V сдѣланы прорѣзи, закрытыя прозрачными целлулоидными пластинками; на одной нанесена шкала, а на другой ноніусъ, черт. 107. Чтобы прочесть по нимъ уголъ поворота одного диска относительно другого конструкторъ воспользовался идеей стробоскопа: на трубѣ Е укрѣпленъ третій дискъ О съ небольшимъ окошечкомъ, а сзади диска .1/ ставится электрическая лампочка Р. При быстромъ вращеніи въ глазъ наблюдателя, находящійся передъ дискомъ О, при каждомъ оборотѣ будетъ попадать лучъ свѣта, а съ нимъ и изображеніе прозрачныхъ целлулоидныхъ шкалъ въ Л/ и .V, которыя бу- 3

3') Z. ТнгЬ. 1911, S. 132; Z.V.d. I. 1912. S. 1327.

дутъ казаться неподвижными и достаточно освѣщены, чтобы прочесть ихъ показанія.

Къ показаніямъ этого динамометра, дающимъ полезную работу, слѣдуетъ прибавлять, но крайней мѣрѣ при небольшихъ передаваемыхъ .моментахъ крученія и большихъ числахъ оборотовъ, потерю работы вт. самомъ динамометрѣ, главнѣйшая часть которой состоитъ изъ работы тренія диска .1/ о воздухъ; работа дисковъ .V и о входитъ сама собой вт, показанія прибора.

Работу тренія о воздухъ Л’г д. л. с. можно согласію опытамъ Сто-доля вычислять но выраженію

Л'г=0,00000458 ІУ>гѵ, (24)

гдѣ D діа,метръ дискъ въ м., » чиело обор./мпн., у удѣльный вѣсь среды въ кгр./.ч.3; для воздуха можно считать у=Н,188 ктр./м.\

Для указаннаго на черт. J06 динамометра при н=30(Н), .ѴГ=0,І2 д. л. <*., величина, котороіі не слѣдуетъ пренебрегать.

Мѣняя стержень (' и беря его различной толщины, можно получать требуемую чувствительность вт» зависимости отъ большаго или меньшаго момента крученія. Опредѣленіе масштаба шкалы для разныхъ стержней .лучше всего производить непосредственными опытами, какъ будетъ указано ниже, когда, будетъ сказано вообще о провѣркѣ индикаторовъ крученія.

Чтобы при случайномъ возрастаніи нагрузки стержень (' не подвергся черезчуръ сильному крученію, дающему остаточныя деформаціи, конецъ трубы R и втулки во фланцѣ А снабжены выступами-упорами, благодаря которымъ избыточная часть крутящаго момента воспринимается трубой К.

Динамометры этого тина работаютъ хорошо. ІІхъ главный недостатокъ—нѣсколько малая точность показаній, вѣрнѣе, слишкомъ грубая шкала въ виду отсутствія какого-либо увеличительнаго приспособленія, необходимаго для лучшаго обнаруженіи небольшихъ угловъ поворачиванія одного диска относительно другого, и довольно значительная длина.

Изъ другихъ приборовъ опишемъ индикаторы крученія Гонки неона и Фрама, являющіеся собственно сочетаніемъ свѣтовыхъ съ механическими приспособленіями.

Главная часть индикатора Гопкпнсона-Срингъ а"), выясняющая его идею, изображена схематически па черт. 108 и ПН): подобно многимъ изъ описанныхъ выше приборовъ къ турбинному валу прикрѣпляется труба, охватывающая валъ п оканчивающаяся фланцемъ Л; рядомъ расположенъ прикрѣпленный къ валу же фланецъ И; къ послѣднему прикрѣплено небольшое зеркальце т, которое можетъ поворачиваться около оси о, направленной къ оси вала; сзади къ зеркальцу прикрѣпленъ рычажокъ, оканчивающійся шарикомъ; послѣдній находится между двумя зубьями </,</, прикрѣпленными къ фланцу А.

se) Trans. Inst. Nav. Arch., 1910, vol. ІЛІ. p. 18-1; Eng. ИЮ8. p. Gl-I; Buchetti, Nouveau guide pour l’essai des nmteuvs. 4-mc edition; p. 1V2.

Пока валъ не передастъ работы и, слѣдовательно, не скручивается, зеркальце т стоитъ въ плоскости, проходящей черезъ ось вала. При скручиванія вата фланецъ А поворачивается относительно И и поворачиваетъ зеркальце т, па которое падаетъ лучъ свѣта изъ фонаря а. Если е-о, черт. 10!), нормаль къ плоскости зеркала въ отклонненомъ положеніи, то отраженный лучъ упадетъ на шкалу о—Ъ въ точкѣ Ъ; измѣривъ разстояніе а—Ь—и и зная разстояніе 1 отъ фонаря до зеркала, нетрудно найти величину ѵ поворота фланцевъ, а зная разстояніе отъ оси вата до центра шарика, и еоотв. уголъ о.

-і-------->

00

О

о аг*

Конструктивное исполненіе индикатора Гоикинсона-Сриига. для валовъ отъ 200 до 300 мм. въ діаметрѣ показано на черт. 110 и 111, стр. 7 8, примѣрно въ1/,, натур. вел.. Нъ виду тонкихъ стѣнокъ чугунной трубы а и воротника І> для предотвращеніи дрожанія прибора устроены двѣ пары выступовъ с,с, прижимаемыхъ другъ къ другу пружиной <! и служащихъ направляющими при поворачиваніи конца а относительно Ь. Самый зеркальный приборъ устроенъ нѣсколько иначе, чѣмъ на указанной выше схемѣ: съ обѣихъ сторонъ металлической рамки, могущей поворачиваться около оси о, черт. 112, прикрѣплено но небольшому зеркальцу т,т; при перемѣщеніи конца а относительно І> гибкая стальная пластинка д, прикрѣпленная одпимъ концомъ къ бобышкѣ Л, привернутой къ и, а другимъ къ рычагу /, составляющему продолженіе рамки съ зеркальцами, поворачиваетъ послѣднюю относительно оси <•. Гайка « служитъ для установки луча на 0 шкалы, а. точно измѣренный шагъ нарѣзки и позволяетъ также опредѣлять величину относительнаго перемѣщенія а и I). Примѣненіе двухъ зеркалецъ даетъ двукратный отчетъ: отъ одного зеркальца, лучъ отъ лампы / попадаетъ на стеклянную шкалу к—к при удаленіи отъ шкалы, на. черт. 111 онъ перемѣщается по ширинѣ шкалы съ лѣвой стороны ея, а отъ второго зеркальца лучъ попадаетъ на шкалу ст>- правой стороны черезъ уголъ поворота вала въ 180” съ небольшимъ, черт. 111. Нъ нѣкоторыхъ приборахъ къ

фланцу Ь прикрѣпляютъ неподвижное зеркальце, которое будетъ указывать во время работы 0 шкалы, разумѣется, при условіи, что и лучъ отъ поворачивающагося зеркальца при отсутствіи крученія вала попадаетъ на то же мѣсто шкалы. Разстояніе шкалы к—к и лампы і и соотв. уголъ іюво|юта зеркальца отъ вала турбины на черт. 110 и 111 показаны не въ масштабѣ. Нт. дѣйствительности ради увеличенія точности показаніи прибора разстояніе это берется значительно больше—0 МО м..

Приборы Гоиышсона обладаютъ большой чувствительностью и точностью. При дрожаніи вала лучъ какъ бы гуляетъ но шкалѣ на 4л-5% отъ оя наибольшей длины, но все же нетрудно найти среднее, истинное показаніе. Единственный недостатокъ—прекращеніе показаній, если па зеркальце попадетъ масло, или оно запотѣетъ отъ пара. Если шкалу и источникъ свѣта располагать надъ приборомъ, то затрудненій дня его помѣщенія не встрѣтится даже на малыхъ судахъ; на большихъ судахъ ихъ можно свободно ставить сбоку.

Индикаторъ крученія Фрама, черт. 113 и 1 14 37), основанъ на той ясе идеѣ, что и приборъ Гопкннсона-Сринга, и сконструированъ одновременно съ нимъ, но совершенно независимо. Онъ состоитъ тоже изъ чугунной трубы съ фланцемъ А, закрѣпленной другимъ концомъ на валу, и фланца В, заклиненнаго на валу, показанномъ на черт. 113 и 114 полымъ высверленнымъ.

Легкая пластинка с съ зеркальцемъ т входитъ въ вырѣзку подставки а, прикрѣпленной къ фланцу А; другой конецъ пластинки с опирается на регулировочный винтъ Ь, прикрѣпленный къ фланцу В; плоская, изогнутая дугой пружинка h, прикрѣпленная сзади къ «, а другимъ концомъ къ срединѣ пластинки с, постоянно держитъ ее нажатой къ ея опорамъ а и Ъ, въ то же время позволяя ей наклоняться относительно оси вала. Для большей чувствительности пластинка с опирается на а и Ь при помощи двухъ призмъ, прикрѣпленныхъ къ ея задней поверхности.

Когда турбинный валъ не испытываетъ крученія, плоскость зеркала параллельна оси вала. Когда валъ передаетъ работу, фланецъ А поворачивается относительно В, и зеркальце ш наклоняется къ оси вала.

Самое измѣреніе угла наклоненія, дающаго возможность найти уголъ крученія вала, производится слѣдующимъ образомъ: на разстояніи I

гі) Buchetti, N. guide, р. 154.

отъ оси вала параллельно ей находится рейка съ дѣленіями въ мм., вдоль которой перемѣщается указатель і, прикрѣпленный къ фонарю / съ находящейся внутри его лампочкой накаливанія; въ фонарѣ спереди узкая щель, бросающая лучъ на зеркальце >"; фонарь перемѣщается вдоль рейки ио кремальерѣ с/Д На линіи, нормальной къ плоскости зеркальца въ спокойномъ состояніи, находится зрительная труба с съ перекрестными нитями. Когда зеркальце повернется подъ дѣйствіемъ крученія вала, фопарь передвигаютъ, пока въ трубу не станетъ видно мельканіе луча. Пная разстояніе, на которое передвинутъ фонарь отъ 0, и разстояніе I, нетрудно вычислить искомый уголъ крученія.

Для установки па 0 труба о можетъ нѣсколько перемѣщаться параллельно оси вала благодаря овальнымъ отверстіямъ въ подставкѣ. Кромѣ того, труба е можетъ поворачиваться на оси, перпендикулярной къ ея оптической оси, при помощи сектора <>.

Несмотря на равномѣрное вращеніе турбинъ, валъ гребного винта испытываетъ перемѣнный моментъ крученія, мѣняющійся за 1 оборотъ подъ дѣйствіемъ лопастей винта; шитому и отклоненія .туча будутъ въ разные моменты разныя. Хотя величина колебаній отклоненія невелика, но лучше дѣлать 2 отчета—наибольшаго и наименьшаго отклоненія луча. Оъ этой цѣлью ставятъ два зеркальца: одно, ш, противъ лопасти, а другое, ■»»,, ВТ) срединѣ дуги между двумя сосѣдними лопастями; при трехлопастномъ винтѣ уголъ между зеркальцами будетъ (И)", какъ на черт. 113, при четырехлопастномъ 45" и т. д. Измѣривъ оба отклоненія, берутъ среднюю величину.

При установкѣ прибора надо тщательно провѣрить параллельность рейки къ оси вала и положеніе 0 рейки, а также совпаденіе нитей въ окулярѣ съ (}юкуеомъ его.

Въ заключеніе опишемъ вкратцѣ новѣйшій японскій индикаторъ, крученія К. (ѣшехиро і Sti.vehiro);IS), представляющій изъ себя остроумную комбинацію цѣлаго ряда описанныхъ приборовъ, но въ тоже время основанный на совершенно самостоятельной идеѣ. Дѣйствіе прибора пояснятъ черт. 115—118: къ валу прикрѣплена втулка Л съ двумя симметричными ручками L,; на разстояніи I нрикрѣ.плена іа. валу труба И, другой конецъ которой можетъ свободно поворачиваться въ выточкѣ въ Л; къ Ѣ, прикрѣплена шкала 8, обращенная къ ваку и имѣющая видъ но черт. 118, съ дѣленіями въ У\ мм. и рѣзкой кромкой, и плоское зеркальце Л/, обращенное къ зрительной трубѣ Т; М отстоитъ отъ оси вала ровно вдвое менѣе, чѣмъ 8; вслѣдствіе этого мнимое изображеніе шкалы 8 будетъ лежать на оси вала и при малыхъ размѣрахъ Л/ и быстромъ вращеніи вала будетъ видимо въ Т и казаться неподвижнымъ. Къ трубѣ И прикрѣплены двѣ симметричныя ручки h,. къ концу одной изъ которыхъ прикрѣплено вогнутое зеркальце m такъ,

ss) Engng. 11)13, ХСѴІ, р. 451).

что мнимое изображеніе въ немъ края приходится тоже на ось вала; при этомъ М и »і расположены такъ, что въ М отражаются только дѣленія шкалы Л', правая часть черт. 118, а въ ш только „указательная кромка"—рѣзкая граница между бѣлой и черной областью, лѣвая треть черт. J18. При крученіи вала ш сдвигается относительно М, а въ трубу Т видно, что „указательная кромка" перемѣстилась относительно дѣленій шкалы. Зная масштабъ дѣленіи, разстояніе N отъ оси вала, длину I вала между мѣстами закрѣпленія Л и 1і} моментъ инерціи вала и его матеріалъ, можно легко вычислить передаваемый моментъ крученія. Кривизна зеркальца m служитъ также для увеличенія кажущагося перемѣщенія „указательный кромки" относительно дѣленій шкалы.

Для освѣщенія шкалы Я при постоянномъ моментѣ крученія, при отчитываніи показаній въ одну трубу, достаточно одной электрической лампочки съ рефлекторомъ рядомъ съ трубой Т. ІТри измѣреніи перемѣннаго крутящаго момента лучше снабдить приборъ электрической лампочкой, вращающейся вмѣстѣ съ валомъ и расположенной какъ разъ противъ шкалы.

В. М алѣе въ.—Испытаніе паровыхъ турбпвъ.

6

82 Глава II. Измѣреніе гавоты. § 14.

I

По даннымъ изобрѣтателя прибора точность его, точнѣе, ошибка его показаній менѣе ±2% при длинѣ / около 1530 мм..

Индикаторъ Оайехиро былъ поставленъ параллельно съ другимъ индикаторомъ крученія при испытаніи „Аніо-Мару“, перваго японскаго турбиннаго судна съ зубчатыми передачами между валами турбины и гребныхъ винтовъ. Индикаторъ работалъ настолько удовлетворительно, что его показанія были положены въ основу пріемки.

14. Электрическіе индикаторы. —Помощью электрическаго тока пытались воспользоваться при первыхъ же конструкціяхъ индикаторовъ крученія. Получившіеся приборы были однако отчасти недостаточно точны, отчасти неудобны тѣмъ, что давали отчетъ .тишь для какого-нибудь одного угла поворота (положенія! гребного вала.

Будучи менѣе точны чѣмъ оптическіе, а отчасти и механическіе способы, они тѣмъ не менѣе получили теперь на практикѣ довольно широкое распространеніе, почему и мы рѣшили остановиться на нихъ, выбравъ однако лишь новѣйшіе, болѣе усовершенствованные, изъ нихъ.

Причина, почему ими охотно іюлыіуютен на практикѣ, заключается въ удобствѣ ихъ установки: на двухъ мѣстахъ вала, на требуемомъ разстояніи I одинъ отъ другого, устанавливаются 2 контакта; промежуточная часть вала для отчетовъ не требуется; длина / вала можетъ быть закрыта; между контактами могутъ стоять .глухія переборки—для измѣреній угла крученія это безра.шічпо.

Однимъ изъ наиболѣе распространенныхъ электрическихъ индикаторовъ крученія является приборъ Денни-Джонсона39).

Схема его изображена на черт. 119 и 120: на турбинномъ валу закрѣпляются два б{юнзовыхъ диска а и Ь на разстояніи I одинъ отъ другого. Къ дискамъ прикрѣплено но постоянному, расположенному но радіусу, магниту с и {; выступающіе концы магнитовъ заострены въ видѣ клина, чтобы давать узкое, но сильное магнитное поле. Подъ дисками расположены на небольшихъ бронзовыхъ подставкахъ, снабженныхъ установительными винтами, я кори с и d изъ мякаго желѣза, верхняя поверхностькоторыхъ концентрична съ валомъ.Внутри якорей находится извѣстное число отдѣленныхъ одна отъ другой одинаковыхъ катушекъ, въ которыхъ возбуждается токъ при прохожденіи магнитовъ.

Тіа находящейся на произвольномъ разстояніи отъ вала распредѣлительной доскѣ расположены круговые переключатели с и d. Въ якорѣ с расположены П главныхъ и 3 вспомогательныя катушки, соединенныя съ контактными пуговками переключателя с. Въ якорѣ d находятся 13 главныхъ и 2 вспомогательныя катушки, которыя соединены съ контактными пуговками переключателя d.

Въ обѣ системы проводниковъ с и d включены перемѣнныя сопротивленія г, и г2 для регуліцюванія напряженія тока. 33

33) Eng. 1008, СП. р. OH: Buchetti. Is. guide, р. 150.

Переключатель к служитъ для переключенія измѣрительныхъ приборовъ ш» случаѣ одновременнаго испытанія нѣсколькихъ турбинъ, наир. у 2- н 3-винтовыхъ судовъ.

Телефонный слуховой приборъ / довершаетъ установку.

Схема проводовъ показана для ясности на черт. 121.

Дѣйствіе прибора слѣдующее: когда валъ не испытываетъ крученія, магнитъ е находится надъ первой катушкой якоря с въ то время, какъ магнитъ / находится уже надъ послѣдней катушкой якоря <1; при параллельномъ расположеніи якорей с и d плоскости, проведенныя черезъ ось вала и оси магнитовъ, образуютъ уголъ а. Токи, возбуждаемые въ этихъ крайнихъ нулевыхъ катушкахъ, имѣютъ одинаковую силу, но противоположное направленіе и потому взаимно уничтожаются; телефонный приборъ не издаетъ звука при положеніи скользящаго кантакта d на нулевой кнопкѣ.

Коли валъ передаетъ нѣкоторый крутящій моментъ, уголъ а будетъ уменьшаться вслѣдствіе, скручиванія вала, нулевая катушка одного изъ якорей будетъ возбуждаться позже, чѣмъ нулевая катушка другого якоря, токи не уничтожаются ,н телефонный приборъ придетъ въ дѣйствіе. Тогда поворачиваютъ скользящій контактъ d, переключая на одну изъ слѣдующихъ катушекъ, пока телефонъ замолкнетъ, что покажетъ на взаимное уничтоженіе тока. По числу кнопокъ, на которое сдвинутъ контактъ d. опредѣляютъ уголъ крученія вала, зная разстояніе га» дугѣ между сосѣдними катушками якоря d; разстояніе это берется около 0,51 мм., каковая величина, вѣрнѣе, ея половина, опредѣляетъ степень

J4—KuCtdi

точности измѣренія. Шкалы переключателей с и d градуируются обыкновенно на линейныя величины измѣненія дуги.

Разстояніе между дисками берется отъ 7 до 11 м. и даже болѣе.

Въ виду отупеньчатаго свойства шкалы (расположенія катушекъ) возможно, что шумъ въ телефонѣ не пропадаетъ совсѣмъ ни при какомъ положеніи скользящаго контакта d; тогда находятъ то положеніе контакта, при которомъ шумъ достигаетъ наименьшей величины.

Переключатель с вводится въ дѣйствіе, если уголъ крученія вала возрастаетъ настолько, что переключенія на послѣднюю кнопку (катушку) d недостаточно для уничтоженія пли ослабленія шума въ телефонѣ. Разстояніе между катушками якоря с въ 10 радъ болѣе разстоянія между катушками якоря </, такъ что переключателемъ с устанавливаются крупныя величины крученіи, а точныя всегда переключателемъ d. Полное показаніе равно, конечно, суммѣ показаній но шкаламъ с и d.

Другіе электрическіе индикаторы крученія пользуются постороннимъ токомъ отъ элементовъ шш изъ общей сѣти. Основныя идеи у нихъ бываютъ раатичпыя.

'Гакъ, индикаторъ Гарднера состоитъ изъ двухъ дисковъ, сдѣланныхъ въ видѣ прерывателей тока: на паружиой поверхности дисковъ чередуются одинаковой длины дуга изъ проводящаго и непроводящаго матеріала. Къ дискамъ и къ валу между дисками прикасаются контакты въ видѣ щетокъ. Вт» цѣпь включается батарея изъ элементовъ и амперметръ, стрѣлка котораго стоитъ на 0, если валъ не испытываетъ крученія, и отклоняется тѣмъ дальше, чѣмъ больше уголъ кручепія вала.

Повидимому, такова же схема работы индикатора Барръ и Строуда, но болѣе подробныхъ свѣдѣній объ пемъ въ литературѣ еще нѣтъ.

Проще и надежнѣе устройство индикатора Рамбаля.

На черт. 122 изображена схема этого прибора: па турбинномъ валу а закрѣплены два диска Ь и въ которые вдѣланы стальные контакты въ

видѣ клиньевъ с и с,; съ ними соприкасаются прикрѣпленные къ пружинкамъ контакты d и du изъ которыхъ <1 неподвиженъ, а <1, можетъ но-редвигаться по направляющей я, концентричной съ осью вала. Контакты d и dx слегка касаются при каждомъ оборотѣ вала контактовъ с и с,; они изолированы и связаны другъ съ другомъ мѣднымъ проводникомт» с, е.

Когда контакты с ц касаются контактовъ d н d, точно въ одно и то же мгновеніе, черезъ диски Ь и Ьг и валъ а проходитъ токъ отъ батареи и отклоняетъ стрѣлку гальванометра і.

При ненагруженномъ валѣ контакты с и с, лежатъ въ одной осевой плоскости, при скручиваніи же вала а контактъ с, будетъ отставать отъ контакта с на величину угла скручиванія а, замыканіе тока прекратится; тогда передвигаютъ d,, пока токъ снова не будетъ замыкаться. Величина перемѣщенія контакта dr даетъ величину угла крученія а.

На практикѣ гальванометръ замѣняютъ телефонной слуховой трубкой, позволяющей точнѣе устанавливать положеніе наилучшаго касанія контактовъ. Батарея р составляется изъ сухихъ элементовъ.

Дискъ !>і насаживаютъ на валъ въ машинномъ помѣщеніи, но близости съ турбиной, дискъ же Ь съ неподвижнымъ контактомъ насаживаютъ на валъ какъ можно ближе къ кормѣ, чтобы получить возможно большее разстояніе I между дисками, а, слѣдовательно, возможно большій уголъ крученія а, т. е. возможно большую точность опредѣленія кру тящаго момента.

На черт. 123—125 показана конструкція дисковъ Ь и которые отливаются возможно легкими изъ чугуна; спицы ихъ во избѣжаніе несчастныхъ случаевъ закрываются привертываемой съ обоихъ боковъ жестью. Диски дѣлаются свертными для облегченія надѣванія на валъ.

Большой діаметръ ихъ обезпечиваетъ точность измѣренія угла крученія.

На черт. 123 видна конструкція передвижного контакта <Іи а на черт. 126 онъ же изображенъ въ перспективномъ видѣ въ болѣе крупномъ масштабѣ: винтъ служитъ для пониженія клина du сдѣланнаго изъ закаленной стали, и полученія требуемаго легкаго касанія его съ с,; рукоятка h служитъ для подниманія контакта </,, когда измѣренія не производится. Головка г служитъ для перемѣщенія контакта <7, при помощи зубчатаго колеса г, катящагося по зубчатой рейкѣ, образующей часть

л

Черт. 126.

цуга круга, который долженъ быть строго концентриченъ съ валомъ, такъ же какъ и направляющія салазки Бинтикъ, который прикрѣпленъ къ тѣлу зубчатой рейки и проходитъ сквозь прорѣзь о, служитъ для установки хотя бы приблизительно 0 шкалы. Все приспособленіе привертывается при помощи станпнки и къ какой-нибудь неподвижной опорѣ, при’ чемъ надо слѣдить, чтобы указанная концентричность была соблюдена возможно точно.

Неподвижный контактъ d уст|юенъ такъ же на пружинѣ, съ регули-ровичнымъ винтомъ s и выключателемъ Л, но безъ приспособленія для перемѣщенія.

Шкала раздѣляется прямо на градусы; для точности отчетовъ имѣется ноніусъ.

Простота прикладки и обращенія, достаточная точность и сравнительно небольшая стоимость всего приспособленія доставили ому довольно шиіюкос распространеніе.

Хотя и рѣдко, но все же пользуются и самозаписывающими индикаторами крученія, вт, виду чего мы опишемъ одинъ изъ новѣйшихъ— приборъ Фридриха Люксъ40).

Основная идея его представлена на черт. 127: при кая,домъ оборотѣ вала а прикосновеніе контакта къ неподвижному контакту 6, замы*

40) Kngng. 1911, ХСІІ. р. 716.

каетъ токъ отъ батареи / въ первичной цѣпи, въ которую входитъ первичная обмотка р, самъ валъ и скользящій контактъ с; эти|мъ возбуждается индуктивный токъ въ цѣпи съ вторичной обмоткой s той-же катушки, вслѣдствіе чего перескакиваетъ искра между остріемъ е, прикрѣпленнымъ къ валу «, и неподвижнымъ кольцомъ <1 съ дѣленіями. Пока валъ а не испытываетъ крученія, искра перескакиваетъ при нахожденіи е противъ 0 шкалы. Когда валъ передаетъ нѣкоторый крутящій моментъ, искра перескачетъ въ другой точкѣ шкалы <I, и уголъ между этой точкой и 0 шкалы будетъ угломъ крученія вала на днинѣ / между

сѣченіями я, и «о. Для облегченія отчетовъ, а также для учета возможнаго колебанія момента крученія въ сѣченіи а, прикрѣпляется нѣсколько контактовъ I), на равныхъ разстояніяхъ другъ отъ друга, а въ сѣченіи «2 соотв. нѣсколько острій с. Для увеличенія точности отчета, особенно при малыхъ углахъ крученія, можно остріе с замѣнить ножомъ съ лезвіемъ, параллельнымъ оси вала а, а дуговую шкалу спиралью; при этомъ при различныхъ моментахъ крученія плоскость, въ которой перескакиваетъ искра, если смотрѣть сбоку, перемѣщается вдоль оси вала, и это перемѣщеніе отъ положенія плоскости искры при Д/=0

является мѣрой крученія. Шагъ спирали, который для ясности отчета долженъ быть, конечно, очень большимъ, опредѣляетъ масштабъ „шкалы".

Черг. 128 показываетъ схему самозаписывающаго прибора: токъ замыкается, какъ и въ предыдущей схемѣ, прикосновеніемъ А, и А,, но батарея / разбита на 2, /, /.. а кольцо <1 разбита на 2 полукольца <1, и <12. изолированныхъ другъ отъ друга. Первичный токъ пойдетъ отъ /, или /,, въ зависимости отъ того, скользитъ ли стрѣлка г по <іх пли d2, при чем'ь токъ въ этихъ случаяхъ исходитъ первичную обмотку р въ противоположныхъ направленіяхъ; въ виду зтого во вторичной обмоткѣ s будетъ возбуждаться токъ тоже поочередно то въ одномъ направленіи, ’іч) въ обратномъ, при чемъ автоматическій электромагнитный переключатель і релэJ А-ЛАХ будетъ поочередно включать въ сѣть съ электродвигателемъ 1; то батарею /3, то /4. Нъ зависимости отъ того, которая изъ батарей /3 или /4 включена, якорь /.• и валъ его і, сдѣланный въ видѣ длиннаго червяка, вращается въ ту или другую сторону. Чернякъ > сцѣпленъ съ червячнымъ секто]юмт» >». скрѣпленнымъ съ разрѣзнымъ кольцомъ </,, <К. Когда валъ п не передаетъ крутящаго момента, стрѣлка с въ моментъ касанія ft, и ft, оказывается противъ верхняго изолятора, отдѣляющаго </, отъ и вся система остается безъ тока—безъ движенія. Когда валъ а подъ вліяніемъ передаваемаго крутящаго момента скрученъ, стрѣлка с въ моментъ касанія ft, и ft, окажется на или </,, замкнетъ токъ батареи /, пли /,, релэ придетъ іл. дѣйствіе, и двигатель А’ повернетъ секторъ »> на такой уголъ а, чтобы во моментъ касанія ft, и ft, стрѣлка е стояла противъ изолятора. Уго.ть а и есть искомый уго.ть крученія вала а на длинѣ / и можетъ быть отчитанъ по указателю, тѣмъ или инымъ путемъ связанному съ червякомъ /' и не показанному на чо.рт. 128. Поворачиваніе червяка / записывается па барабанѣ о съ вертикальною осью вращенія черезъ посредство червячнаго колоса » и шнура, перекинутаго черезъ нѣсколько роликовъ; барабанъ о получаетъ вращеніе отъ часового механизма. Въ точкѣ п вторичная сѣть .*—А разорвана, при прохожденіи тока въ <) проскакиваетъ искра; сдѣлано эго для того, чтобы въ релэ А попадалъ лишь болѣе сильный токъ, возбуждаемый при размыканіи первичнаго тока, болѣе же слабый—при замыканіи первичной обмотки—въ релэ А не попадаетъ, не будучи въ состояніи преодолѣть сопротивленія при прохожденіи разрыва <).

Описанный самозаписывающій индикаторъ крученія можетъ быть преобразованъ въ счетчикѣ работы, схематически представленный на черт. 129; двѣ зубчатыхъ рейки, и еколыятъ вверхъ и внизъ но стойкѣ I; )\ перемѣщается черезъ посредство своего колеса какимъ пибудь механизмомъ пропорціонально величинѣ угла крученія вала; г, получаетъ движеніе отъ электродвигателя и черезъ посредство цѣпной передачи q и ооотв. зубчатыхъ колесъ. Съ г сцѣплено колесо «*,, сидящее

.вольно на одной оси съ колесомъ іі соединенное съ ней храповыми .механизмомъ; при подниманіи г, колесо свободно вращается противъ часовой стрѣлки, при опусканіи га колесо мд поворачиваетъ посредствомъ храповика колесо гѵ2, сцѣпленное съ колесомъ суммирующаго счетнаго механизма «ѵ Движеніе г- ог])аннчено кверху контактной пружинкой с,, привернутой къ низу рейки а книзу—контактной пружинкой е2, прикрѣпленной къ неподвижной опорѣ. Такимъ образомъ длина пути, проходимаго га, пропорціональна углу крученія вала, передающаго крутящій моментъ.

Главные проводники отъ контактовъ на валу, уголъ крученія котораго измѣряется, показаны внизу черт. 129—т, и ха. Лервичная сѣть замыкается одинъ разъ при каждомъ оборотѣ вала; при этомъ включается батарея /5, токъ изъ которой попадаетъ въ обмотку электромагнита у2; тогда притягивается правое плечо качающагося стержня г, и контактомъ г2 включается батарея /т, токъ отъ кото|юй приводитъ во вращеніе и и заставляетъ г., подниматься до соприкосновенія съ г,; этимъ замыкается сѣть, въ которой находится электромагнитъ у и стержень г перекачивается въ обратную сторону, батарея /„ включается, а !\ выключается, и и начинаетъ вращаться въ обратную сторону, а г, опускаться, пока она не надавить г., и тѣмъ не прерветъ тока, вслѣдствіе чего и остановится. Такой двойной ходъ га повторяется при каждомъ замыканіи главной сѣти, т. е. при каждомъ оборотѣ вала турбины. Такимъ образомъ счетный механизмъ будетъ отсчитывать каждый разъ величину, пропорціональную углу крученія вала, т. е. передаваемому моменту, а сумма отсчетовъ будетъ представлять произведеніе изъ крутящаго момента на число оборотовъ. Если модули, упругости матеріала вала, а также размѣры его извѣстны, то нетрудно вычислить переводный множители., при помощи котораго показанія прибора за точно извѣстный промежутокъ времени будутъ выражать работу въ лі.е.-ч..

Въ заключеніе опишемъ новѣшиій ин.дикаторъ крученія Джонсона, который является сочетаігіемъ механическаго способа передачи угла крученія съ электрическимъ измѣреніемъ его411, путемъ включенія -мостика Внтстона.

На черт. 130 и 131, стр. 90, показана схема его конструкціи: на валу о закрѣплена чугунная труба Ь съ колѣномъ с; противъ послѣдняго на валу закрѣплено колѣно <1; на колѣнѣ d натянута между двумя выступами проволочка с, лежащая въ плоскости вращенія перпендикулярно къ скользящему но пей контакту /, прикрѣпленному къ колѣну с. Концы проволочки е, сдѣланной изъ сплава платины съ иридіемъ, отличающагося большой твердостью и большимъ электрическимъ сопротивленіемъ, прикрѣплены къ дву мт» контактнымъ кольцамъ у и >>; контактъ / соединенъ тоже съ контактнымъ кольцомъ і и далѣе съ гальванометромъ.

“) Engng. 1911, ХСІІ, р. «05; Z. ТшЬ. 1912. S. U2.

Когда валъ но нагруженъ, контактъ / находится точно посрединѣ проволочки с и дѣлитъ ея сопротивленіе пополамъ; при скручиваніи вала контактъ / скользитъ къ одному или другому концу е, дѣля ея сопротивленіе на неравныя части.

Черт. 130 и 131.

На черт. 132 показана алектрнчеекая схема этого прибора: токъ отъ небольшой батареи к} дающей 4 вольта, идетъ черезъ регулировочное сопротивленіе контактное кольцо // въ проволочку-сопротивленіе е; здѣсь токъ развѣтвляется: частъ его идетъ обратно въ батареи» прямо че-

Черт. 132. Черт. 133 и 134.

резъ контактное кольцо h и рубильникъ ■«, часть же идетъ по контакту /, кольцу і въ гальванометръ ѵ, а затѣмъ опять же попадаетъ въ батарею к. Въ зависимости отъ положенія / на е напряженіе тока, отвѣтвляемаго къ вольтметру, будетъ мѣняться и служить мѣрой угла крученія.

Шкала гальванометра с дѣлится на омы, и полная дайна ея соотвѣтствуетъ полной величинѣ сопротивленія е, или даже прямо на дюймы или мм. смѣщенія конца с относительно d. Когда валъ пе нагруженъ, стрѣлка гатьваномотра должна стоять но срединѣ шкалы, на ея 0; отклоненія стрѣлки вправо или влѣво зависятъ отъ направленія вращенія вала. Въ виду затруднительности установки / при ненагруженномъ валѣ точно на срединѣ е, шкала гальванометра ѵ дѣлается подвижной, чтобы облегчить установку на 0.

Передъ производствомъ отчета ставятъ переключатель >» на контактъ этимъ изъ сѣти съ гальванометромъ ѵ исключается сопротивленіе е; регулировочное сопротивленіе г устанавливаютъ тогда такъ, чтобы стрѣлка ѵ заняла крайнее положеніе, конецъ шкалы; тогда можно быть увѣреннымъ, что полная длина шкалы соотвѣтствуетъ полной длинѣ сощютивленія е. Послѣ этого переключатель т ставятъ на контактъ 2 и производятъ отчетъ.

Рубильникъ t и провода х и у служатъ для зарядки батареи к.

Назначеніе противоположныхъ колѣнъ г, и '/,—служить противовѣсами, чтобы не нарушать равномѣрности вращенія вала добавленіемъ колѣнъ с и d, съ этой же цѣлью о ли снабжены еще противовѣсами q,q.

Обычно размѣры трубы и колѣнъ берутся такими, чтобы длина ? была немного болѣе 5 мм., г. с. наибольшее перемѣщеніе контакта / отъ средины составляло около 2,5 мм. при наибольшей нагрузкѣ вала. Размахъ стрѣлки ѵ составляетъ при этомъ по 75 мм. въ каждую сторону.

Этотъ индикаторъ крученія требуетъ свободную длину вала не менѣе 1,5 или даже 2 м.. При меньшей длинѣ измѣненія плечъ сопротивленія е становятся слишкомъ малы, и показанія прибора неточны. Чтобы и въ этихъ случаяхъ пользоваться приборомъ, надо добавить къ нему передаточный механизмъ, черт. 134: контактъ / иеполяется въ видѣ неравно-плечаго рычажка, поворачивающагося около оси о. прикрѣпленной къ колѣну d; выступъ же на колѣнѣ с входитъ въ отверс тіе и нижняго конца рычажка. Размахъ верхняго конца рычажка получается разъ въ 10 : 12 больше относительнаго перемѣщенія концовъ колѣнъ с и </•; и дощечка изъ изоляціоннаго матеріала, на которой укрѣплено сопротивленіе с, скользящій контактъ /' и еоотн. присоединенія изолированныхъ проводовъ.

ТТа черт. 133 показана другая, теперь оставленная изъ-за мертваго хода, схема передаточнаго механизма: къ рычагу-контакту / прикрѣпляется шестеренка, поворачиваемая зубчатымъ секторомъ j, прикрѣпленнымъ кт» изолятору » на колѣнѣ d. Контактныя кольца <7. /ц і указаны на черт. 133 и 134, конечно, лишь для ясности схемы.

Па черт. 135 представленъ фотографическій снимокъ трехъ индикаторовъ Джонсона для трехвинтового судна; при индикаторахъ 1 и 3 показаны также кронштейны оъ щетками, скользящими по контактнымъ кольцамъ.

Черт. I

Іррт. І.'Кі,

Па черт. 136 показана соотв. распредѣлительная доска.

Особое преимущество этого прибора—чрезвычайно малая необходимая длина I вала, благодаря чему его показанія не страдаютъ отъ случайныхъ деформацій вала при неизбѣжныхъ деформаціяхъ судового корпуса.

15. Калибровка и провѣрка индикаторовъ крученія. Весьма существенно для правильнаго опредѣленія крутящаго момента знать точно модуль упругости крученія и матеріала вала, на который поставленъ индикаторъ крученія.

Лучше всего опредѣленіе О дѣлать опытнымъ путемъ и именно на томъ кускѣ вала, на которомъ индикаторъ будетъ стоять во время опредѣленія работы турбины.

ІІа черт. 137 и 138 изображено приспособленіе, употреблявшееся Феттингеромъ 4г) для опредѣленія величины О: испытываемый валъ однимъ концомъ закрѣпляется при помощи фланца къ неподвижной чу-

гунной опорѣ а, другой конецъ лежитъ на такой же подставкѣ въ шариковомъ подшипникѣ I», изображенномъ отдѣльно вверху, черт. 137. Къ свободному фланцу привернута желѣзная двутавровая балка с, подпираемая стержнемъ <1 въ видѣ домкрата, который можно, поворачивая находящійся въ номъ винтъ, удлинять или укорачивать; етержепь d долженъ стоять строго отвѣсно и опирается на платформу десятичныхъ вѣсовъ е.

**) Eng. ПК)*, СѴГ, р. (5)4.

Плизъ концовъ вала, на требуемомъ разстояніи / одно отъ другого, прикрѣплены дна зеркальца / н о, въ которыхъ отражаются дѣленія стоящихъ отвѣсно реекъ Л, /».

Налъ скручиваюсь, вывинчивая стержень <1, и ио'ѵіѣ того, какъ уравновѣсятъ крутящій моментъ соотвѣтствующей нагрузкой на вѣсахъ а, производятъ отчеты но зеркальцамъ / и и при помощи зрительныхъ трубъ і и /.-. Разность отчетовъ даетъ искомый уголъ крученія а.

Модуль упругости (1 находятъ для нѣсколькихъ моментовъ, и сперва при возрастающемъ углѣ крученія, потомъ при убывающемъ. Въ виду неполной однородности матеріала вала полезно опредѣлить величину' (J и при скручиваніи вала въ другую стщюну, переставивъ вѣсы въ положеніе е2. При работѣ съ индикаторомъ крученія за величину О надо брать среднюю изъ всѣхъ найденныхъ при различныхъ условіяхъ испытанія.

Но время работы на суднѣ гребной валъ испытываетъ, кромѣ крученія, еще сжатіе подъ дѣйствіемъ осевой составляющей отъ винта, сообщающей движеніе судну. Напряженіе отъ сжатія можетъ при случаѣ дойти до 20% напряженія отъ скручиванія. Мри помощи непосредственныхъ опытовъ установлено, что добавочное напряженіе на сжатіе можетъ увеличить крученіе до 1% при сплошномъ и до -V: 4% при просверленномъ валѣ.

Наконецъ, модуль упругости С получается нѣсколько различнымъ въ зависимости отъ тоіч>, д(>йетвуетть ли крушенія сиокойпо, какъ при указанномъ выше енособѣ калибровки, или валъ дрожитъ, какъ при работѣ гребного винта.

Вт» виду этихъ соображеній Джибсотгь производить калибровку вала слѣдующимъ образомъ, чер. 139—14142): валъ я однимъ концомъ закрѣи-

9

Черт. 13В-141.

ляется неподвижно при помощи фланца и болтовъ, а близъ другого конца находится подшипникъ Ь, и къ нему прикрѣпляются рычаги с,с. На этотъ же конецъ вала давитъ гидравлическій прессъ d съ желѣзными

тягами г, е; между валомъ и прессомъ вкладывается шариковая пята; / рукоятка насоса пресса, а т его манометръ.

Крученіе вала производится при помощи винтовыхъ желѣзныхъ стяжекъ д и А, которыя захватываютъ концы рычага с при помощи провѣренныхъ пружинныхъ динамометровъ > и /•. Къ обоимъ концамъ вала, на разстояніи / одинъ отъ другого, прикрѣпляются указатели » и <>; разность показаній которыхъ по шкапамъ ри?и даетъ возможность наіітн соотв. уголъ крученія.

При длинѣ указателей въ 1500 мм. Г* соотвѣтствуетъ длинѣ дуги въ 26,10 мм., и уголъ крученія можно измѣрять даже безъ ноніуса съ точ ностыо до 0,01°, что для практики вполнѣ достаточно.

Чтобы еще болѣе приблизить условія испытанія вала къ рабочимъ условіямъ на суднѣ, Джпбсонъ совѣтуетъ во время отчетовъ стучать по валу деревянными молотками.

Е'-ли индикаторъ крученія занимаетъ длину / вала, превосходящую длину отдѣльнаго куска вала, изъ которыхъ гребной палъ свертывается, то въ виду трудности учесть вліяніе промежуточныхъ фланцевъ, а иногда и подшипниковъ, лучше прокалибрпропать сразу всю требуемую длину I.

Наконецъ, не слѣдуетъ забывать при испытаніи вновь построенныхъ судовъ съ новыми гребными валами, что матеріалъ послѣднихъ при обработкѣ получаетъ ипогда добавочныя напряженія, которыя послѣ нѣкотораго времени работы вала па суднѣ выравниваются и вызываютъ нѣкоторое измѣненіе модуля упругости С. Въ виду этого рекомендуется производить калибровку вала, какъ до испытанія машинъ, такъ и для контроля послѣ испытанія.

Вывѣрка 0 шкалы. Когда индикаторъ прилаженъ къ валу, надо найти 0 шкалы, т. е. положеніе указательнаго прибора индикатора для ненагруженнаго вала. Въ виду того, что валъ сохраняетъ нѣкоторое крученіе даже въ спокойномъ состояніи вслѣдствіе тренія въ подшипникахъ и цейдвудной трубѣ, опредѣленіе 0 шкалы требуетъ извѣстной осмотрительности.

Иногда нулемъ шкалы считаютъ просто то положеніе указателя, когда валъ вращается самымъ тихимъ ходомъ.

Иногда начальное положеніе указателя па-ходятъ слѣдующимъ образомъ: машину пускаютъ полнымъ ходомъ, потомъ сразу запираютъ паровой виптиль и дожидаются, пока судно совсѣмъ остановится; валъ при этомъ будетъ очень близокъ къ состоянію полнаго отсутствія крученія. Въ самомъ дѣлѣ, въ моментъ прекращенія работы машины конецъ вала съ винтомъ былъ ведомымъ и отставалъ отъ конца вала у турбины, а при дальнѣйшемъ движеніи судна подъ вліяніемъ пріобрѣтенной судномъ живой силы валъ началъ вращаться подъ дѣйствіемъ гребного винта, т. е. направленіе дѣйствія силъ стало обратнымъ.

Однако всего правильнѣе и надежнѣе поступать слѣдующимъ образомъ: валъ вращаютъ очень медленно сперва въ одну сто|и>ну п отмѣчаютъ положеніе указателя индикатора на шкалѣ., затѣ.мъ такъ же медленно вращаютъ валъ въ другую сторону и отмѣчаютъ новое положеніе указателя, которое отойдетъ отъ предыдущаго на нѣсколько миллиметровъ. Истинный 0 шкалы лежитъ посрединѣ между найденными двумя положеніями указателя.

Разумѣется, передъ оиредѣленіемт. О шкалы надо особенно внимательно пересмотрѣть весь приборъ и устранить .малѣйшій мертвый ходъ въ шарнирахъ и въ другихъ передачахъ.

Общая провѣрка индикаторовъ крученія. Наиболѣе надежной провѣркой индикаторовъ крученіи является сличеніе ихъ показаній съ показаніями тормаза, лучше всего водяного. Такоічі рода сличенія дѣлались и подтвердили правильность показаній индикаторовъ крученія, разумѣется, при правильной конструкціи ихъ и надлежащемъ обращеніи4Я).

Затѣмъ можно провѣрять индикаторы крученія, поставивъ одновременно два прибора на одинъ и тотъ же валъ и сличая ихъ показанія. Такъ, при испытаніи турбиннаго парохода „Лузитанія" Гамбургъ-Амернкапской Линіи сравнивали показанія индикаторовъ—оптическаго Фрама и электрическаго Денни-Джонсона.44); при испытаніяхъ пароходовъ „Геліопалнсъ" и „Каиръ" сравнивали показанія оптическаго индикатора Бэвис/ь-Джибсона съ электрически.мт. Денни-Джонсона 44). ІІри испытаніяхъ англійскаго броненосца „Инфлексибль" пользовались одновременно оптическимъ индикаторомъ Гопкипеона и электрическимъ Денни-Джонсона4-'’). При всѣхъ этихъ испытаніяхъ показанія приборовъ различныхъ типовъ согласовались вполнѣ удовлетворительно.

Все же при пользованіи индикаторами крученія надо помнить, что это чрезвычайно деликатные приборы, которые даютъ правильныя показанія лишь при вполнѣ у мѣломъ и осторожимъ обращеніи. При этомъ, разумѣется, приборы надо брать лини, очень тщательно изготовленные и отдавать предпочтеніе болѣе простымъ конструкціямъ.

16. Самозаписывающій показатель нагрузки.—Въ заключеніе главы объ измѣреніи работы упомянемъ о приборѣ Віѣтхера, который, не измѣряя собственно величины работы, позволяетъ судить объ относительной величинѣ нагрузки.

Приборъ основанъ на томъ 4U), что положеніе регулятора, а также детали, передающей воздѣйствіе регулятора на регулирующій органъ машины, зависитъ отъ величины нагрузки. Одно крайнее положеніе упомянутой детали соотвѣтствуетъ наибольшей нагрузкѣ, другое—хо- * 4

43; Kng. 1908, ГѴ[, р. .ІОЯ. и) Kufr. 1908, CYI. ]). Г.00.

4І) Eng. 1!)0S, t.VI. |>. 01Г). 4С> Z. V. (1. I. І9Г2. S. 1Ш.

лоетому ходу. Какъ ни проста осношіан мысль, конструктивное осуществленіе. ея встрѣтило затрудненія, главнымъ образомъ въ устраненіи отъ пишущаго механизма прибора колебаніи упомянутой детали около соотв. средняго положенія, являющихся результатомъ обратнаго воздѣйствія машины на регуляторъ. Задача была разрѣшена примѣненіемъ тяжелаго маятника въ связи съ соотв. пружинами.

Тяжелый маятникъ черт. 140, подвѣшенъ такъ, что находится въ безразличномъ равновѣсіи; двѣ растянутыхъ пружины Ь}Ь связываютъ маятникъ съ рычагомъ о, который связанъ тягой і съ муфтой регулятора пли другой соотв. деталью; пружины Ь.Ь берутся такихъ размѣровъ, и такъ устанавливается ихъ растяженіе, чтобы онѣ воспринимали полностью вѣсъ маятника; этимъ уничтожается треніе въ его оси

Чі'рт. 140.

качанія; отклоненія с записываются рычажкомъ 'I, съ карандашомъ на концѣ, на діаграммномъ барабанѣ е, дѣлающемъ подъ дѣйствіемъ находящагося внутри него часового механизма одинъ оборотъ въ 12 или 24 часа; крышка и съ стекляннымъ кожухомъ / защищаетъ карандаша» и діаграмму отъ случайныхъ внѣшнихъ поврежденій.

Чтобы устранять возможныя явленія резонанса между рычагомъ а и грузами г,с, которыя искажаютъ показанія прибора, нижнія а очки привѣса пружинъ М можно перемѣщать относительно оси качанія с,с.

На черт. 141 данъ образецъ діаграммы, полученной при помощи этого прибора, присоединеннаго къ паровой турбинѣ, соединенной съ дннамоманшііон: линія I—/ соотвѣтовуетъ холостому ходу турбины, линія И—//—наибольшей нагрузкѣ; въ И ч. 34 мн. въ сѣть включили электродвигатель, приводящій въ дѣйствіе1 компрессоръ, періодъ а; отъ 10 ч. 55 мн. до 11 ч. 25 мн., періодъ Ь, турбина была остановлена; въ 12 ч. 29 мн. опять включили компрессоръ, періодъ с; въ 12 ч. 53 мн.

В. Ма.ѵЬевъ.—Испытаніи паронмхь турбинъ. 7

было включено освѣщеніе, періодъ d Въ среднемъ турбина работала съ нагрузкой немного менѣе Ц2.

і г т л: —

- —1 ■■ — ■ л г — - - I-

— 1 _ Г - - - - - _ __ - — . .

“1 Ь*4 і і-ѵі і

І -ж

г ~ а- -ь -с

*

ъ > гл У г f й і >

Черт. 141.

Описанный приборъ можетъ быть очень полезенъ для повседневнаго наблюденія за работой станціи.

Впрочемъ, и при испытаніяхъ турбинъ, главнымъ образомъ при пріемкахъ, когда непремѣннымъ условіемъ является постоянство нагрузки, полученная при помощи него діаграмма можетъ быть полезной въ качествѣ документа, устраняющаго всякій споръ въ атомъ отношеніи.

Глава IJJ.

Измѣреніе теллператур-ь4'1'.

17. Ртутные термометры —Хотя въ настоящее время существуютъ и болѣе точные и болѣе удобные приборы для измѣренія температуръ, какъ-то, термоэлементы и приборы съ электрическимъ сопротивленіемъ, все же стеклянные ртутные термометры вслѣдствіе своей простоты и дешевизны являются наиболѣе распространенными.

Термометры эти лучше брать безъ оправы, такъ назыв. лабораторные и притомъ палочные, такъ какъ термометры со шкалой, окруженной второй стеклянной трубкой-кожухомъ, болѣе хрупки.

Недостатокъ палочныхъ термометровъ въ томъ, что краска съ дѣленій и цифръ легко сходитъ; но такъ какъ онѣ наносятся фтористой кислотой и углублены, то ихъ легко возобновлять, смазавъ шкалу крас-. кой изъ ламповой или голландской сажи на олифѣ и обтеревъ со твердой бумагой; краска останется въ углубленіяхъ. Правда, такая краска еще менѣе прочна, чѣмъ первоначальная, но зато ея возобновленіе очень просто.

Чтобы термометры не такъ легко ломались отъ неосторожнаго за-дѣьанія, лучше брать укороченные термометры; для низкихъ температуръ прямо со шкалой отъ 0" до 50" Ц., для температуръ свыше 100° часть шкалы, примѣрно отъ -j-5ft до 4-05°, замѣняютъ уширеніемъ, для температуръ отъ 200° до 400" дѣлаютъ второе же уширеніе послѣ 10о". Іі

Іі) При состао.іеніи §§ 17 -Ъ'21 авторъ пользовался наряду съ прочимъ матеріаломъ соотв. главами своей книги: „Измѣреніе температуръ для техническихъ цѣлей". Томскъ. 1910.

Сохраненіе дѣленій близъ О" и-)-100° желательно для возможности послѣдующей провѣрки термометра.

Что касается сорта стекла, то для низкихъ температуръ, до+100-r--:-150° можно пользоваться недорогими термометрами изъ такъ назыв. нормальнаго термометрическаго, или іенскаго стекла или изъ стекла марки Иди; для болѣе высокихъ температуръ слѣдуетъ брать термометры изъ лучшаго боросиликатнаго стекла марки 59ш. Впрочемъ, термометры изъ итого с,текла лишь немногимъ дороже предыдущихъ, почему для болѣе точныхъ испытаній можно совѣтовать брать всѣ термометры изъ стекла 59ш 47).

Для температуръ до+ 300”, въ крайнемъ случаѣ -)-330", можно еще пользоваться обыкновенными термометрами съ безвоздушной волосной трубкой. При +357° ртуть закипаетъ, поэтому для температуръ, начиная отъ +300'' и выше, надо брать термометры, у которыхъ пространство надъ ртутью наполнено азотомъ или углекислотой подъ давленіемъ въ 10: 25 атм.. 'Гакъ какъ присутствіе газа надъ ртутью отзывается неблагопріятно на точности показаній низкихъ температуръ, то такими термометрами слѣдуетъ пользоваться лишь для температуръ свыше 300°Ц.

Часто на парощюводѣ уже. имѣются термометры, поставленные заводомъ. 9то обыкновенно, такъ назыв. фабричные, термометры, снабженные металлическимъ кожухомъ для предохраненія отъ механическихъ поврежденій. Нижняя часть кожуха, ввертываемая въ трубу, дѣлается или съ п]юрѣзями, что лучше, или закрытой и наполненной для теплопередачи масломъ, ртутью или мелкими металлическими опилками для температуръ свыше 300°. Такой термометръ имѣетъ шкалу съ дѣленіями обыкновенно черезъ 2°.

На черт. 142 представленъ такой термометръ для температуръ отъ 160 г-400°Ц. Длина I, входящая въ трубу, берется около половины діаметра трубы, но ради точности показаній не менѣе 80 мм..

Хотя такіе фабричные термометры и менѣе точны, чѣмъ хорошіе палочные, такъ назыв. лабораторные, но можно и при ихъ помощи получать достаточно правильные отчеты, если ихъ надлежащимъ образомъ провѣрить. При провѣркѣ, производимой проще всего сличеніемъ съ нормальнымъ термометромъ, надо имѣть въ виду, что фабричные термометры градируются съ выступающимъ столбикомъ ртути, такъ что соотв. поправки не надо вводить. Въ этомъ одно изъ ихъ преимуществъ. Другое преимущество—большая чувствительность показаній, если нижній штуцеръ сдѣланъ съ прорѣзями.

*') Указанные сорта стекла вырабатываются германскими фирмами, отъ которыхъ преимущественно и выписываются термометры въ Россіи. 7*

Обращеніе съ термометрами. Ради увеличенія точности показаній и чувствительности прибора, т. е. возможнаго уменьшенія неизбѣжнаго отставанія показаніи при колебаніяхъ температуры, желательно, чтобы шарикъ съ ртутью находился въ непосредственномъ соприкосновеніи съ средой, температура котоіюй измѣряется.

При этомъ во избѣжаніе измѣненія температуры вслѣдствіе, теплообмѣна съ окружающей средой, измѣренія надо производить возможно ближе къ тому мѣсту, гдѣ хотятъ знать температуру.

Вводить стеклянный термометръ въ трубу или въ сосудъ съ паромъ, или водой можно нѣсколькими способами; при небольшомъ давленіи внутри трубы или сосуда можно просто щюеверлить въ стѣнкѣ отверстіе и вставить въ него слегка коническую резиновую пробку съ небольшимъ отверстіемъ, въ которое туго вдвигается термометръ. Для лучшаго закрѣпленія термометра, что необходимо при болѣе значительныхъ давленіяхъ, отъ 2 до 5 атм., полезно отверстіе въ стѣнкѣ слегка нарѣзать метчикомъ, а термометръ передъ вдвиганіемъ въ резиновую пробку слегка смазать минеральнымъ масломъ. Черезъ нѣсколько дней пробка такъ прилипаетъ къ стеклу, что ее нельзя снять иначе, какъ разрѣзавъ. Наконецъ, пробку можно еще привязать къ трубѣ проволокой.

Если измѣреніе, температуры предполагаютъ производить не только при кратковременномъ испытаніи, но и впослѣдствіи, напр. у отходящей изъ поверхностнаго холодильника охлаждающей воды, то лучше устроить зажимъ въ родѣ сальника, черт. 143: въ трубу впаиваютъ или плотно ввертываютъ кусочекъ желѣзной или латунной трубки а съ рѣзьбой на утолщенномъ наружномъ концѣ; нажимной гайкой Ь надавливаютъ на резиновое кольцо с и тѣмъ получаютъ требуемую плотность. Ныдавливанію термометра изъ трубы давленіемъ воды протшюдѣйствуетъ сила тренія; кромѣ того, можно приклеить резину къ термометру, какъ и выше, смазавъ его масломъ. Когда термометръ вынутъ, въ гайку b вкладываютъ жестяной кружокъ.

При давленіяхъ свыше 4—Г» атм. приходится отказываться отъ непосредственнаго введенія и пользоваться штуцерномъ въ родѣ указаннаго на черт. 144. ПІтуцерокъ дѣлается изъ мѣдной трубки и тоже пли

Черт. 143.

Черт. I'M.

впаивается въ стѣнку или ввертывается въ нее на прокладкѣ. Для лучшей теплопередачи въ штуцерокъ наливается масло или еще лучше ртуть, но въ такомъ случаѣ онъ долженъ быть, конечно, желѣзный.

При пользованіи масломъ при измѣреніи высокігхгь температурь надо имѣть въ виду, что масло иногда содержитъ въ себѣ составныя части, кипящія при температурѣ низшей, чѣмъ указанная для даннаго масла; въ виду этого бываетъ, что термометръ показываетъ значительно ниже истинной температуры, пока упомянутыя части не выкипятъ, а потомъ сразу поднимается.

Поэтому надежнѣе заполнять штуцеръ до 340° ртутью, а выше оловомъ или другимъ легкоплавкимъ металлическимъ сплавомъ. При этомъ нужно лишь помнить и вынимать термометръ до того, какъ температура опустится до температуры затвердѣванія еоотв. металла, такъ какъ иначе сплавъ, затвердѣвая, раздавитъ шарикъ съ ртутью

Изъ легкоплавкихъ .металловъ, которыми приходится пользоваться вмѣсто ртути, если штуцеръ не точеный желѣзный, можно указать •слѣдующіе: 15% по вѣсу олова, 25% свинца и 00% висмута—точка плавленія -f 125°; 70% олова и 30% свинцу + 190°; олово -{- 232°. Чистымъ свинцомъ, точка плавленія котораго 320°, пользоваться опасно, такъ какъ температура пара можетъ случайно упасть ниже 326°, и термометръ погибъ.

Нъ вертикальную трубу штуцеръ вставляется наклонно йодъ угломъ въ 30-: 45°.

Недостатокъ пользованія штуцеромъ состоитъ въ томъ, что часть теплоты переходитъ черезъ штуцеръ къ трубѣ и отъ послѣдней излучается, такъ что даже при не очень высокихъ температурахъ шарикъ термометра имѣетъ температуру нѣсколько ниже, чѣмъ среда, движущаяся но трубѣ. П|юисходящую ошибку можно впрочемъ уменьшить, практически даже уничтожить, обернувъ трубу около штуцера, а также прикрывъ верхушку самого штуцера теплонепроницаемымъ матеріаломъ.

Разрывъ ртутнаго столбика. Волосная трубка термометра обыкновенно оканчивается вверху расширеніемъ, въ которое попадаетъ ртуть, если термометръ случайно нагрѣлся выше своей предѣльной температуры; безъ этого расширенія ртуть при чрезмѣрномъ повышеніи разорветъ стекло. При пользованіи термометромъ надо слѣдить, чтобы въ расширеніи не оставалось ртути, иначе показанія термометра будутъ меньше истинной температуры. Если ртуть несовсѣмъ чиста, то часть столбика можетъ оторваться и безъ нагрѣианія, отъ сотрясенія, напр., при пересылкѣ прибора.

Чтобы соединить столбикъ ртути, можно слегка постукивать нижнимъ концомъ термометра о деревянный столъ, или, взявъ его въ правую руку, сильно и рѣзко ударять ее о лѣвую, или воспользоваться центробѣжной силой: взявъ термометръ за верхній конецъ, быстро размахивать вытянутой, рукой.

Въ зимнее время можно очень просто и надежно соединить столбикъ, охладивъ термометръ настолько, чтобы вся ртуть собралась въ шарикѣ, при чемъ термометръ надо, конечно, слегка постукивать или встряхивать. Того же результата можно достигнуть при помощи какой ішбудь холодильной смѣси.

Поправки. При болѣе точныхъ изслѣдованіяхъ, когда желательно опредѣлить температуру съ точностью до О,Г, показанія даже лучша-іт>, вполнѣ исправнаго термометра нуждаются въ нѣсколькихъ поправкахъ.

1, поправка на выступа ю щ і й с т о л б и к ъ р т у т и. I Іор-мально градуировка лабораторныхъ термометровъ производится такимъ образомъ, что вся ртуть подвергается дѣйствію соотв. температуры. Поэтому, если во время пользованія термометромъ часть волосной трубки съ ртутью выдается наружу, то эта часть столбика ртути будетъ имѣть иную температуру, а, слѣдовательно, и длина ея будетъ иная, чѣмъ если бы она вся была погружена въ данную среду. Вслѣдствіе этого показаніе термометра будетъ невѣрно, и надо ввести нѣкоторую поправку, называемую часто „поправкой на столбикъ".

Поправку эту можно вычислить по выраженію

ѵ=а(Г—Л-) а« (25)

гдѣ /' температура, которую показываетъ термометръ, /с средняя температура выступающаго столбика ртути, » число градусовъ, на которое столбикъ выдается, « кажущійся коэффиціентъ расширенія ртути, съ принятіемъ во вниманіе расширенія .стеклянной трубки. Въ зависимости отъ состава стекла величина эта колеблется отъ «=0,00027 для обыкновеннаго іенскаго стекла и до «=0,000155 для лучшаго стекла 59ш.

За температуру /с можно съ достаточной точностью брать прямо температуру окружающаго воздуха, измѣренную термометромъ, шарикъ котораго виситъ на срединѣ высоты выступающаго столбика. Такъ какъ вслѣдствіе хорошей теплопередачи ртути средняя температура выступающаго столбика выше наружной температуры, особенно при малой длинѣ столбика, то правильнѣе брать для « нѣсколько преуменьшенную величину. Съ достаточной точностью можно брать для дешовыхъ термометровъ «=0,0002, а для термометровъ изъ стекла 59ш «=0,00014.

О значеніи этой поправки молено судить но слѣдующимъ примѣрамъ: измѣряется температура сильно перегрѣтаго пара при помощи термометра изъ стекла 59ш; термометръ показываетъ /'=337"; вставленъ онъ въ штуцеръ до дѣленія +40"; висящій рядомъ термометръ показываетъ /с=+25°, тогда но ур-ію (25), и но указанному выше считая «=0,00014, имѣемъ

ѵ=(337—40) (337—25) 0,00014=13°; температура 337" или 350"—большая разница.

Другой примѣръ: давленіе пара 10,5 атм. по манометру; онъ былъ у котла слабо перегрѣтъ; надо узнать, сохранился ли перегрѣвъ или нѣтъ. Въ виду ожидаемой низкой температуры берутъ термометръ со шкалой до +200° изъ іенскаго стекла съ а=0,0002; отчетъ даетъ /'=185°, т. е. температуру насыщеннаго пара при давленіи 11,5 атм. нбс.. Какъ будто является необходимость опредѣлить даже влажность пара. ІІо если обратить вниманіе, что термометръ вставленъ до дѣленія + 30°, а температура воздуха близъ него /с=28", получаемъ по-

правку Ѵ=( 185—30) I 185—28 I 0,0002—4,0°;

помимо того, что между 185° или 190" довольно значительная разни-, ца, этимъ доказывается, что паръ еще перегрѣтъ, хотя и слабо, и отпадаетъ необходимость опредѣленія его влажности.

Однако, поправка ѵ необходима не только при измѣреніи высокихъ температуръ, но можетъ имѣть зпаченіе и для сравнительно низкихъ температуръ. Такъ, напр., при измѣреніи температуры конденсата поправка можетъ составить 0,М-0,2и, т. е. все же вліяетъ на величину десятичнаго знака при точныхъ измѣреніяхъ.

Впрочемъ, въ случаяхъ, когда надо знать не абсолютную температуру, а лишь разность двухъ температурь и притомъ не сильно отличающихся одна отъ другой, ошибку можно практически свести къ пу лю безъ введенія поправки, если вставить термометры такъ, чтобы столбики ртути у обоихъ выдавались примѣрно на одинаковое число градусовъ.

2, поправка на вліяніе давлепія. Сосудъ съ ртутью испытываетъ давленіе изнутри отъ столбика ртути, снаружи—атмосферное или той среды, въ которую онъ погруженъ. Вліяніе этихъ дав леній взаимно противоположно, но оба они стремятся измѣнить емкость сосуда съ ртутью и тѣмъ сдвинуть всю шкалу.

Если термометръ былъ градуированъ при барометрическомъ давленіи въ 760 мм., то при иномъ наружномъ давленіи Л, выраженномъ тоже въ мм. рт. ст., надо ввести поправку.

,Л=,(700—Л) р, (26)

гдѣ р коэффиціентъ, зависящій отъ сорта стекла и опредѣляемый опытнымъ путемъ. Численно р колеблется отъ 0,0001 до 0,0002; для термометровъ изъ стекла 59ш р=0,000152, изъ 16ш и простого іеп-скаго—ближе къ 0,0002.

Колебаніемъ высоты ба]юметра при нашихъ измѣреніяхъ можно смѣло пренебрегать, но при непосредственномъ введеніи термометра безъ штуцера давленіе воды или пара въ трубѣ .можетъ замѣтно вліять на показанія термометра. Такъ, напр., если охлаждающая вода, поступающая въ холодильникъ, имѣетъ давленіе по манометру 3 атм., то поправка для термометра изъ стекла 16ш получается

ц=( 760—4 X 735,5) .0,0002=—0,41°.

Какь видимъ, поправкой нельзя пренебречь, если измѣряютъ температуру съ точностью до 0,1°.

Впрочемъ, даже и при измѣреніи температуры въ холодильникѣ или самого конденсата, если измѣреніе производится правильно, т. е. сейчасъ же у холодильника, до насоса, поправка можетъ повліять на десятичный знакъ. ІІанр., при давленіи въ холодильникѣ въ 0,05 кгр./см.габс., т. е. около 37 мм. рт. ет., величина поправки получается

[J.7(50—37).0,0002= -f 0,14".

3, поправка на и е р е м ѣ щ е н і е 0° и, слѣдовательно, всей шкалы подт» вліяніемъ термическаго послѣдѣйствія. Какъ бы хорошъ и точенъ приборъ ни быль, но съ теченіемъ времени неизбѣжно вліяніе термическаго и<м*лѣдѣйствія. Ооотв. поправку можно находить проще всего опытнымъ путемъ—провѣркой.

Провѣрку термометра можно производить, или опредѣляя положеніе О* погруженіемъ термометра въ тающій ледъ, или сличая его показанія съ точнымъ нормальнымъ приводомъ, снабженнымъ свидѣтельствомъ германскаго Физико-Техническаго Имперскаго Института (Ф.-Т. И. И.). Послѣдній способъ имѣетъ еще то преимущество, что при немъ, кромѣ нахожденія истиннаго положенія 0", при послѣдовательномъ сличеніи рабочаго термометра съ точнымъ одновременно получаются еще для ряда температуръ поправки, зависящія отъ неполной цилимдрнчности волосной трубки. Сличеніе производятъ, погружая оба термометра въ поду и хорошенько ее помѣшивая. Произведя сличеніе съ водой различной температуры, составляютъ таблицу поправокъ для всей шкалы термометра, которой въ дальнѣйшемъ іг пользуются.

При болѣе точныхъ испытаніяхъ полезно опредѣленіе 0° производить по возможности чаще, не рѣже, чѣмъ каждые 2—3 мѣсяца Повторнаго сличенія всей шкалы производить, конечно, незачѣмъ; при измѣненіи положенія 0° пало лишь внести соотв. измѣненія въ указанную таблицу поправокъ.

Провѣрка 0° производится очень удобно въ приборѣ по черт. 145: а латунный или цинковый цилиндрическій сосудъ 1 (МН-120 мм. въ діаметрѣ, открытый сверху, съ коническимъ дномъ, въ которомъ имѣется отверстіе и трубка Ь для спуска образующейся воды, такъ какъ иначе при скопленіи воды температура ел повышается вслѣдствіе поглощенія тепла изъ окружающаго воздуха. Впрочемъ, спускать нужно лишь избытокъ воды такъ, чтобы шарики съ ртутью не соприкасались съ воздухомъ, а были подъ уровнемъ воды; для этого на патрубокъ Ь надѣваютъ резиновую трубку и снабжаютъ ее зажимомъ.

Для точности провѣрки 0° ледъ надо брать совершенно чистый, т. е. полученный изъ дистиллированной воды. Ради лучшаго прилеганія льда къ термометру приборъ надо наполнять возможно мелкими кусочками льда или еще лучше льдомъ, наскобленнымъ ножомъ. Во льдѣ термометръ надо держать минутъ 10—15 и вынимать его лишь послѣ того, какъ показанія его вполнѣ установятся.

Провѣрка 100° производится въ приборѣ по тину черт. 146: па треножникѣ стоитъ латунный котелокъ а, на горловину котораго на-

дѣть цилиндръ Ь изъ цинка или бѣлой жести съ двойными стѣнками, сверху накладывается крышка у, въ патрубки-отверстія которой вставляются пробки, черезъ которыя пропускаются провѣряемые приборы; отверстія е и патрубокъ <1 сообщаютъ внутренюю полость съ наружной атмосферой; / стеклянный водяной манометръ, сообщающійся съ внутреннимъ паровымъ пространствомъ; по атому манометру регулируютъ пламя горѣлки, нагрѣвающей котелокъ а, такъ, чтобы парообразованіе не было слишкомъ сильно, и давленіе пара равнялось атмосферному, барометрическому давленію В.

При пользованіи приборомъ нужно слѣдить, чтобы чувствительная часть провѣряемаго прибора, шарикъ ртути, спай термоэлемента- или платиновая спиралька, отнюдь не была погружена въ воду, такъ какъ температура послѣдней не равна температурѣ пара, опредѣляемой по баіюметрнческому давленію В. Съ другой стороны, чувствительную часть не слѣдуетъ поднимать и излишнее высоко надъ уровнемъ воды.

Для контроля полезно и при этомъ приборѣ держать въ немъ точный нормальный термометръ.

Не нужно забывать, что температура паровъ воды равна 100f'H. только при барометрическомъ давленіи #=760 мм.. При высшемъ давленіи температура выше, при низшемъ ниже. Съ достаточной точностью можно считать, что на каждый 1 мм.рт.ст. давленія температура мѣняется на +0,037°. При точныхъ приборахъ и измѣреніяхъ и значительномъ отклоненіи барометрическаго давленія отъ нормальнаго этой лоппавкой отнюдь нельзя пренебрегать.

Провѣрка термометра при высшихъ температурахъ производится всего п]юще путемъ с,лишенія съ точнымъ приборомъ въ масляной ваннѣ, хорошенько перемѣшиваемой мѣшалкой или хотя бы просто лопаточкой.

18. Термоэлементы. Общія указанія. —Термоэлектрическій способі измѣренія температуръ основанъ на томъ, что если два стержня изъ разныхъ металловъ соединить—спаять обоими концами другъ съ другомъ такъ, чтобы по остальной длинѣ они другъ друга не касались, и температуру одного спая поднять выше температуры другого, то въ замкнутой цѣпи стержней появится электродвижущая сила, величина которой зависитъ отъ разности температуръ спаевъ и отъ природы взятыхъ металловъ. Измѣряя эту силу и зная температуру одного изъ спаевъ, можно опредѣлить температуру другого спая.

Выборъ термопаръ. При выборѣ металловъ для термопары надо имѣть въ виду два главныхъ обстоятельства: во-первыхъ, величину электродвижущей силы н законъ ея измѣненія, а затѣмъ физическія и химическія свойства данныхъ матеріаловъ; между прочимъ важнымъ условіемъ для хорошаго термоэлемента является отсутствіе вторичныхъ токовъ.

Что касается величины электродвижущей силы, то она должка быть тѣмъ больше, чѣмъ ниже измѣряемая температура, и законъ ея измѣненія съ температурой желательно имѣть возможно ближе къ закону наклонной прямой.

Что касается физическихъ и химическихъ свойствъ выбираемыхъ металловъ, то они должны удовлетворять слѣдующимъ требованіямъ; металлы должны быть возможно чисты, по возможности не окисляться, не мѣнять своего строенія отъ послѣдовательныхъ тіагрѣваній, не быть хрупкими и, наконецъ, быть тягучими, чтобы изъ нихъ можно было изготовлять проволоку одинаковаго сѣченія по длинѣ.

Имѣя въ виду все вышесказанное, для измѣренія низкихъ темпера-тяръ, отъ 0° до 100°Ц., надо брать термопары изъ желѣза и коистантана —сплава изъ 80% никколя и 40% мѣди.

-Зависимость электродвижущей силы е этой термопары отъ температуры I можетъ быть выражена, принимая температуру одного изъ спаевъ равной 0°Ц.,

с—0,0481 / + 0,0000027 /-. (27)

Какъ видно по ур-ію (27), электродвижущая сила растетъ почти просто-пропорціонально температурѣ.

Для температуръ до 360° можно брать или ту же термопару жслѣ-зо-константанъ, или термопары м ѣ д ь-ко ті ст а нт а и ъ или серсбро-констан-танъ. Послѣдней термопарѣ слѣдуетъ отдавать предпочтеніе при высокихъ температурахъ, какъ менѣе подверженной окисленію, т. е. менѣе измѣняемой и въ отношеніи показаній. -Законъ измѣненія электродвижущей силы термопары мѣдь-константанъ можетъ быть выраженъ уравненіемъ

е=0,0403 / + 0,0000255 F, (28)

а для термопары серебро-константанъ—

е=0,035 / + 0,000025 і\ (29)

Какъ видимъ но ур-іямъ (28) и (29), кривая для термопары серебро-константанъ лишь немногимъ отложе кривой для пары мѣдь-констан-таиъ, т. е. чувствительность ея лини» немногимъ менѣе.

. Впіючемъ, нужно замѣтить, что числовые коэффиціенты въ ур-іяхъ (27)-Н29) невполнѣ постоянны, а иредставляютт» лишь среднія величины, такъ какъ очень трудно имѣть химически чистые металлы и еще труднѣе получать вполнѣ тождественные и однородные сплавы. Поэтому при пользованіи термопарами находятъ )'{e,t) для каждой пары кусковъ проволоки опытнымъ путемъ и полученные результаты представляютъ въ видѣ таблицы или, что значительно удобнѣе, въ видѣ діаграммы.

Способы, измѣренія. Само измѣреніе развивающейся вслѣдствіе разности температуръ электродвижущей силы можно производить двумя способами: непосредственнымъ измѣреніемъ напряженія тока при помощи чувствительнаго милливольтметра и, такъ назыв., нулевымъ способомъ.

Пулевой способъ, или способъ компенсаціоннаго соединенія, примѣняется при болѣе точныхъ измѣреніяхъ, такъ какъ онъ болѣе чувствителенъ. Онъ состоитъ въ томъ, что неизвѣстная электродвижущая сила термоэлемента уравновѣшивается другой, извѣстной электродвижущей силой.

Схема этого способа представлена на черт. 147: t термоэлементъ, а небольшой электрическій аккумуляторъ, и\ постоянное, а «■, регулируемое сопротивленіе, т милліамперметръ, а и гальванометръ. Токъ отъ аккумулятора «, регулируемый при помощи сопротивленія іѵ2>

вызываетъ въ сопротивленіи »•,, равномъ, напр., 0,1 ома, разность потенціаловъ, которая должна уравновѣсить неизвѣстную электродвижущую силу термоэлемента (; для этого передвигаютъ контактъ на ии, пока стрѣлка гальванометра д не станетъ на О; отчетъ на милліамперметрѣ т позволитъ найти температуру t.

Если въ предыдущей схемѣ вмѣсто сопротивленія а, измѣнять при производствѣ отчета сопротивленіе гси то получимъ схему по черт. 148:

токъ отъ аккумулятора а} дающій строго опредѣленную разность потенціаловъ на каждомъ элементѣ сопротивленія нд, идетъ по главной сѣти u\w2u's а и отвѣтвляется въ участокъ іс</\ чѣмъ больше электродвижущая сила термопары t, направленная навстрѣчу этому току, тѣмъ дальше надо передвинуть контактъ на сопротивленіи мд, т. е. увеличить его, чтобы обѣ электродвижущія силы уравновѣсились, на что укажетъ стрѣлка гальванометра и; положеніе контакта мд даетъ непосредственно разность потенціаловъ въ милливольтахъ, откуда обычнымъ путемъ находится температура і.

Такъ какъ паденіе, напряженія въ главной сѣти на участкѣ u\w„wt должно быть всегда точно одинаковое, а электродвижущая сила аккумулятора а мѣняется, то паденіе напряженія приходится передъ отчетомъ регулировать при помощи сопротивленія мд,. Регулированіе производится сравненіемъ съ нормальнымъ элементомъ >*-, который включается при помощи переключателя такъ, чтобы стрѣлка гальванометра опять таки становилась на нуль .

Способъ по схемѣ черт. 148 надежнѣе способа но схемѣ чорт. 147, такъ какъ въ немь точность показаній зависитъ лишь отъ постоянства электродвижущей силы нормальнаго элемента п и сопротивленія мд, что въ дѣйствительности достижимо, а въ способѣ по черт. 147 точность зависитъ отъ точности показаній такого хрупкаго прибора, какъ милліамперметръ т.

При нулевомъ способѣ можно пользоваться термопарами изъ болѣе тонкой, до 0,2 мм., проволоки, что еще увеличиваетъ чувствительность прибора.

Недостатки пулевого способа—большая сложность производства отчетовъ и невозможность измѣрять быстро колеблящіяся температуры, а также до|юговизна измѣрительныхъ приспособленій.

Поправки на сопротивленіе. При работѣ съ термоэлементомъ надо помнить, что свидѣтельство Ф.-Т. И. 11., которымъ долженъ быть снабженъ каждый хорошій термоэлементъ, указываетъ электродвижущую силу е самого элемента. Присоединенный къ термоэлементу милливольтметръ измѣряетъ напряженіе у зажимовъ, которое меньше с на величину паденія напряженія въ самомъ элементѣ; послѣднее равно произведенію іо-, гдѣ і сила тока, а г внутреннее сопротивленіе, элемента. Такъ какъ і зависитъ отъ внѣшняго сощютивлеиія, т. е. главнымъ образомъ отъ гальванометра, то и напряженіе у зажимовъ элемента будетъ разное, смотря по взятому гальванометру. Кромѣ того, гальванометръ обычно ставится на нѣкоторомъ разстояніи отъ термоэлемента и соединяется съ нимъ мѣдными проводниками, сопротивленіе которыхъ тоже нужно принимать во вниманіе', такъ какъ въ случаѣ значительнаго разстоянія и небольшого сопротивленія гальванометра вліяніе нхч можетъ быть довольно значительно.

Такимъ образомъ для полученія точныхъ результатовъ показанія прибора надо множить на нѣкоторый коэффиціентъ, вычисляемый на основаніи закона Ома. Если ь' показаніе гальванометра, г, внутреннее сопротивленіе термоэлемента, г.2—мѣдныхъ проводниковъ, г:і—гальванометра, то дѣйствительная элетродвижущая сила <?, по которой надо опредѣлять искомую температуру при помощи свидѣтельства Ф.-Т.

II. И.,

е=е

' ^ (О + Г2) ~і~ Гі

>1 + >2 + >":і

(30)

О величинѣ поправки можно судить по слѣдующему примѣру: термоэлементъ изъ серебра-константа на; проволоки имѣютъ d-~0,5 мм.; длина ихъ /—1000 мм.; г,=2,49 ома; длина мѣдныхъ проводниковъ L= 15 м. каждаго; діаметръ ихт> (L= 1,0 мм.; сопротивленіе милливольтметра г8=357 ома.

Сперва найдемъ сопротивленіе г, проводниковъ: удѣльное сопротивленіе мѣди г=0,017; при помощи выраженія

г = с. L / f, (31)

гдѣ / сѣченіе проводника въ мм2., получаемъ для обоихъ проводниковъ

тогда, ио ур-ію (30)

г.2 = 2.0,017.^ 0,60 ома;

в_,.т»+?.«вн-»б7 .

2,49 + 0,65 + 357 ’

Поправка равна почти 1%; при температурѣ въ +300’' она составитъ +3,2°, что уже очеш> много.

Для практическаго пользованія на основаніи такого вычисленія составляютъ но таблицѣ изъ свидѣтельства Ф.-Т. И. И. кривую температуръ уже для всей установки: термопары, проводниковъ и милливольтметра. Такая діаграмма позволяетъ по отчету милливольтметра сразу получить графически исправленную температуру.

Если термоэлементъ присланъ безъ свидѣтельства, а съ милливольтметромъ съ шкалой, градуированной прямо на °Ц., то указанныя поправки впесены уже при изготовленіи прибора. Однако въ случаѣ включенія длинныхъ соединительныхъ проводниковъ полезно произвести провѣрку нѣсколькихъ температуръ по основнымъ точкамъ: плавленія льда для 0°, кипѣнія воды для+1000 и кипѣпія ртути для4-357,2°.

Вліяніе холодныхъ спаевъ. Второе важное условіе для точности показаній—чтобы свободные концы, такъ назыв. холодные спаи, термоэлемента имѣли ту же температуру, что и при градуировкѣ. Въ Ф.-Т. И. И. термоэлементы вывѣряютъ, погружая эти концы въ тающій ледъ. Это самый правильный способъ. При техническихъ измѣреніяхъ часто ограничиваются охлажденіемъ концовъ проточной водой, температура которой измѣряется и прибавляется къ показаніямъ термоэлемента.

Иногда концы не охлаждаютъ и просто прибавляютъ къ показаніямъ прибора температуру окружающаго воздуха. Однако послѣдній способъ нельзя признать правильнымъ: вслѣдствіе лучеиспусканія и теплопередачи отъ нагрѣтаго спая температура холодныхъ спаевъ можетъ быть значительно выше температуры воздуха, и ошибка можетъ достигнуть нѣсколькихъ градусовъ, и въ то же время учесть ее никакъ нельзя.

Въ милливольтметрахъ, имѣющихъ температурную шкалу и приспособленіе для перестановки стрѣлки, поправку на температуру холодныхъ спаевъ можно избѣжать, установивъ до включенія милливольтметра его стрѣлку не на 0°, а на температуру холодныхъ спаевъ, погруженныхъ въ проточную воду. Конечно, при точныхъ измѣреніяхъ способъ этотъ не годится, такъ какъ электродвижущая сила растетъ согласно у-рій (27)-н20) не прямо пропорціонально температурѣ, а нѣсколько быстрѣе.

Вліяніе температуры помѣщенія. Наконецъ, нужно еще имѣть въ виду, что сопротивленіе обмотки милливольтметровъ, а, слѣдовательно, и ихъ показанія зависятъ отъ температуры. Поэтому милливольтметръ надо устанавливать такъ, чтобы онъ имѣлъ нормальную комнатную температуру. Если устранить его нагрѣванія нельзя, то показанія его будутъ ниже истинныхъ, и надо ввести нѣкоторую поправку. Для совремсныхъ ходовыхъ приборовъ отчеты надо умножать на а=( 1+0,0013 ДО, гдѣ Д< превышеніе температуры прибора надъ нормальной комнатной ( +1 Г»ЛЦ.).

При болѣе точныхъ наблюденіяхъ числовой «коэффиціентъ при Д£ нужно вычислять, затребовавъ отъ фабриканта прибора точныя данныя о величинахъ сопротивленія всего прибора и обмотки его отдѣльно.

Наконецъ, вообще надо слѣдить, чтобы всѣ соединенія, гдѣ соприкасаются разные металлы, имѣли одинаковую температуру, равную температурѣ помѣщенія; иначе въ этихъ мѣстахъ получатся тоже термоэлектрическіе токи, вліяющіе на показаніе термоэлемента.

Точность показаній указанныхъ выше термопаръ въ связи съ хюро шими милливольтметрами составляетъ при соблюденіи всѣхъ приве денныхъ поправокъ + Г, въ лучшемъ случаѣ + 0,5". При пользованіи нулевымъ методомъ измѣренія можно легко имѣть точность +0,5° к даже до + 0,2й.

19. Конструкція и принадлежности термоэлементовъ.-—Проволока для термоэлементовъ берется длиной около 100 см.; длина собственно не имѣетъ значенія, лишь бы она была достаточно велика, чтобы теплота, сообщаемая одному концу проволокъ термопары, не нагрѣвала другихъ концовъ.

Если требуется нѣсколько одинаковыхъ термоэлементовъ, то проще всего и дешевле выписать снабженную свидѣтельствомъ Ф.-Т. И. И. термопару изъ двухъ проволокъ такой длины, чтобы, разрѣзавъ ихъ на куски примѣрно по 100 см. каждый, получить требуемое число тер-

мопаръ. Затѣмъ надо еще имѣть соотв. милливольтметръ или приборъ для нулевого измѣренія и переключатель. Оправу для термоэлементовъ для всѣхъ измѣреній съ паровыми турбинами можно изготовлять на мѣстѣ, а для нѣкоторыхъ измѣреній, какъ увидимъ ниже, иначе даже и нельзя поступать.

Термоэлементы чаще всего изготовляются изъ проволоки толщиной въ 0,5-т-1,0 мм. Хотя термопары изъ Константина въ сочетаніи съ желѣзомъ, мѣдью и серебромъ можно имѣть толщиною и до 2 мм., но такая толщина безполезна, а иногда даже вредна, когда измѣряемая температура подвержена колебаніямъ.

Соединеніе концовъ, подвергаемыхъ измѣряемой температурѣ, производится или сплавленіемъ ихъ или, при низкихъ измѣряемыхъ температурахъ, спаиваніемъ чистымъ оловомъ, при чемъ нельзя пользоваться никакими кислотами, а лишь канифолью, такъ какъ кислоты разъѣдаютъ проволоки и мѣняютъ сопротивленіе термоэлемента.

Всего надежнѣе соединять концы проволокъ, скрутивъ ихъ другъ съ другомъ на длинѣ около 5 мм. и сплавивъ кончики на газовой горѣлкѣ. Одно скручиваніе ненадежно, такъ какъ проволоки могутъ покрыться окисью, которая сильно увеличиваетъ сопротивленіе.

Свободные концы термоэлемента соединяются съ изолированными мѣдными проводниками, ведущими къ прибору, при помощи котораго измѣряется электродвижущая сила. Соединеніе это дѣлается или при помощи зажимовъ или лучше при помощи прішанванія оловомъ съ канифолью же. Въ пилу ничтожнаго напряженія тока изоляція проводниковъ можетъ быть простая, какъ для электрическихъ звонковъ.

Сопротивленіе этихъ проводниковъ не должно быть велико; желательно дѣлать его не болѣе 1 ома; для этого при длинѣ каждаго изъ проводниковъ до 20 м. достаточно брать мѣдную проволоку толщиной въ 1 мм., при длинѣ до 100 м.—въ 2 мм..

Проволоки термопары надо тщательно изолировать другъ отъ друга по всей длинѣ. Это можно сдѣлать, надѣвъ на одну изъ нихъ тонкую стеклянную трубку или стеклянныя бусы; весь элементъ вставляется тоже въ стекляннующ трубку, запаянную съ одного конца. Снаряженный такимъ образомъ термоэлементъ можно вводить въ паровое или водяное пространство такими же способами, какъ и ртутные термометры.

Коли хотятъ повысить чувствительность термоэлемента, то можно брать открытую трубку и даже немного выставить изъ нея горячій спай. Термопара должна быть составлена въ этомъ случаѣ изъ проволокъ, которыя при данныхъ температурахъ и средѣ не окисляются, какъ, нанр., изъ константана и серебра. При этомъ нужно принять мѣры, въ родѣ устройства сальника, чтобы сохранить герметичность тоію пространства, гдѣ находится наръ или вода подъ давленіемъ, отличающимся отъ атмосфернаго.

Иа черт. 14!) показанъ образецъ такого термоэлемента4*); а нагрѣваемый спай термоэлемента, І>,Ь стеклянныя трубки, с гипсовая заливка, <1 стеклянная трубка, охватывающая термоэлементъ, с изолирующая оболочка, стекло или резина въ мѣдной пробкѣ /, ввернутой въ желѣзную трубку <j, которая сама ввернута въ чугунный фланецъ Ъ; наружная желѣзная труба а защищаетъ выводные концы термоэлемента отъ механическихъ поврежденій; і пробка, резиновая или даже древесная.

Па черт. 150 представлено болѣе простое снаряженіе, употребляемое авторомъ: одна изъ проволокъ термопары, вставляется въ тонеттт»-кую стеклянную трубку 1>, припаянную къ болѣе широкой трубкѣ о, въ которую наливается гипсъ, а сверху менделѣевская замазка <1; затѣмъ обѣ проволоки вставляются въ стеклянную трубку с съ раструбомъ / наверху и тоже заливаются гипсомъ у и сверху мопдолѣевской замазкой /<•. Снаряженный такимъ образомъ термоэлементъ вставляется въ паровое пространство при помощи штуцера по типу черт. 143.

Черт. m—151. Черт. 152.

Наконецъ, па черт. 151 представлена оправа термоэлемента, употреблявшаяся авторомъ для ввертыванія въ кожухъ многоетуненьча-той турбины для изслѣдованія температуры въ разныхъ ступеняхъ: а измѣрительный спай, І> и Ь двѣ тоненькія стеклянныя трубочки, которыя послѣ того, какъ онѣ надѣты на термопару, разогрѣваются до размягченія іг сплющиваются, чтобы могли пройти въ возможно пе- 4

4S) Fotsdi. 11. 12. S. П>.

большое отверстіе, 5—<» мм., въ бронзовой пробкѣ <1; далѣе проволоки пропускаются черезъ резиновую пробку с, въ которую входятъ и кончики трубокъ резина нажимается ниппелемъ е\ /,/ тоже стеклянныя трубки. Достоинство итого снаряженія—очень малая толщина части, вдающейся въ паровое пространство, и плотность при любомъ давленіи пара.

Чтобы сдѣлать термоэлементъ желѣзо-коіістантаігь болѣе чувствительнымъ къ колебаніямъ температуры, и имѣя въ виду легкую оки-сляемость желѣза, не позволяющую оставлять горячій спай открытымъ, фирма Кейзеръ п Шмидтъ изготовляетъ дли паропроводовъ съ перегрѣтымъ паромъ особый термоэлементъ съ арматурой изъ тонкой стальной трубки, снабженной близъ горячаго спая 8—10 тонкими ребрами ", увеличивающими поверхность наконечника въ 10—20 разъ, черт. Г>2. Чтобы въ случаѣ, если стальная трубка начнетъ пропускать паръ, послѣдній не могъ вырываться наружу или просачиваться въ кабель, ведущій къ гальванометру, въ головкѣ с устроенъ оалышчекъ.

Для увеличенія электродвижущей силы термоэлемента, при данной разности температуръ горячаго и холодныхъ спаевъ, а вмѣстѣ съ тѣмъ, слѣдовательно, и точности прибора, можно включать послѣдовательно нѣсколько термопаръ по схемѣ черт. 153: а,а, лѣвыя проволоки въ каждой изъ 4 паръ, напр., изъ константана, а правыя—изъ желѣ-

за, мѣди или серебра. Электродвижущая сила такого сложнаго термоэлемента, конечно, при равенствѣ электродвижущихъ силъ всѣхъ отдѣльныхъ термопаръ, въ 4 раза больше силы каждой термопары, и во столько же разъ больше отклоненіе стрѣлки милливольтметра при данной разности температуръ. Такими термоэлементами при соотв. числѣ паръ можно измѣрять самыя ничтожныя колебанія температуръ до 0,1° и даже еще меньше. Однако нужно имѣть въ виду, что послѣдовательное соединеніе нѣсколькихъ элементовъ понижаетъ чувствительность прибора, т. о. быстрое слѣдованіе за колебаніями температуры.

Такимъ образомъ въ термоэлементѣ по черт. 152 соединены, паи])., послѣдовательно 2 термопары изъ желѣза-копстантаііа, что позволяетъ измѣрять температуры отъ 0 до 50° съ точностью до 0,25°, благодаря же ребрамъ сохранена достаточная чувствительность.

Холодные спои. Какъ уже сказано выше, холодные спаи термоэлементовъ надо охлаждать или тающимъ льдомъ или водой.

Ледъ можно держать или просто въ стекляиномт» стаканѣ, пли лучше въ сосудѣ съ отверстіемъ у дна для спусканія тающей воды. Въ качествѣ такового можно пользоваться, напр., сосудомъ по черт. 145.

При охлажденіи проточной водой, температуру которой надо измѣрять термометромъ, можно пользоваться ванночкой въ родѣ ({юто-графической для промывки негативовъ съ притокомъ и отводомъ воды резиновыми трубками, или стекляннымъ сосудомъ, въ который вода попадаетъ близъ дна по резиновой трубкѣ изъ поставленнаго выше

В Мал'Ьепъ.—Испытаніе паропыхъ турбинъ.

8

ведра или бочонка, а отекаетъ прямо черезъ край въ подставленный тазъ.

Иъ настоящее время существуютъ приборы, въ которыхъ устранена не только необходимость поддерживать постоянной температуру холодныхъ спаевъ, но и вводить вообще какія либо поправки къ показанія м ъ м и л л 11 во л і >т м ет ра.

Одно изъ такихъ приспособленій—„компенсаторъ" проф. Прнетолн 4"), черт. Іо4, представляющій изъ себя добавочное сопротивленіе, уменьшающееся съ возрастаніемъ температуры. Ото наполненный ртутью запаянный стеклянный сосудъ, съ высокой, узкой шейкой; къ ртуть погружена петля изъ платиновой проволоки; соединенные съ ней и пропущенные черезъ стекло мѣдные концы припаиваются—одинъ къ одному изъ свободныхъ концовъ термопары, другой къ одному изъ проводниковъ. ведущихъ къ милливольтметру.

При повышеніи окружающей температуры и температура холодныхъ спаевъ повышается, а, слѣдовательно, показанія милливольтметра уменьшаются. По при атомъ возрастаетъ и температура ртути въ компенсаторѣ, ртуть расширяется, уровень ея поднимается, и длина свободныхъ концовъ петли уменьшается, а вмѣстѣ съ тѣмъ уменьшается и ея сопротивленіе, что, въ свою очередь, увеличиваетъ отклоненіе стрѣлки милливольтметра. Путемъ подбора длины петли, емкости сосудика съ ртутью и діаметра его шейки въ зависимости отъ внутренняго сопротивленія милливольтметра можно достичь полнаго уничтоженія вліянія измѣненія температуры холодныхъ спаевъ. Компенсаторъ Пристли очень удобенъ, особенно при пользованіи милливольтметрами съ неособенно большимъ внутреннимъ сопротивленіемъ.

Другое аналогичное приспособленіе, сконструированное Шварцемъ и изготовляемое, фирмой Кейзеръ и Шмидтъ, состоитъ въ слѣдующемъ яа): мѣдные проводники, ведущіе къ милливольтметру, совсѣмъ выброшены, къ его зажимамъ присоединяются прямо проволоки термопары—желѣзныя и константаповыя, при чемъ имъ придается*длина въ зависимости отъ разстоянія, на которомъ стоитъ милливольтметръ. Иными словами, холодные спаи имѣютъ ту же температуру, что и весь милливольтметръ; послѣдній же снабжается приспособленіемъ, автоматически добавляющимъ къ разности температуръ нагрѣтаго и холоднаго спаевъ температуру помѣщенія. Термопара желѣзо-константанъ берется потому, что законъ измѣненія ея электродвижущей силы всего ближе подходитъ къ наклонной прямой, что особенно важно при измѣняющейся температурѣ холодныхъ спаевъ.

Черт. ).">4.

4") Sc.-Amor. 1906, 94, р. 415; Iron Age. 77, р. 1 (НО; Eng. Nows. р. 159. bft) Z. V. (1.1. 1912, S. 269.

Jljm пользованіи нѣсколькими термопарами но схемѣ черт. 153, промежуточные нонагрѣваемые спаи желѣза и константа на выводятся тоже до гальванометра, чтобы и они имѣли ту же температуру.

На черт. 155 представлена схема такого соединенія и соотв. гальванометра: ' и <- два термоэлемента, соединенные послѣдовательно при

Ю

ю

помопш компенсаціонной петѵш /; спираль Ь, спаянная изъ двухъ ила стинокъ съ разными коэффиціентами расширенія при измѣненіи температуры, лѣвымъ концомъ закрѣплена неподвижно, а правымъ, свободнымъ концомъ прилегаетъ къ пружинной державкѣ і> подводящей спирали s. При возрастаніи температуры спираль /> развертывается п сообщаетъ подвижной системѣ прибора и стрѣлкѣ при содѣйствіи пружинки / и опирали .s вращеніе по часовой стрѣлкѣ; при уменьшеніи температуры стрѣлка поворачивается немного въ обратную сторону. При помощи этого устройства стрѣлка милливольтметра безъ воздѣйствія термотока устанавливается на температуру окружающаго воздуха. Температура эта, равная температурѣ холодныхъ спаевъ, лежащихъ у самаго прибора, такимъ образомъ автоматически добавляется къ температурѣ, указываемой милливольтметромъ при воздѣйствіи термотока.

Милливольтметры. Въ качествѣ измѣрительнаго прибора обыкновенно берутъ прецизіонный милливольтметръ со стрѣлкой, чаще всего сис.темы Депрэ-д’Арсонваля.

Для ходовыхъ измѣреній довольно распространены приборы фирмы Кейзеръ и Шмидтъ, въ которыхъ вертикальная ось качанія подвижной части прибора, катушки с.о стрѣлкой, оканчивается остріями, опирающимися на подпятники изъ камня. Приборы эти сравнительно прочны и даютъ правильныя показанія, даже если установлены не стро-

го по уровню, или подставка немного дрожитъ.

Приборы той же фирмы по схемѣ черт. 155 исполняются съ горизонтальной осью качанія; ихъ наружный видъ еъ круглымъ кожухом напоминаетъ манометръ. Нто хорошіе станціонные приборы, но для точныхъ измѣреній онп нс годятся.

Очень точные и удобные приборы изготовляетъ заводъ Сименсъ ч Гальске. Па черт. 150 представленъ въ 1:5 иатур. всл. милливольтметръ еъ подвижной частью на остріяхъ. Па черт. 157 представленъ приборъ той же фирмы, но еъ обмоткой, подвѣшенной на туго натянутой проволочкѣ. Перкало, находящееся рядомъ со шкалой, позволяетъ дѣлать очень точные отчеты: при отчетѣ надо помѣщать глазъ такъ,

я*

чтобы стрѣлка закрывала сноо изображеніе въ зеркалѣ. Передъ отчетомъ надо привести приборъ при помощи уетановптелыіыхъ шіитовъ въ строго горизонтальное положеніе, на что укажетъ круглый уровень «. Сбоку находится арретпровка (>, которую нужно отпускать передъ

Черт. 156.

Чорі. 157.

отчетомъ, понарачпвая влѣво, а послѣ сейчасъ же опять закрывать; несоблюденіе этого н]>авпла сокращаетъ срокъ службы такого деликатнаго прибора, а также можетъ легко вызвать его поломку. Поворачиваніемъ верхушки у трубы, въ которой находится проволочный подвѣсъ, можно устанавливать стрѣлку на температуру холодныхъ спаевъ.

Лрретировкоіі и шкалой съ зеркаломъ снабжаются вообще всѣ точные приборы и но черт. 15(5.

Приборы съ подвѣшенной обмоткой болѣе чувствительны, но и болѣе хрупки; оші требуютъ тщательной установки но уровню и чрезвычайно бережнаго обращенія. g

Черт. 159.

Приборы фирмы Гартманъ и Браунъ отличаются тоже большой точностью и чувствительностью; они дѣлаются съ подвѣшенной обмоткой;, образецъ прибора тоже въ 1:5 натур. вел. представленъ на черт. 158.

.Нѣкоторыя фирмы изготовляютъ еще гальванометры настѣнные, съ расположеннымъ сбоку остріемъ стрѣлки. Образецъ такого прибора ■фирмы Кэмбриджской fv-in Научныхъ Приборовъ представленъ на черт 159. Такіе приборы особенно удобны для постояннаго нахожденія въ .машинномъ помѣщеніи, гдѣ трудно найти вполнѣ подходяще-укромное мѣсто для установки прибора настольнаго типа.

Чтобы уменьшить вліяніе побочныхъ, могущихъ измѣняться, сопротивленій, напр., соединительныхъ проводниковъ пли выключателей, милливольтметры дѣлаютъ нарочно съ большимъ внутреннимъ сопротивленіемъ въ .*?()()—GU0 ом..

Описанные выше милливольтметры имѣютъ обыкновенно, кромѣ шкалы съ дѣленіями въ милливольтахъ, вторую шкалу съ дѣленіями въ °Ц., позволяющую дѣлать отчеты непосредственно, не справляясь съ таблицей или кривой зависимости между элекродвижущей силой и температурой. При атомъ не надо однако забывать, что температурная шкала наносится опытнымъ путемъ для даннаго термоэлемента; для другого она можетъ и не годиться.

Наконецъ, на черт. НИ) представленъ въ 1:5 натур. вел. компактный наборъ приборовъ для измѣренія но нулевому способу схемы черт. 148 въ изготовленіи Сименсъ и Гальске; одинаковыми буквами, ■только заглавными, обозначены тѣ же части, что на черт. 148.

Черт. 160.

Для постояннаго контроля температуръ, напр., перегрѣтаго пара, полезны записывающіе гальванометры. Для испытанія турбинъ они не являются необходимыми, хотя тоже желательны для того, чтобы слѣдить, насколько удовлетворялось необходимое требованіе постоянства температуры передъ турбиной.

Удобный и сравнительно пегромоздкій приборъ фирмы Гартманнъ и Б])аунъ представленъ въ 1:5 патур. вел. на чсрт. 1(>1. Оігь состоитъ іш. милливольтметра системы Депрэ-д’Арсонваля, соединеннаго съ особымъ самозаписывающимъ приспособленіемъ. Дѣйствіе его слѣдующее: часовой механизмъ поворачиваетъ равномѣрно барабанъ, на которомъ прикрѣпляется бумага, и вмѣстѣ съ тѣмъ черезъ каждыя 30 или 45 сек. заставляетъ опускаться дугу съ дѣленіями, находящуюся

Черт. 101. >

надъ всей шириной ленты и прижимающую къ ней на одно мгновеніе-стрѣлку вольтметра, снабженную особымъ перомъ для записи; это нажатіе даетъ послѣдовательный рядъ точекъ, замѣняющій непрерывную кривую; барабанъ дѣлаетъ одинъ оборотъ въ 24 часа. Такъ какъ стрѣлка при своихъ перемѣщеніяхъ не касается бумаги, то чувствительность прибора отъ давленія пишущаго приспособленія не страдаетъ.

Для измѣренія ординатъ получающейся діаграммы имѣется прозрачный стеклянный масштабъ. Дуги, которыя награфлены на бумагѣ, и разстояніе между которыми соотвѣтствуетъ '/- часа, позволяютъ устанавливать время .’побей точки діаграммы.

Вк.імч(П)}(\щ іі nf‘Pr‘i>'-tio44iiif\iit. Чтобы не заставлять милливольтметръ все время находиться подъ токомъ, при чемъ онъ неизбѣжно изнашивается, лучше включать его только при производствѣ отчетовъ, конечно, кромѣ контрольныхъ приборовъ, которые нужны для ухода за турбиной и потому включаются разъ навсегда.

Въ качествѣ включателя можно пользоваться или кнопкой, употребляемой при электрическихъ звонкахъ пли маленькимъ выключателемъ,

употребляемымъ для освѣщенія, но въ виду возможнаго непостоянства сопротивленія этихъ приборчиковъ при точныхъ измѣреніях’ь слѣдуетъ брать ртутный выключатель; его можно просто сдѣлать изъ стеклянной баночки, вокругъ которой обвитъ н тѣмъ прикрѣпленъ къ ней проводникъ, идущій отъ милливольтметра, при чемъ конецъ этого проводника, освобожденный отъ изоляціи, погруженъ постоянно въ ртуть, консігь же проводника, присоединеннаго къ термоэлементу, пропущенъ черезъ стеклянную трубку, обернутъ вокругъ ея конца и вмѣстѣ съ нимъ погружается въ ртуть только при производствѣ отчета температуры.

Ча* то къ одному милливольтметру приходится присоединять но-очереди нѣсколько термоэлементовъ, что очень удобно производить такимъ же ртутнымъ выключателемъ: концы отъ проводниковъ, припаянныхъ, напр., къ отрицательному полюсу термопаръ, т. е. къ проволокамъ изъ нонетантана, поджимаются всѣ подъ одинъ зажимъ милливольтметра, а концы отъ другого полюса, но указанному выше, погру жаются въ еоотв. моменты въ ртуть.

* Если переключаются послѣдовательно не болѣе 5 термоэлементовъ, то удобно пользоваться переключателемъ, изображеннымъ въ натур. вел. на черт. 102: черезъ эбонитовую дощечку » пропущена ось вращенія собачки />, снабженной для лучшаго контакта золотымъ наконечникомъ; собачка эта соединена позади дощечки съ однимъ изъ зажимовъ милливольтметра; латунныя пла-

стинки-пружинки, съ которыми можно вводить въ соприкосновеніе собачку І>; подъ винтики, прикрѣпляющіе <\с къ дощечкѣ <>, поджимаются концы проводниковъ. припаянныхъ къ еоотв. проволокѣ термопаръ; упорные уста новотельные винтики duds... связаны проводниками сзади дощечки п съ собачкой Ь и обезпечиваютъ включеніе; ключъ у собачки Ь снабжается указателемъ. показывающимъ, какая изъ пластинокъ ѵ.с въ данный моментъ введена въ цѣпь съ милливольтметромъ. Переключатель этотъ можетъ быть приводимъ въ дѣйствіе и часовымъ механизмомъ при пользованіи самозаписывающимъ милливольтметромъ.

20. Термометры-сопротивленія. Общія указанія.—Приборы эти основаны на возрастаніи электрическаго сопротивленія платиновой (рѣдко золотой, никкелевой пли желѣзной) проволоки по мѣрѣ возрастанія ея температуры.

По новѣйшимъ опытамъ Каллендара зависимость эту отъ 0" до 000"Ц. можно хорошо выразить для платины уравненіемъ

»■='■„(' 1 -{-0,0084075/—(),()()00000()07:»/s), (32)

гдѣ сопротивленіе при 0"Ц.

11а. практикѣ хорошіе приборы градуируются всегда опытнымъ путемъ.

Способы измѣренія. Всѣ многочисленныя схемы намѣренія сопротивленія, весьма разнообразныя на первый взглядъ, можно снести къ 4 основнымъ.

Способъ 1: неизвѣстное измѣняющееся сопротивленіе »•,, черт. 103, опредѣляютъ по извѣстному, постоянному сопротивленіи» г; именно, токъ отъ аккумуляторнаго или сухого элемента а развѣтвляется въ точкѣ 1, при чемъ согласно закона Кирхгофа .

г,: п =

1

откуда

»ч=тді/і2; (33)

зная величину г и измѣряя силу тока /, и і.. въ каждомъ изъ отвѣтвленіи при помощи соотв. приборовъ г, и е.., черт. 163, можно найти искомое сопротивленіе »■,. а по нему и соотв. температуру.

Г'

— —If-VvWA

Г

-чд-

*0-

-лД\Ѵ\Ѵ

и

г,

сѴѵѴѵѴ-

L

а; і

г,

(34)

Черт. 1<і:3. Черт. 104

С и ос о б ъ 2: Консоль предложилъ схему, черт. 164, съ двумя элементами <іі и (’■, и однимъ амперметромъ </; электродвижущія силы элементовъ берутся одинаковыя, каждая ]»авная е. По отвѣтвленію J—:і пойдетъ токъ, сила котораго согласно закона Кирхгофа

• е(п —>’і)

гі (»'і -+- У) + У\

т. е. сила тока і, измѣряемая милліамперметромъ и, п]»пблизителыіо пропорціональна разности сопротивленій; небольшое измѣненіе сопротивленія г» вызываетъ значительное измѣненіе силы тока і, а, слѣдовательно, и большое отклоненіе стрѣлки и.

Величина сопротивленія, по которой находится температура, изъ ур-ія (34)

>•. = —!-(?,+ С*\. (35)

в — I (»'} -j- Го)

Способъ 3, съ мостикомъ Уитстона, черт. 103; если >■„ сопротивленіе мостика и милліамперметра >». г сопротивленіе на участкѣ

1-а-И, е электродвижущая сила элемента «, і сила тока его, то обозначая силы тока, проходящаго по отдѣльнымъ отвѣтвленіямъ, соотв. 6,0’:, и і4, а но мостику <<>, и имѣя въ виду, что всѣ сопротивленія дѣ-ляіотся одинаковыя, г1=гх=гЯ) получаемъ но закону Кирхгофа для >\

выраженіе „ , . .

_ег,- + і0Л (4R.

и~ / г ; /* ’ '6Ь>

гдѣ

А -- rJ + 2 г0 г,8 + 2 г г,2 + 3 г г(> г,, /> = г Го + 2 г г, -f- 2 rj -f- 3 Г]2.

Несмотря на нѣсколько сложный видъ, величины А и В не затрудняютъ вычисленій, такъ какъ онѣ не мѣняются и для каждой данной установки могутъ быть вычислены заранѣе разъ навсегда.

Такъ какъ напряженіе тока е должно быть извѣстно, то измѣряя »0, имѣемъ всѣ данныя для опредѣленія >\.

Па практикѣ дѣлаютъ такъ, что при O'II,. всѣ 4 сопротивленія равны, шкала наносится опытнымъ путемъ такъ, что отклоненіе

стрѣлки милліамперметра прямо указываетъ искомую температуру въ °Ц.

если одно изъ постоянныхъ сопротивленій г,, >•, или замѣнить регулируемымъ, черт. НН), и при измѣненіи г, такъ регулировать, чтобы стрѣлка гальванометра и возвращалась на 0; при этомъ, очевидно, прямо

П=г,. (37)

Сравнивая между собой всѣ разобранные способы, можно сказать, что самымъ удобнымъ и простымъ является способъ 3; болѣю чувствителенъ и особенно удобенъ при малыхъ измѣненіяхъ температуръ способъ 2; нулевой способъ 4 нѣсколько сложнѣ>е, но зато самый точный: при немъ можно пользоваться гораздо оолѣ»е чувствительнымъ гальва-

іюметромъ, такъ какъ шкала ого можетъ при гои же длинѣ имѣть лишь небольшое число очень крупныхъ дѣленіи; кромѣ того, способъ «тотъ не зависитъ отъ измѣненія напряженія и силы тока, не зависитъ и отъ точности градуировки шкалы гальванометра, лишь бы ея 0 былъ вѣренъ, и, наконецъ, какъ увидимъ ниже, при немъ легко уничтожить вредное вліяніе добавочныхъ сопротивленій.

Способъ 1 въ настоящее время оставленъ, какъ недостаточно чувствительный и точный вслѣдствіе наличности двухъ амперметровъ.

Источники ошибокъ и ихъ устраненіе. При пользованіи наиболѣе распространеннымъ способомъ 3 въ выраженіе сопротивленія »*,, ур-іс іЗО), входитъ, кромѣ силы тока, еще и напряженіе е въ главной сѣти. Имѣете того, чтобы каждый разъ измѣрять <, на практикѣ предпочитаютъ работать съ постояннымъ ѵ. Для того, чтобы, несмотря на измѣненіе напряженія элемента «, въ сѣчи оставалось постоянное с, схему по черт. 105 надо дополнить двумя добавочными сопротивленіями и /•.„ черт. 107. Контрольное сопротивленіе дѣлается такой величины, чтобы при включеніи его при помощи переключателя с вмѣсто термометра-сопротивленія >\ при надлежащемъ с стрѣлка милліамперметра встала на опредѣленную мѣтку. Если напряженіе элемента а понизилось, отклоненіе стрѣлки будетъ меньше, тогда выводятъ часть сопротивленіи пока стрѣлка не займетъ требуемое положеніе. Если при выведенномъ полностью, стрѣлка вее-же не доходитъ до мѣтки, то аккумуляторъ надо подзарядить.

Въ приборахъ по способу 2, черт. 104, провѣрка е производится такимъ же переключеніемъ на контрольное сопротивленіе, при чемъ установка стрѣлки у на требуемой мѣткѣ достигается регулированіемъ сопротивленія г„, которое служитъ шунтомъ для амперметра д. Для пользованія выраженіями (31) и (35.) надо еще слѣдить за тѣмъ, чтобы напряженія токовъ, посылаемыхъ элементами «, и а, въ отвѣтвленіе /—2, были строго одинаковы. Чтобы урегулировать возможную небольшую разницу, соединеніе въ точкѣ 2 дѣлается при помощи не-

большого еопротивленія-нолзушки, устанавливаемой такъ, чтобы при при опредѣленной температурѣ термометра г,, 0°Ц, стрѣлка <j стояла на 0.

Въ способѣ 4 напряженіе тока не имѣетъ значенія.

Второй источникъ ошибокъ—измѣненіе температуры не только платиновой спиральки-термометра, но вслѣдствіе теплопередачи и лучеиспусканія и присоединяемыхъ къ ней проводниковъ, ведущихъ къ измѣрительному сопротивленію. Въ виду неопредѣленности, на какую длину проводниковъ распространяется нагрѣваніс, и по какому закону температура ихъ надаетъ отъ измѣряемой ( до /,, окружающаго воздуха, учесть происходящее добавочное, „вредное4* сопротивленіе, повышающее показанія прибора, аналитически очень трудно, поэтому стараются уничтожить его вліяніе соотв. конструкціей.

Для нулевого способа это вліяніе можно совершенно уничтожить при помощи компенсаціонной петли Каллендара. черт. 108: с,с проводники, „вредное44 сопротивленіе которыхъ надо уничтожить; они дѣлаются изъ проволоки изъ того же металла, что и сопротивленіе но значительно большаго сѣченія для уменьшеніи ихъ вліянія; * петля изъ того же металла, того же сѣченія и той же длины, что с, располагаемая параллельно г и включаемая въ участокъ 1—г... Такимъ образомъ, насколько возрастетъ вредное сопротивленіе, точно настолько же возрастаетъ и сопротивленіе с, т. е. участка -/—/•», и иопрежнему имѣемъ точно >■,=/•.,. Нѣкоторый недостатокъ этой петли—необходимость вести 4 проводника отъ термометра-сопротивленія.

Для способа 3 компенсаціонная петля не можетъ вполнѣ уничтожить вліяніе вреднаго сопротивленія, какъ видно но ур-ію <:И>І, но нѣкоторое улучшеніе она даетъ; главное же—надо дѣлать вредное сопротивленіе возможно малымъ, тогда и измѣненіе, ого не будетъ столь ощутительно.

Для того, чтобы колебаніи температуры въ помѣщеніи не вліяли на показанія приборовъ, и всѣ остальные проводники ,должны имѣть возможно малое сопротивленіе. Проводники эти берутся мѣдные, изолированные, такого сѣченія, чтобы полное сопротивленіе ихъ- было не болѣе 1 ома; при точныхъ измѣреніяхъ проводники стараются дѣлать возможно короткими, чтобы ихъ сопротивленіе было всего 0,1, даже 0,01 ома.

Чтобы быть увѣреннымъ, что сопротивленіе проводниковъ съ теченіемъ времени не измѣнится, всѣ соединенія надо дѣлать при помощи пайки оловомъ, а не зажимовъ и винтовъ, у которыхъ поверхности соприкосновенія легко покрываются окисью, сильно увеличивающей сопротивленіе. Тамъ, гдѣ зажимы неизбѣжны, поверхности соприкосновенія нужно осматривать и чистить.

Для правильности отчетовъ постоянныя сопротивленія дѣлаются изъ манганина, температурный коэффиціентъ измѣненія соиротивлс-

пін K'OTOpajo всего 0,00001. Регулируемыя сопротивленія, г., черт. J 00 или 108, при точныхъ измѣреніяхъ лучше дѣлать въ видѣ .магазиновъ сопротивленія со штепселями; послѣдніе должны имѣть большую, хорошо приточенную поверхность.

Наконецъ, надо слѣдить, чтобы въ сѣти но было термотоковъ, для чего всѣ соединенія должны быть но возможности изъ одинаковыхъ металловъ и имѣть одинаковую температуру.

Рила тока отъ аккумулятора не должна быть велика, всего около 0,1 ампера. Для особенно точныхъ измѣреніи, напр. при помощи нулевого способа, силу тока берутъ еще меньшую, около 0,01 амн., чтобы токъ не нагрѣвалъ замѣтно платиновую спиральку.

Провѣрки. Нъ заключеніе можно упомянуть, что провѣрка этихъ приборовъ производится совершенно такъ же, какъ и ртутныхъ термометровъ и тѣми же приборами.

21. Конструкція термометровъ-сопротивленій.— Мри неособенно высокихъ температурахъ, отъ -4-НЮ" до (НЮ"Ц., платиновую и|юволоку можно замѣнять ради удешевленія инккеловой. Такой приборъ для измѣренія температуры перегрѣтаго пара, ввертываемый въ стѣнку трубы, при пользованіи схемой Капселя, способъ 2, изготовляемый фирмой Г. Л. Шульцъ, изображенъ на черт. НИ); сопротивленіе, сдѣлано въ видѣ спиральки изъ никкелевой проволоки, намотанной на фарфоровый стержень; кожухъ изъ желѣза.

ПЗ

* I

«£

Далѣе укажемъ нѣсколько приборовъ для измѣренія но наиболѣе распространенному способу 3.

Ма черт. 170 представленъ примѣрно въ 1:2 натур. вел. изготовляемый фирмой Краунъ термометръ, ввертываемый непосредственно въ стѣнку трубы, (•пираль изъ никкеля, кожухъ стальной; длина /=].')() мм.; примѣнимъ приборъ до .‘ИЮ"Ц.

На черт. 171 изображенъ въ 1:2 натур. вел. приборъ той же фирмы для измѣренія температуры жидкости непосредственнымъ погруженіемъ въ нее прибора: тонкая ішккелевая проволока а намотана на фарфоровую трубку, открытую съ обоихъ концовъ; проволока закрыта

§ 21.

герметически кожухомъ изъ мѣдной трубки !>; проводники къ гальванометру состоятъ и.п. гибкаго двухжилыіаго кабеля съ свинцовой обо-..точкой с. Плагодаря соприкосновенію прибора съ жидкостью изнутри и снаружи достигается очень быстрое слѣдованіе его показаніи за из-мѣненіями температуры жидкости.

На черт. 172 изображенъ въ 1:4 натур. вел. приборъ фирмы Гарт-маппъ п Праунъ: в'ь плоскомъ металлическомъ кожухѣ заключается гонкая платиновая лента, навернутая спиралью на пластинку изъ слюды. Фланецъ у нижней части головки скрѣпленъ съ муфтой для ввер-

А

Р1

тывапія въ иар()іі|.овод’ь; въ случаѣ нлоскоіі стѣнки у сосуда съ изслѣдуемой жидкостью можно приборъ привертывать фланцемъ прямо къ этой стѣнкѣ. Приборъ можетъ измѣрять температуры отъ —100° до -j-500'’Ц. Гальванометръ дѣлается прямо съ температурной шкалой. Па черт. 1 74 изображенъ образецъ настѣннаго гальванометра для

Чсрт. 173.

прибора по черт. 172 со шкалой для температуръ отъ—20° до -(-(НГЦ.;: такого же типа дѣлаются гальванометры со шкалой и съ другими предѣлами температуръ, наітр. 4-150° до 4-4000Ц для перегрѣтаго пара.

Наиболѣе удачной надо признать появившуюся года Й—4 назадъ конструкцію, изготовляемую фирмой И. К. Герэуеъ, черт. 174 и 175’ платиновая проволока навертывается въ видѣ» спирали на нагрѣтую до размягченія палочку изъ кварцеваго стекла и вставляется въ тонкостѣнную трубку изъ такого же стекла; затѣмъ трубку нагрѣваютъ до размягченіи , выкачиваютъ изъ нея въ то же время воздуха», вслѣдствіе чего трубка плотно садится на палочку, такъ что витки спирали

о»

tiu итшиитппшЯіншйпішіімпга: ш

подходятъ близко къ поверхности трубки, черт. 175; вслѣдствіе отсутствія воздушной прослойки такой термометръ слѣдуетъ почти мгновенно за измѣненіями измѣряемой температуры и не боится самыхъ рѣдкихъ колебаній ея въ силу свойствъ кварцеваго стекла, имѣющаго ничтожно малый коэффиціентъ расширенія. Отъ платиноваго сопротивленія до зажимовъ въ головкѣ идутъ два проводника, дѣлаемые до -г400"Ц. ради уменьшеніи стоимости изъ серебряной проволоки; соединеніе съ платиновыми концами дѣлается сплавленіемъ.

На черт. 170 изображенъ въ 1:2 натур. вел. такой готовый термометръ для точныхъ измѣреній; нижняя топкая часть имѣетъ толщину всего 4 мм., длина платиновой спиральки 60 мм., ея сопротивленіе- при ()"Ц. 50 ом.; такіе же приборы дѣлаются толщиной всего въ 3 мм., при длинѣ спиральки 20 мм. и сопротивленіи 25 ом..

0

1

н

г**

Образцы приборовъ для техническихъ цѣлей, снабжаемыхъ кожухомъ изъ желѣзной или стальной трубки, даны на черт. 177 и 178, оба въ 1:5 натур. вел.; длина спирали 00 мм., сопротивленіе ея 50 ом.; предѣлы примѣненія —200° до 4-700°Ц.; утолщенную часть отъ собственно измѣрительнаго прибора, тгѣющаго длину въ 100—150 мм., вверхъ можно имѣть любой длины отъ 0 до 500 мм..

Па черт. 179 представленъ въ 1:5 натур. во л. внѣшній видъ мостика Уитстона для термометровъ по чорт. 1 77—-178.

Наконецъ, образецъ прибора фирмы Кямбриджской К-іи Научныхъ Приборовъ для намѣренія по нулевому способу 4 представленъ на чорт. 180—182: а платиновая спираль, навернутая па крестъ изъ слюдяныхъ пластинокъ, Ь 4 платиновыхъ проводника, вѣрнѣе, 2 проводника и компенсаціонная петля Калленда-ра; '• диски изъ слюды, поддерживающіе эти проводники, •/ фарфоровая трубка, <■ стальная трубка-кожухъ, / тоже стальная трубка; головка </ дѣлается для лабораторныхъ работъ изъ буковаго де- Черт ь0-

рева; г зажимы для проводниковъ къ мостику Уитстона.

«Ці

JL.

L

Э

or

Т

CL

to*

Мостикъ Уитстона и гальванометръ можно типа, но очень удобенъ также наборъ Уинля,

брать обыкновеннаго изготовляемый Кям-

бриджской К-іеіі Научныхъ Приборовъ, гдѣ мостикъ, гальванометръ и элементы собраны въ одинъ небольшой ящикъ, черт. 183, около 1:7

натур. всл.: 1‘ самый термометръ, />' гальванометръ, стрѣлка котораго приводится къ нулю измѣненіемъ сопротивленія, соотв. г3 на чсрт. 180, для чего поворачиваютъ моховичокъ II; F нажимной рычажокъ для замыканія тока; подвижная шкала Л даетъ сопротивленіе г, или даже прямо искомую температуру /„ въ "Ц.; V пара аккумуляторныхъ зю-ментовъ, а /»' регулировочное сопротивленіе для установки требуемаго напряженія.

Въ качествѣ источника электрическаго тока въ современныхъ конструкціяхъ чаще всего встрѣчаются аккумуляторные алименты, одинъ или иногда два съ напряженіемъ около 2 вольтъ, емкостью въ

10—15 амлерчасовъ. Въ виду ничтожнаго расхода тока по указанному выше и замыканію тока лишь въ моменты отчетовъ, элементы приходится заряжать разъ въ нѣсколько мѣсяцевъ.

22. Измѣреніе температуръ у турбинъ.—При испытаніи паровыхъ туубпнъ приходится-измѣрять температуры пара, воды и масла; впрочемъ, послѣднее измѣреніе1 не имѣетъ непосредственнаго отношенія къ рабочему процессу въ турбинѣ, выясняемому при испытаніи, а потому мы скажемъ о немъ отдѣльно въ главѣ о смазкѣ.

Температуры пара. Чтобы установить при испытаніи условія, въ которыхъ турбина работаетъ, надо измѣрять температуры пара:

1, въ концѣ паропровода, породъ самымъ впускомъ въ турбину, т. е. у большинства турбинъ передъ регулировочнымъ дроссель-клапаномъ, чтобы знать, имѣется ли у турбины насыщенный наръ или перегрѣтый, и въ послѣднемъ случаѣ насколько;

2, производимое при болѣе подробномъ испытаніи измѣреніе температуры пара между дроссель-клапаномъ и впускомъ въ самое турбину относится уже къ изслѣдованіи» рабочаго процесса турбины, но но методу измѣренія, ничѣмъ не отличается on. перваго измѣренія;

3, далѣе необходимо измѣрять температуру пара при выходѣ изъ турбины, съ одной стороны, для установленія состоянія пара, если онъ выходить перегрѣтымъ, что впрочемъ бываетъ рѣдко, съ другой, болѣе обычный случай, для контроля показаній пакууметра;

4, иногда измѣряютъ температуры пара въ холодильникѣ въ началѣ пути пара, въ серединѣ и въ концѣ, для оцѣнки работы холодильника;

5, наконецъ, при заводскихъ испытаніяхъ новаго типа мнегоетунень-чатой турбины и при на умно-лабораторныхъ изслѣдованіяхъ измѣряютъ температуру пара въ отдѣльныхъ ступеняхъ турбины для выясненія дѣйствительнаго рабочаго процесса и способовъ его улучшенія.

Для измѣреній 1-го и 2-го чаще всего пользуются ртутными стеклянными термометрами. Впрочемъ, за послѣднее время получаютъ все большее и большее распространеніе термоэлементы п термометры-сопротивленія. Оба эти типа приборовъ имѣютъ существенныя преимущества, какъ въ смыслѣ удобства производить отчеты, такъ, главнымъ, образомъ, въ виду возможности производить ихъ па разстояніи.

Въ смыслѣ точности измѣреній ртутные термометры изъ стекла 59,псъ дѣленіями въ Г, термоэлементы съ отчетами по милливольтметру и термометры-сопротивленія съ отчетами но милліамперметру можно считать примѣрно равноцѣнными. Точность при внимательномъ отношеніи и соблюденіи указанныхъ выше предосторожностей около +1° при высокихъ темноратаурахъ и до +0,5" при температурахъ 150-:- ISO"; въ общемъ около +0,5%.

Достичь большей точности препятствуетъ необходимость вводить термометры при помощи штуцера но тину черт. 144 или арматура термоэлементовъ и термометровъ-согіротивленій. Впрочемъ, точность выше ±0,3% и не требуется. Указываемыя во многихъ отчетахъ объ испытаніяхъ температуры съ точностью до 0,1" являются просто результатами среднихъ выводовъ изъ ряда послѣдовательныхъ отчетовъ и свидѣтельствуютъ вовсе не о достигнутой точности, а о, такъ назыв., „увлеченіи десятичными знаками" и недостаточно вдумчивомъ отношеніи къ получаемымъ результатамъ.

Хотя скорость пара въ трубѣ вообще невелика, но какой нибудь выступъ или ребро близъ штуцера для термометра могутъ вызвать мѣстный перегрѣвъ пара за счетъ кинетической энергіи, какъ это будетъ подробнѣе выяснено ниже. Такой перегрѣвъ вызываетъ повышеніе показаній прибора.

Въ виду этого, если температура пара оказывается лишь на 2-+5° выше, чѣмъ соотвѣтствующая данному давленіи» температура насыщеннаго пара, то прежде чѣмъ рѣшить, что паръ слабо перегрѣт ь, надо провѣрить, не является ли перегрѣвъ кажущимся, и наръ, наоборотъ, можетъ оказаться даже влажнымъ.

Для измѣренія температуры пара низкаго давленія, измѣреній 3-го и 4-го, іі|м>іцс всего пользоваться ртутнымъ стекляшшімъ термометромъ, вводимымъ непосредственно при помощи резиновой пробки. Термометры надо брать съ дѣленіями въ 0,5°, что при введеніи соотв. поправокъ позволяетъ опредѣлять температуры съ точностью до +0,5°.

Иногда для этихъ измѣреній пользуются тоже термоэлементами или термометрами-сопротивленіями, но рѣже, такъ какъ они даютъ лишь одно преимуіцеетво—возможность производить отчеты на разстояніи, но зато для этих'ь измѣреній меігѣе точны и, кромѣ того, стоять сравнительно дорого. Впрочемъ, разъ одинъ изъ этихъ способовъ выбранъ для измѣренія температуры свѣжаго пара, присоединеніе такихъ же приборовъ для отработавшаго пара обходится уже недорого.

Наибольшаго вниманія и особенно точныхъ приборовъ требуетъ измѣреніе температурт, въ отдѣльныхъ ступеняхъ.

На черт. 184 изображено въ 1:5 натур. вел. соотв. приспособленіе съ ртутнымъ термометромъ, устроенное въ турбинѣ Рато Данцигскаго политехникума *Н. Приспособленіе обладаетъ лишь однимъ досто-

«) z. ѵ. d. 1. 1(.Ю4, s. 1631.

В. Малѣенъ.—Испытаніе паровыхъ турбинъ.

инствомъ—краііноіі простотой, но зато имѣетъ и цѣлый рядъ существенныхъ недостатковъ: примѣненіе штуцера является само источникомъ ряда ошибокъ, указанныхъ выше въ § И), но въ данномъ случаѣ къ нимъ прибавляется еще одна—вліяніе скорости пара, передъ которымъ исчезаетъ вліяніе температуры стѣнокъ кожуха, ради чего термометръ t вставленъ въ штуцеръ при помощи деревянной пробочки с.

О

Паръ, имѣющій при выходѣ изъ рабочаго колеса значительную скорость, ударяется о штуцеръ, кинетическая энергія при ударѣ превращается въ тепло, часть котораго идетъ на нагрѣваиіе штуцера, а, слѣдовательно, показаніе термометра будетъ выше истинной температуры пара въ данной ступени.

Попробуемъ вычислить, хотя бы приблизительно, возможное повышеніе Дт показанія термометра. Для примѣра возьмемъ скорость пара с=200 м./сек., давленіе его />=9 ктр./см." абс.; размѣры штуцера возьмемъ съ черт. 184: </—14 мм., длина, вдающаяся въ паровое п|к>-странетво, /,=.‘50 мм., полная—/=75 мм.; толщина стѣнокъ 1,5 мм.; матеріалъ—латунь.

Теплота Q, развиваемая паромъ при ударѣ объ штуцеръ, равна его кинетической энергіи, умноженной на тепловой эквивалентъ работы

А=1/**' Q=\fcMc- .Л. (38)

Массу пара, ударяющаго въ 1 сек., можно найти но соотв. объему V м.Ѵсек., удѣльному вѣсу, равному при !) ктр./см.2, считая паръ сухимъ насыщеннымъ, у~-=4,54 ктр./м.3, и ускоренію силы тяжести

9=9,81 м./сек.-: .І/=Гт/,;.

Окундный объемъ пара Г можно найти въ видѣ гцмшзведепія площади проекціи штуцера /.</ на скорость с. Тіо въ виду цилиндрическаго очертанія штуцера только тѣ частицы пара будутъ терять всю скорость, движеніе которыхъ направлено по нормали къ кривизнѣ цилиндра, т. е. направлено къ ого оси; остальныя частицы будутъ ударяться о штуцеръ и отклоняться отъ своего пути, теряя лишь часть своей скорости. Вліяніе цилиндрическаго очертанія учтемъ тѣмъ, что примемъ, что въ ударѣ участвуетъ не полный объемъ пара, а умножен-

ный на нѣкоторый коэффиціентъ ф<1. Велчиину ф можно прішять на основаніп чисто геометрическихъ вычисленій, подтверждаемыхъ достаточно хорошо и нѣкоторыми опытными данными, равной 0,67.

Тогда мы получаемъ для нашего случая

Л/= 0,67.0,03.0,014.200.4,54/9,81 =0,0259, откуда по ур-ію (38)

0= . 1 . 0,0259.200s 1,21 т.ед./сек..

42/ 2

Но найденному количеству тепла надо опредѣлить повышеніе температуры пара Д/, считая, что оно распространится на все количество пара Ѵу=0,03.0,014.200.4,54=0,382 кгр./еек.. Принимая теплоемкость пара с„=0,575, находимъ

М —

1,21

= 5,5®Ц.

0,575.0,382

Затѣмъ найдемъ количество тепла ц, которое изъ найденныхъ 1,21 т. ед. перейдетъ отъ пара къ штуцеру, пользуясь извѣстнымъ выраженіемъ

q = afz(t2 — tx), (39)

гдѣ а опытный коэффиціентъ, который для насыщеннаго пара составляетъ 4000 : 0000; примемъ а=5000; / площадь въ м.2, у насъ это передняя половина поверхности цилиндра, т. е. /=0,5.т:. 0,014.0,03= =0,00006 м.-; г время въ «г., у насъ г—1 ск.=1/3000 ч.; (L—#,) = =Д/=5,5°. Такимъ образомъ

5000.0,00066 3600

Рч Г

-— — 0,00504 т. ед./ск..

По указаннымъ выше размѣрамъ вѣсъ всего штуцера найдется 4,89 смЛ8,55=41,7 гр.; теплоемкость его можно принять 0,092; масла въ штуцерѣ находится примѣрно 2,000 см.3.0,92=1,9 гр. съ теплоемкостью 0,40, и, наконецъ, вѣсъ ртути въ термометрѣ примѣрно 0,25 см.3.13,50=3,4 гр. съ теплоемкостью 0,0033.

По этимъ даннымъ находимъ

дт—__________ 5,04‘ __________=107°

41,7.0,092 -f 1,9.0,40 + 3,4.0,033

Хотя найденная величина 1,07°Д и не можетъ претендовать на большую точность, возможна ошибка, въ ±20%, можетъ быть, даже +30%. но все же она ясно показываетъ, что при измѣреніи, гдѣ ошибка въ 0,5° имѣетъ значеніе, методъ этотъ долженъ быть признанъ нежелательнымъ.

Кромѣ того, надо имѣть въ виду, что скорость с=200 м./'сек. нами взята вовсе не предѣльная; въ современныхъ большихъ турбинахъ съ «=3000 обор. мин. с доходитъ до 400 м./еек.; при этомъ Дт растетъ

о*

пропорціонально г, т. е. для предыдущаго штуцера прп '—400 м./сек. получимъ Л':=2Л4"Д. Этимъ обстоятельствомъ объясняется, почему при испытаніи нроф. Іоссе турбины Эйермана, у котороіі скорость с доходитъ до КОО м./сек., т. е. величина Дт, вычисленная но укачанному выше, составитъ около +4,3°, измѣреніе температу]гь не только ртутными термометрами, но и термоэлементами, правда съ оправой, дало настолько преувеличенныя данныя, что ими нельзя было воспользоваться 53).

Вмѣсто ртутнаго термометра съ штуцеромъ измѣренія эти надо вести при помощи термоэлемента изъ серебра-коистантана съ открытымъ нагрѣваемымъ спаемъ по черт. 150 или 151 и съ холоднымъ спаемъ, погруженнымъ въ тающій ледъ, а самыя измѣренія надо вести по нулевому способу, черт. 147 или 148, пользуясь приборомъ по черт. 160, или при помощи точныхъ термометровъ-сопротивленій, черт. 176, ведя измѣренія тоже лучше по нулевому способу, черт. 166 или 168. Термометръ надо вводить прямо въ паровое пространство, въ общемъ ■же, какъ показано на черт. 151, т. о. при помощи сальника съ резиновымъ уплотненіемъ, ввертываемаго въ отверстіе въ толщѣ корпуса.

Наконецъ, нужно указать, что даже при умѣренной скорости пара,, до 100 м./сек., когда вычисленная выше ошибка Дт составитъ не болѣе 0,2-: 0,3°, все же нельзя пользоваться ртутнымъ термометромъ со штуцеромъ. Дѣло въ томъ, что такой штуцеръ благодаря соприкосновенію съ корпусомъ турбины, по которому движется тепловой потокъ отъ ступени высокаго давленія, гдѣ паръ сильно перегрѣтъ, можетъ нагрѣваться выше температуры пара въ данной ступени. Такъ, Стодоля “),. сравнивая при разныхъ нагрузкахъ турбины, показанія термометровъ, вставленныхъ одинъ въ ііітуцерт>, ввернутый прямо въ корпусъ турбины, а другой въ штуцеръ, изолированный отъ корпуса, нашелъ, что показанія перваго во всѣхъ случаяхъ были вслѣдствіе упомянутаго движенія тепла примѣрно на 3° выше показанія второго. Ошибка въ + 3° слишкомъ велика. Правда, произведя указанное сравиепіе, можно найти соотв. поправку, но все же она не очень надежна,

Въ общемъ надо прилагать всѣ старапія, чтобы точность измѣренія температуръ пара въ отдѣльныхъ ступеняхъ была не менѣе +0,5°, а если возможно, то и +0,25. Достигнуть этого, имѣя въ виду, что мѣстъ имѣреній бываетъ 10 : 20, не считая измѣреній температяръ внѣ турбины, нелегко.

Температуры воды. Температуры воды при испытаніи турбинъ обыкновенно приходится измѣрять въ трехъ мѣстахъ: температуру охлаждающей воды при вступленіи ея въ поверхностный холодильникъ, температуру ея при выходѣ изъ него и температуру копдепсата. 3

і3) Z. Тіи-Ь. 1!ЮЯ. S. 231. “4) Z. V. (1.1. 1911, S. 1847.

При работѣ съ вбрызгивающимъ холодильникомъ остаются, конечно, лишь два измѣренія: охлаждающей воды и смѣси конденсата съ охлаждающей водой.

Во всѣхъ этихъ случаяхъ измѣреніе проще всего и надежнѣе производить при помощи ртутныхъ стеклянныхъ термометровъ. Шкалу его достаточно брать, раздѣленную па 0,5°, по которой при нѣкоторомъ навыкѣ моя:но дѣлать отчеты на глазъ съ точностью до 0,Г.

Вводить термометръ лучше всего непосредственно, или при помощи резиновой пробки, или при помощи "алышка но черт. 143.

Въ остальномъ нужно имѣть въ виду все, указанное выше въ § 17.

За послѣднее время стали и для температуръ до +50"Ц. пользоваться термоэлементами, преимущественно но схемѣ черт. 153, или термометрами-сопротивленіями, напр., тина черт. 171. Будучи менѣе, точны, чѣмъ стеклянные ртутные, оба послѣдніе типа приборовъ очень удобны, особенно для постояннаго наблюденія за температурой отработавшей охлаждающей воды, позволяя дѣлать отчетъ изъ машиннаго зала, не спускаясь въ подвальное помѣщеніе, гдѣ къ тому же часто и темно и тѣсно.

Въ заключеніе нужно еще упомянуть, что при нѣкоторыхъ кон •струкпіяхъ поверхностныхъ холодильниковъ охлаждающая вода подходитъ къ выпускной трубѣ изъ разныхъ трубокъ съ разной температурой. Вт» это мт. случаѣ нужно ради точности опредѣленія средней температуры принимать мѣры для перемѣшиванія воды, придавъ ей вихревое движеніе. Можно, напр., вставить въ выпускной патрубокъ жестяную спираль или нѣсколько, 2—3 скрѣпленныхъ на осевомъ стержнѣ, жестяныхъ дисковъ съ круглыми отверстіями, сдвинутыми въ рядомъ расположенныхъ дискахъ относительно другъ друга по образцу нефтяной форсунки машинъ Дизеля.

Глава IV.

Измѣреніе давленій,

23. Манометры пружинные.—Манометръ даетъ, такъ назыв. избыточное, давленіе р, часто называемое манометрическимъ, т. е. разность между даннымъ абсолютнымъ давленіемъ р2 и атмосфернымъ, или барометрическимъ />о, выраженнымъ тоже въ ктр./'см.-,

р=р2—Ро, (40)

откуда абсолютное давленіе р2 находятъ, прибавляя къ показанію манометра р атмосферное давленіе,

Р2=Р+Р<>. (41)

Атмосферное давленіе измѣряется при помощи барометра, который даетъ его въ видѣ высоты ртутнаго столба В въ мм.. Чтобы пере.

вести барометрическое давленіе въ кгр./с.м.'-, надо помнить, что 1 кгр./см.-=735,5 мм. |)Т. ст. при 0"Ц., т. е.,

lh,=B, 73"),5. (42)

При техническихъ измѣреніяхъ часто удобнѣе, брать и температуру ртути при 15иЦ., тогда 1 кгр./ем.-=737,4 мм. рт. ст..

Л)юстѣншій изъ пружинныхъ манометровъ, такъ назыв., манометръ Дюкомэ или ІЛеффера, представленъ, въ изготовленіи завода Шефферъ и Луденбергъ, на черт. 185: давленіе воспринимается круглой металлической пластинкой а, края которой зажаты между фланцами коробки прибора; пластинка « чаще всего дѣлается стальной, закаленной и для большей упругости снабжается при помощи штампованія

Чорт. 185.

Черт. 186.

волнообразными концентрическими выгибами; измѣряемое давленіе дѣйствуетъ снизу, а сверху въ центрѣ къ а припаянъ стержень Ь; при помощи рычаговъ и зубчатаго сектора с выпучиваніе пластинки а при повышеніи давленія передается стрѣлкѣ, сидящей на оси й, въ сильно увеличенномъ масштабѣ. Тонкая спиральная пружинка и прижимаетъ всѣ шарниры въ постоянномъ направленіи, чѣмъ ослабляется вліяніе неизбѣжнаго мертваго хода въ нихъ.

Лесмотря на волнообразныя очертанія пластинки ч ея выпучиваніе при давленіи до 10—12 атм. не превосходитъ 2 мм., въ нѣкоторыхъ приборахъ даже 1 мм. Благодаря такой жесткости пластинки приборъ менѣе чувствителенъ къ рѣзкимъ колебаніямъ давленія и внѣшнимъ сотрясеніямъ, но зато и малѣйшій мертвый ходъ и ігз-

носъ въ передаточномъ механизмѣ отражается очень замѣтно на точности его показаній.

При сильномъ и особенно при рѣзкомъ повышеніи давленія пла-

часть прибора, и тогда показанія прибора станутъ невѣрными. Чтобы предотвратить что явленіе заводъ Дрейеръ, Розенкранцъ и Дроонъ

ужо вмѣстѣ съ нимъ зажимаетъ ее между фланцами, чорт. 180.

Чтобы достигнуть при изготовленіи манометра, а ’также при послѣдующей его провѣркѣ требуемой установки стрѣлки, а также требуе маго передаточнаго числа въ ея механизмѣ, послѣдній снабжается' обыкновенно двумя установочными приспособленіями: измѣненіемъ длины стержни е, черт. 185 и 180, и шурупами /. Впрочемъ, собственно для установки стрѣлки на 0 имѣются еще и другія средства: можно повернуть стрѣлку на оси, на которой она держится лишь силой тренія, а также можно повернуть на одинъ или нѣсколько зубцовъ шестеренку, сцѣпляющуюся съ зубчатымъ секторомъ.

перестановка шарнира е позволяетъ устанавливать требуемое передаточное число.

ный конецъ ея перемѣщается на 0:10 мм., благодаря чему точность этихъ манометровъ выше предыдущихъ, черт. 185 и 180.

Для того, чтобы показанія манометра Бурдона были вѣрны., пружинящая трубка должна имѣть всегда ту же температуру, что и при

пара надо принимать мѣры, чтобы наръ не попадалъ въ трубку, а давле-

Черт. 187.

Образецъ манометра другого типа, изобрѣтеннаго НІинцомъ, но болѣе извѣстнаго подъ названіемъ манометра Бурдона, въ изготовленіи завода Шефферъ и Буденберп», дамъ на черт. 187. Дѣйствіе этого прибора основано на томъ, что изогнутая металлическая пружинящая трубка а, одинъ конецъ которой запаянъ, нижнимъ, припаяннымъ къ штуцеру Ь концомъ сообщается съ жидкостью, давленіе которой измѣряется. При возрастаніи давленія внутри трубки послѣдняя распрямляется и передаетъ стрѣлкѣ и это движеніе черезъ посредство рычажка с и зубчатаго сектора <1\ при паденіи давленія трубка опять свертывается;

ніе должно передаваться при помощи посильно нагрѣтой лоды, о чемг. будетъ сказано подробнѣе ниже.

Чтобы предохранить манометръ отъ случайнаго нагрѣванія заводъ Дрейеръ, Розеніфаицъ и Дроопъ располагаетъ трубку It, чорт. 188. такъ, что і‘я открытый конецъ находится наверху и сообщается съ вертикальной трубкой II; брагодаря этому и при отсутствіи давленія конденсаціонная вода не можетъ вытечь изъ трубки R и стоитъ всегда на уровнѣ а—Ь. Чтобы избѣжать случайнаго нагрѣванія при началѣ употребленія прибора, заводъ заполняетъ трубку It глицериномъ.

Чі-|п. І.-'в. Черт. ЬМ>.

Насколько нагрѣваніе трубки искажаетъ показанія и портитъ манометръ, видно изъ слѣдующаго опыта: манометръ по чорт. 1 «7 подвергался непосредственному дѣйствію пара; при давленіи 2,4 кгр./см." онъ показывалъ 2,0 при и,О—6,4 и при 10,6—- 12,3; кромѣ того, послѣ охлажденія стрѣлка стала показывать на 1 атм. больше, чѣмъ надо. Испытывавшійся нарал.т'іыіо при тѣхъ же условіяхъ манометръ по черт. 188 давалъ вѣрныя показанія и отъ дѣйствія пара не пострадалъ.

Кромѣ того, но предложенію Розенкранца, указанный заводъ снабжаетъ манометры Пурдона пружиной /ѣ черт. 18!) изъ стальной закаленной проволоки, которая концонтрнчпа съ трубкой It и скрѣплена наглухо вт» г съ неподвижнымъ кондомъ It, а въ »/ съ ея подвижнымъ концомъ; пружина І> участвуетъ въ движеніи трубки It, принимаетъ на себя оіірѣдленную часть напряженія и, разгружая отчасти трубку It, увеличиваетъ долговѣчность и .точность прибора.

Наконецъ, для особенно точныхъ измѣреній, а также для провѣрки обыкновенныхъ приборовъ дѣлаются, такъ назыв. контрольные, манометры, представляющіе изъ себя два независимыхъ манометра съ независимыми стрѣлками и точно градуированными шкалами. Помимо особенно тщательнаго исполненіи, контрольный манометръ отличается еще и конструкціей—малымъ числомъ передаточныхъ рыча-

говъ ради уменьшенія мертваго хода и яксцептричпой шкалой съ длинными стрѣлками: Наконецъ, механизмъ его для лучшаго наблюденія за полной исправностью стараются не закрывать циферблатомъ. На черт. 190 изображенъ такой манометръ: k запорный кранъ; прикрѣпляется опъ къ слотв. отверстію при помощи фланца <\е и 2 болтиковъ /; отверстіе въ фланцѣ находится съ задней стороны и невидно на чер-

'іерт. 100.

Два независимыхъ механизма дѣлаются съ слѣдующей цѣлью: пока показанія обѣихъ стрѣлокъ точно одинаковы, до тѣхъ поръ можно быль увѣреннымъ, что манометръ исправенъ, такъ какъ почти невозможно, чтобы пружинныя трубки и испортились одновременно, и продолжали давать совершенно одинаковыя показанія.

Иногда механизмы и стрѣлки располагаютъ одинъ надъ другимъ, тогда онъ еще меньше отличается по виду отъ обыкновеннаго манометра. Другіе заводы располагаютъ стрѣлки и еще но другому: крестъ на крестъ или одну обычнымт» способомъ, другую же подъ циферблатомъ, такъ что отъ нея виденъ лишь изогнутый кверху кончикъ, черт. 191. Въ отличіе отъ прибора по черт. 190 этотъ снабженъ запорнымъ

Черт. ЦП и 1!»2.

вентилемъ /(■ и круглымъ фланцемъ притягиваемымъ при помощи болѣе распространенной и удобной прихватки /. черт. 192, съ винтомъ.

С а мша иксы о а ю т іе миниметры очень полезны для контроля за работой станціи, но и при испытаніяхъ они являются полезнымъ, а въ нѣкоторыхъ случаяхъ и необходимымъ подспорьемъ, такъ какъ даютъ документъ, свидѣтельствующій, насколько исполнялось во время испытанія требованіе постоянства условій работы, а въ нѣкоторыхъ случаяхъ даютъ вообще необходимую картину условій работы турбины.

Па черт. 1U3 представленъ одинъ изъ самыхъ простыхъ самозаписывающихъ манометровъ Пурдона, на концѣ стрѣлки котораго находится особое перо или карандашъ, а циферблатъ съ укрѣпленнымъ на немъ кружочкомъ діаграммной бумаги дѣлаетъ подъ дѣйствіемъ ча-

Черт. П)4 и 195 показываетъ примѣрно нт» 2:7 натур. вел. болѣе громоздкій и дорогой, по зато и гораздо болѣе точный приборъ этого

рода. Часовой механизмъ находится въ діаграммномъ барабанѣ Т, который дѣлаетъ полный оборотъ въ 12 или 24 часа. Пишущимъ приборомъ можетъ быть или очень мягкій карандашъ или особое перо съ апилиновымн чернилами; чтобы не понижать чувствительности прибо-

НЗ

ра пишущее приспособленіе должно едва лишь касаться бумаги. Пла-

нъ одному лишь рычажку, что увеличиваетъ точность прибора.

На черт. 195 показано пунктиромъ поворачиваніе барабана для смѣны бумаги и завода часового механизма.

Трубка для передачи давленія присоединяется къ патрубку О, а фланецъ S служитъ для прикрѣпленія прибора къ кронштейну или стѣнѣ, для чего въ него сверлятся соотв. дыры.

Остальныя буквы обозначаютъ тоже,» что и на черт. 189.

Присоединеніе манометровъ. Па правильность показаніи и долговѣчность металлическихъ манометровъ, особенно системы Пурдона, вредно вліяютъ два обстоятельства: высокая температура и рѣзкія колебанія давленія. Вліяніе перваго обстоятельства можно уничтожить или по крайней мѣрѣ сильно ослабить включеніемъ, такъ назыв. водяной, петли: трубка, соединяющая паровое пространство съ манометромъ, чаще всего мѣдная, изгибается въ видѣ круглой или растянутой петли* черт. 190—198, въ которой сконденсировавшійся парь задоржн-

зогрѣтой водой. На черт. 198 кранъ //, къ патрубку ш котораго привинчивается манометръ, трехходовой и снабженъ фланцемъ " для контрольнаго манометра.

Такого рода петлю полезно включать на всякій случай и при манометрѣ» но черт. 189.

Для ослабленія вреднаго вліянія рѣзкихъ толчковъ при колебаніяхъ давленія, наир., передъ регулировочнымъ клапаномъ турбинъ Парсонса, можно пользоваться двумя способами: мятіемъ давленія и включенімъ упругой подушки.

Первый способъ можно осуществлять, наир., иршшрая краникъ h, черт. 190 и 197, а при особенно сильныхъ толчкахъ включая въ трубопроводъ къ манометру приспособленіе Вальтера, примѣняемое-фирмой Экардтъ, черт. 199: въ коническій штуцеръ а вставляется приточенная пробка І> съ проточеннымъ на ея поверхности винтовымъ каналомъ; пружинка, с прижимаетъ пробку; штуцеръ <1 соединятся съ трубкой, а

въ а ввертывается манометръ. Благодаря очень длинному пути по винтовому каналу, представляющему значительное сопротивленіе, кратковременныя колебанія давленія не успѣваютъ передаваться манометру.

Черт. ни»

Чорт ЛЮ.

Другое очень простое приспособленіе, напоминающее форсунку двигателя Дизеля, изображено на чорт. 200: въ ниппель а, въ который ввертывается хвостовикъ Ь манометра, включаются 3 : 4 шайбы с,с, отверстія въ которыхъ сдвинуты одно относительно другого; кольца d.d даютъ требуемое разстояніе между шайбами.

Черт. 201 показываетъ приспособленіе Шефферъ и Буденберга по второму способу, вмѣстѣ съ тѣмъ замѣняющее п водяную петлю: наръ, попавъ снизу черезъ трубку, кондеенруется и остается на днѣ шарообразнаго расширенія />; когда вода поднимется до нижнихъ кромокъ В, въ боковыхъ каналахъ, въ пространствѣ Л и въ самомъ манометрѣ окажется запертымъ воздухъ, который будетъ 'мужить упругимъ буферомъ, смягчающимъ толчки. Кромѣ того, происходитъ сильное мятіе въ малыхъ отверстіяхъ С, ведущихъ въ колпаченъ Л, и въ маломъ же отверстіи, сообщающемъ полость Л съ самимъ манометромъ.

Тіа черт. 202 изображено аналогичное приспособленіе завода Экардтъ и К-ія.

Тіа черт. 203 и 204 изображено примѣрно въ ,/« натур. вел. такое же предохранительное приспособленіе, но въ соединеніи съ грязеуловителемъ Фогта: давленіе пара передается на манометръ но трубкѣ а, иріг чемъ сосудъ tc съ опущенной почти до дна трубкой г образуетъ водяной запоръ, предотвращающій соприкосновеніе пара съ пружиной манометра; верхняя часть груши Ь образуетъ воздушный колпакъ, а въ нижней отсаживается грязь, часто увлекаемая паромъ; краникъ </ елужитъ для спуска грязи, краникъ < для присоединенія контрольнаго манометра. Приборъ прикрѣпляется при помощи фланца / и двухъ болтовъ къ какому иибудь кронштейну; на черт. 203 и 204 показанъ штуцеръ и, къ которому приборъ прикрѣпляютъ въ случаѣ

постановки манометра у парового котла; ц задѣлывается въ обмуровку котла.

Наконецъ, при сколько инбудь значительной длігнѣ соодиннтсль-ноіі трубки, ведущей къ манометру, на ого показанія можетъ имѣть вліяніе высота столба воды, конденсирующейся въ трубкѣ; налр., разность уровней воды въ 1 м. вноситъ въ показанія манометра ошибку въ 0,1 кг})./смЛ

Чтобы избѣжать нтой ошибки, колоблящсйся при измѣненіяхъ давленія, если вода не заполняетъ трубки и то поднимается, то опускается вт» пей, полезно заранѣе заполнить водой всю соединительную трубку и включать приспособленіе, поддерживающее разность уровней воды на постоянной высотѣ, что позволитъ добавлять къ показаніямъ манометра постоянную, заранѣе извѣстную поправку.

Такое приспособленіе указано на черт. 205: а сосудъ, въ которомъ стоитъ вода на одной высотѣ, такъ какъ вода отъ постепенно конденсирующагося въ немъ пара стекаетъ по трубкѣ Ь въ паропроводъ с; d трубка къ манометру, всегда заполненная водой; перемѣщеніе при увеличеніи давленія пара части воды изъ а въ d не можетъ понизить уровня на сколько нибудь замѣтную величину.

24. Ртутные манометры.—Для точнаго измѣренія небольшихъ давленій въ 1-т-1,5 атм. иногда полезно воспользоваться манометрами съ ртутью, вгь которыхъ давленіе пара и уравновѣшивается и измѣряется прямо соотв. столбомъ ртути.

Исполняются опи обыкновенію въ видѣ двухъ сообщающихся внизу стеклянныхъ трубокъ, изъ которыхъ верхній конецъ одной сообщается

Чс’рт. 20Г).

с'ь паровымъ пространствомъ, а другой—съ атмосферой; если измѣряемое давленіе выше атмосфернаго, то въ первой трубкѣ уровень опустится, а во второй повысится; разность у равной Ь и даетъ искомое давленіе въ мм. ртутнаго столба. Чтобы перевести давленіе въ кгр./с'м.2 надо раздѣлить h на 747,4, т. е. на высоту столба ртути при 1-Ѵ‘Ц., соотвѣтствующую I кгр./смЛ Такъ какъ ртуть при повышеніи температуры замѣтно расширяется, то при высшей температурѣ ГЦ. столбъ Ъ' будетъ выше столба при 15е. Чтобы перевести найденный столбъ Іі' въ высоту Л. при 15° надо ого помножить на соотв. коэффиціентъ, именно

7і.=7Г[1—0,00018 (/—15)], (43)

Па черт. 20G изображенъ такой манометръ для давленій до 1400 мм. рт. ст., т. е. примѣрно до 1,0 атм. На рифленый наконечникъ а надѣвается резиновая трубка, сообщающая манометръ съ паровымъ пространствомъ; шарикъ І> сдѣланъ на открытомъ колѣнѣ для тою, чтобы

при случайномъ повышеніи давленія выше предѣльнаго ртуть не вылилась на полъ; съ той же цѣлью въ воронку надъ шарикомъ полезно класть кусочекъ ваты.

Нели при сообщеніи съ атмосферой обоихъ колѣнъ ртуть въ нихъ стоитъ точно на 0, и діаметръ трубокъ одинаковъ, то вмѣсто разности уровней можно брать просто удвоенный отчетъ но одной изъ шкалъ.

Чтобы вліяніе капиллярности не было черезчуръ замѣтно, діаметръ стеклянныхъ трубокъ надо брать нс менѣе 8 мм.

При точныхъ измѣненіяхъ ртуть надо брать очищенную, прокипяченную, а стеклянныя трубки надо тщательно вымыть сперва слабымъ растворомъ азотной кислоты, а йотомъ спиртомъ и затѣмъ просушить.

Наконецъ, надо слѣдить, чтобы ни надъ ртутью, ни въ трубкѣ», присоединяемой къ-паровому пространству, не было воды, такъ какъ столбъ ея вліяетъ на разность уровней ртути, увеличивая ее, если онъ находится манометрѣ надъ ртутью со стороны измѣряемаго давленія, и уменьшая ее, если онъ находится въ трубкѣ, сообщающейся съ атмосферой.

Если тѣмъиеменѣе надъ ртутью вода окажется, то нужно ввести соотв. поправку, имѣя въ виду, что 1 мм. столба воды равенъ 0,074 мм. столба ртути.

Нъ силу конструкціи ртутныхъ манометровъ ими очень удобно пользоваться, когда надо опредѣ»лнть разность двухъ давленій. Такъ, маііо-

метромъ по черт. 200 можно измѣрять разность давленіи вл> сосѣднихъ ступеняхъ активныхъ турбинъ, если одно паровое пространство соединить резиновой трубкой съ патрубкомъ а, а другое—съ патрубкомъ ft. Разумѣется, толщина и резиновыхъ соединительныхъ и стеклянныхъ трубокъ манометра должна соотвѣтствовать въ смыслѣ прочности абсолютной величинѣ измѣряемыхъ давленіи.

Дифференціальный манометръ. Еще удобнѣе для послѣдней цѣли и точнѣе при небольшихъ разностяхъ давленія,* какъ, нанр., у сосѣднихъ ступеней -реактивныхъ турбинъ, дифференціальный манометръ Шефферъ и Буденберга, изображенный въ 1:5 натур. вел. на черг. 207 и 208. Это такой же Г-образный приборъ съ ртутью, но съ особеннымъ указателемъ: въ обѣихъ стеклянныхъ трубкахъ плаваютъ на поверхности ртути желѣзные шарики, которые увлекаютъ за собой концы ко-

ромысла а, сдѣланные изъ намагниченной стали; стрѣлка ft указываетъ прямо разность давленіи па шкалѣ, которая позволяетъ отсчитывать еще 0,001 ьтр./емЛ Наибольшая разность давленій, которую можно измѣрять этимъ приборомъ, около 0,10 : 0,12 кгр./смЛ

('амолапи сывающіи ртутный манометръ. Иъ самое послѣднее время фирма Галльваксъ и К-ія выпустила приборъ, названный ею „Гакоза“ и схематически изображенный на черт. 20!), стр. 144: къ патрубку d сосуда ft,въ которомъ находится ртуть, присоединяется трубка отъ пространства, въ которомъ измѣряется давленіе; измѣряемое давленіе заставляетъ ртуть подниматься но стеклянной трубкѣ с. Въ трубку с вдаются впаянныя въ нее черезъ одинаковыя п]мшежутки платиновыя проволочки, другіе концы которыхъ присоединены къ различнымъ точкамъ электрическаго сопротивленія г, включеннаго въ цѣпь вольтметра ѵ; чѣмъ выше столбъ ртути, тѣмъ балы пая часть сопротивленія вы-

ключена, тѣмъ большее отклоненіе получаетъ стрѣлка ѵ; токъ въ сѣти получается отъ аккумулятора «. Чтобы выравнивать сопротивленія при болѣе длинныхъ проводникахъ и измѣненія напряженія аккумулятора а имѣется регулировочное сопротивленіе с; чтобы токъ не расходовался напрасно, цѣпь замыкается лишь на моментъ отчета включателемъ л.

Приборъ исполняется для давленіи отъ 0,01 до 1 атм. ичбыт., при чемъ ступени давленіи—дѣленія шкалы—дѣлаются но желанію отъ 0,1 до 0,01 атм.; аккумуляторъ а имѣетъ емкость въ 2S амн.-ч. при напряженіи 12 вольтъ.

Вольтметръ с обыкновенно ставится самочаписывающій, въ родѣ укачаннаго выше, черт. НЯ, только болѣе компактный.

11а черт. 210 изображенъ приблизительно въ 1:10 ннтур. вел. наружный видъ самаго манометра съ дѣленіями въ 0,02 атм., заключеннаго въ жестяной кожухъ, а на черт. 211 распредѣлительная доска къ нему съ самозаписывающимъ вольтметромъ Сименсъ и Гальске и прочими перечисленными выше прииадлежностям и.

25. Вакууметры.—Ни но идеѣ, ни по конструкціи вакууметры не. отличаются существенно отъ манометровъ; разница лишь въ томъ, что манометры измѣряютъ разность давленіи /к—/>,„ гдѣ р„ атмосферное давленіе, и р2>р», а вакууметры измѣряютъ р„—р>, при чемъ ps<p„.

Металогическіе вакууметры- исполняются преимущественно но системѣ Бурдона, такъ какъ по системѣ Шеффера они выходятъ недостаточно чувствительными.

Шкала у нихъ градуируется или въ см. рт. ст., т. е. отъ 0 до 76 см.,, или, что въ сущности то же самое, въ дюйм. рт. ст., т. е. отъ 0 до 30 д., пли, наконецъ, въ кгр./см.-: 0: 1,0 кгр./см.2.

11а практикѣ разрѣженіе принято выражать въ %, считая за 100%, когда абсолютное давленіе равно 0. Сообразно этому встрѣчаются и вакууметры со шкалой, раздѣленной отъ 0 до 100%, но такая граду upon-

ка совершенно неправильна. Дѣлается она такъ, что 100% соотвѣтствуетъ разрѣженію въ 700 мм. рт. ст., п при этомъ барометрическомъ давленіи показанія прибора будутъ вѣрны, а при всякомъ другомъ— нѣтъ. Именно, если высота барометра //<700, то вакууметръ будетъ показывать въ % разрѣженіе худшее, чѣмъ оно въ дѣйствительности, при //>700—лучшее.

Чорт. 210 и 211.

Впрочемъ, вообще способъ выражать разрѣженіе въ % можетъ вызывать путаницу, и нельзя не выразить сожалѣшія, что онъ получилъ незаслуженно права гражданства, что имъ пользуются даже при научныхъ испытаніяхъ турбинъ.

Въ самомъ дѣлѣ, одно и тоже показаніе вакууметра при одной и той же высотѣ барометра приходится выражать разной величиной въ %, въ зависимости отъ того, о чемъ идетъ рѣчь, панр., имѣютъ ли въ виду тепловое состояніе въ холодильникѣ, или работу воздушнаго насоса.

Укажемъ примѣръ: вакууметръ показываетъ разрѣженіе 010 мм. рт. ст.; высота барометра 715 мм. Абсолютное давленіе въ холодильникѣ 715—010=105 мм. рт. ст., или 165:7:57,4=0,142 кгр./смЛ Относн-

В. Малѣевъ.—Испытаніе паровыхъ турбинъ.

10

телыю соетяпін пара разрѣженіе въ % надо указать (700—1()5):7(>0= =80,2%, а для характеристики работы воздушнаго насоса разрѣженіе 010:71 •">=85,3%. При худшемъ разрѣженіи разница будетъ еще больше, при лучшемъ меньше.

Правильнѣе всего въ отчетахъ объ испытаніи указывать разрѣженіе пли въ мм. рт. ст. или въ кгр./см.8 абсолютнаго давленія, прибавляя къ этому, какова была высота барометра В.

Биро-ткцуметры. Въ послѣднее время появились вакууметры со шкалой въ %, но съ принятіемъ во вниманіе высоты барометра въ моментъ отчета. Впрочемъ, учетъ дѣлается но второму способу, т. е. съ отнесеніемъ разрѣженія къ данной высотѣ барометра, а нс къ нормальной въ 7G0 мм. Для точныхъ испытаніи паровыхъ турбинъ съ выясненіемъ состоянія пара въ холодильникѣ такіе приборы не годятся, но для контроля за работой турбины опн, конечно, гораздо лучше обыкно-вен н ихъ вакууметровъ.

(■ущность обоихъ приведенныхъ ниже приборовъ одинакова: они представляютъ сочетаніе изъ вакууметра-бурдона и барометра-анероида.

Въ приборѣ ІІаумана, черт. 212, стрѣлка барометра « показываетъ при пересѣченіи съ линіей 100% данное барометрическое давленіе; от-

четъ разрѣженія находится въ пересѣченіи стрѣлки І> въ еоотв. концентрическимъ кругомъ.

, Въ болѣе удобномъ для отчетовъ, но менѣе точномъ въ силу своей конструкціи приборѣ Фрернкса, черт. 213, стрѣлка Ь даетъ соотв. отчетъ на шкалѣ, поворачивающейся подъ воздѣйствіемъ барометра; высоту послѣдняго указываетъ стрѣлка а по наружной шкалѣ.

Черт. 212 и 213 даютъ приборы въ 1:4 натур. вел..

Преимущество баро-вакууметровъ передъ обыкновеннымъ вакуумет-ромъ можно пояснить слѣдующимъ примѣромъ: вакуумет]>ъ показываетъ 72 см. рт. ст., потомъ начинаетъ постепенно понижаться и черезъ часъ показываетъ уже всего (і!) см.. Такое пониженіе .можетъ происходить отъ какой нибудь неплотности въ холодильникѣ, и тогда машинистъ долженъ тотчасъ принять мѣры къ ея нахожденію и устраненію. По это же пониженіе можетъ произойти и отъ паденія барометра, наіір., съ 770 до 740 мм. Если отчеты дѣлаются по баро-вакуу.метру, то причина паденія разрѣженія видна сразу.

Ртутные вакууметры. При болѣе точныхъ измѣреніяхъ лучше пользоваться ртутными вакууметрамп, какъ болѣе точными и чувствительными. По конструкціи приборы эти бываютъ нѣсколькихъ типовъ.

По-первыхъ, въ качествѣ вакууметра можно пользоваться I'-образной трубкой, наир., приборомъ по черт. 200. Если при сообщеніи съ атмосферой 0 шкалы—уровень ртути стоитъ по срединѣ высоты трубки, то достаточно брать ее длиной 780—800 мм..

Но-вторыхъ, можно колѣно, сообщающееся съ атмосферой, замѣнить сосудомъ съ значительнымъ поперечнымъ сѣченіемъ. Уровень ртути въ сосудѣ, хотя и мало, но будетъ мѣняться; его измѣненіе можно учесть нѣсколькими способами; или можно соотв. градуировать шкалу, дѣлая дѣленія немного мельче, чѣмъ черезъ см., или можно приводить на одну высоту уровень ртути и 0 шкалы, или опуская шкалу, пли поднимая ртуть. Преимущество всѣхъ приборовъ съ одной трубкой—надо производить лишь 1 отчетъ вмѣсто 2.

На черт. 214 изображенъ удобный вакууметръ послѣдняго типа: а склянка съ пробкой, черезъ которую проходитъ свободно и не плот-

но стеклянная трубка присоединенная плотно толстой резиновой трубкой с къ гибкой металлической спиральной трубкѣ <1, сообщающейся съ соотв. пространствомъ; при помощи винта о сосудъ а перемѣщается вверхъ или внизъ до совпаденія уровня ртути съ 0 шкалы, отмѣченнымъ на трубкѣ ь.

Тіа черт. 215 п 216 показанъ удобный приборъ, позволяющій измѣрять какъ разрѣженіе, такъ и давленіе до 1 кгр./см.2 выше атмосфернаго, такъ ттазыв. мано-вакууметръ. Въ виду двоякаго назначенія прибора чугунный сосудъ а съ ртутью расположенъ посрединѣ, трубка Ъ сообщается съ пространствомъ, давленіе въ которомъ измѣряется, а въ шарикѣ с отверстіе, сообщающее приборъ съ атмосферой; сальнич-

кп <Ы съ резиновой или кожа иной набивкой; шкала градуируется эмпирически іп. зависимости отъ сѣченія сосуда а.

Приборъ особенно удобенъ, когда турбина испытывается при разныхъ условіяхъ, то съ выпускомъ въ холодильникъ, то въ атмосферу, или при измѣреніи давленія пара въ промежуточной ступени, гдѣ. давленіе то выше, то ниже атмосфернаго въ зависимости отъ нагрузки.

Наконецъ, можно изготовить приборъ, который будетъ указывать но разрѣженіе по сравненію съ перемѣннымъ барометрическимъ давленіемъ, а прямо абсолютное давленіе; это, такъ назыв., укороченный барометръ, черт. 217: лѣвое колѣно а стеклянной трубки запаивается f или снабжается соотв. краникомъ такъ, чтобы надъ.

ртутью не было воздуха, ни воды, правое—Ь сообщается съ холодильникомъ; высота h даетъ прямо абсолютное давленіе въ мм. рт. ст.. Ртуть для этого прибора надо хорошенько прокипятить и просушить, а также слѣдить, чтобы въ колѣно « не попадало пузырьковъ воздуха, для чего полезно суженіе-0 с. Воздухъ и пары жидкости, попавъ въ «, понимаютъ столбъ //, и показанія прибора даютъ разрѣженіе какъ бы лучше дѣйствительнаго; вообще нужно-имѣть іп. виду что приборъ имѣетъ эту наклонность. Па. черт. 218 изображенъ изготовляемый англійской фирмой Брэ* ди и Мартинъ, Пыокэстль на Тайнѣ, укороченный барометръ, усовершенствованный въ деталяхъ и называемый фирмой „кшютометромъ" _ Въ „кинотометрѣ“, изготовляемомъ спеціально для работы съ паровой турбиной, устранены два недостатка простой схемы: во-первыхъ, въ лѣвое, уширенное колѣно а барометрической U-образной трубки, благодаря включенію второй П-образной стеклянной трубки—съ хлористымъ кальціемъ, не можетъ проникать паръ, конденсирующійся и измѣняющій уровень ртути, и во-вторыхъ, даже при рѣзкихъ колебаніяхъ давленія вт> холодильникѣ въ послѣдній не можетъ попасть 51

♦ 1 ! 1 !і

k\ 4

1 1 1 *

1 і

Черт. 217.

51) кпюяг. Ю12. хені, р. ;>.т

ртуть, что довольно опасно при мѣдныхъ трубкахъ поверхностныхъ холодильниковъ. Послѣднее обстоятельство достигается слѣдующимъ образомъ: во-первыхъ, къ верхнему отверстію трубки а припаяна вдающаяся въ а стеклянная трубка, кончикъ которой оттянутъ до такого малаго діаметра, что ртуть не можетъ въ него попасть; но еели-бы она даже и проникла въ соединительную трубку, а оттуда въ Ь, то она задержится вторымъ предохранителемъ—стекляннымъ сосудомъ с, который сообщается съ манометромъ трубкой, впаянной въ срединѣ его

высоты, а съ холодильникомъ—трубкой, припаянной вверху. Шкала прибора имѣетъ два дѣленія: въ дюймахъ (уго'Д абсолютнаго давленія и въ % разрѣженія. Если, какъ это въ большинствѣ случаевъ дѣлается, относить разрѣженіе къ данному барометрическому давленію, то послѣднія дѣленія, конечно, будутъ несовсѣмъ точны подъ вліяніемъ измѣненія барометрическаго давленія; зато, если относить разрѣженіе къ нормальному барометрическому давленію 7f=737., мм. рт. ст., то приборъ дастъ сразу вѣрныя показанія. Для приведенія О шкалы къ у]ювню ртути въ ч, шкалу можно нѣсколько передвигать при помощи кремальеры; d головка кремальерочнаго винта. Для перевозки приборъ прикрѣпленъ къ ящику; отдѣльныя стеклянныя части скрѣплены толстыми резиновыми трубками; размѣръ ящика 100X270 при высотѣ 430 мм.. Разумѣется, ящикъ нельзя класть на бокъ, чтобы въ правое запаянное колѣно трубки а не попалъ воздухъ, малѣйшее присутствіе котораго дастъ показанія съ преувеличеннымъ разрѣженіемъ.

Фирма Негреттп и Памбра изготовляетъ баро-вакууметръ тоже ■спеціально для паровыхъ турбинъ; приборъ этотъ состоитъ изъ ртутнаго барометра, котораічі нижнее колѣно можно соединять поочередно то съ холодильникомъ для измѣренія абсолютнаго давленія тамъ, то съ

150

Гл А НА IV. і ЗМѢР1ШІК ДЛВЛКНІЙ.

§ 25.

%

паружной атмосферой—для отчета давленія барометра. Попаданіе воды въ это колѣно предотвращается включеніемъ въ соединительный трубопроводъ склянки съ крѣпкой сѣрной кислотой; эта же склянка улавливаетъ ртуть и не даетъ ей попасть въ холодильникъ.

Фирма Галльваксъ и Кія изготовляетъ ртутные вакууметры „Гакова" съ отчетомъ на разстояніи и самозаписывающіе по той-же схемѣ, какъ описанные выше манометры, черт. 206 : 211. Дѣленія на этихъ приборахъ дѣлаются въ 0,01 атм., т. е. около 7,, мм. рт. ст., что удобно при пользованіи приборомъ въ качествѣ контрольнаго на станціи, но недостаточно точно при тщательныхъ испытаніяхъ паровыхъ турбинъ.

Присоединеніе вакууметровъ. Одно изъ главныхъ условій правильности показаній вакууметровъ—плотность веѣ>хъ соединеній въ трубопроводѣ къ прибору. Металлическія трубки лучше соединять пайкой, чѣмъ накидными гайками, а резиновыя трубки брать толстостѣнныя, такъ назыв. трубки для анализа. Особенно внимательно надо провѣрять плотность всѣхъ крановъ.

Провѣрку плотности удобно дѣлать, впуская въ соединительныя трубочки воздухъ йодъ небольшимъ давленіемъ, напр., накачивая его велосипеднымъ насосикомъ, и смазывая всѣ мѣста, гдѣ возможна неплотность, мыльной водой. Образованіе, мыльныхъ пузырей обнаружитъ

Для сохраненія точности показаній и долговѣчности металлическихъ пружинныхъ вакууметровъ пружины ихъ надо предохранять отъ рѣзкихъ колебаній давленій. Средства для этого почти тѣ же, что и у манометровъ: или припирать краникъ, пли включать сопротивленіе по черт. 11)6 и 200, или, наконецъ, ставить вакууметръ на штуцеръ но черт. 216: полость И играетъ роль воздушнаго буффера, а узкія отверстія г и изъ полости А кт, вакууметру роль добавочнаго сопротивленія—воздушнаго ката | іакта.

Наконецъ, послѣднее требованіе, одинаково важное для всѣхъ вакууметровъ, чтобы въ соединительныхъ трубочкахъ не собиралась вода, столбъ которой можетъ замѣтно искажать показанія прибора. Таково же назначеніе спирали (1, черт. 214.

Въ крайнемъ случаѣ, если въ ртутный вакууметръ попала вода, то вліяніе ея можно учесть достаточно точно, прибавивъ къ показаніямъ прибора столбъ воды, перечисленный на удѣльный вѣсъ ртути, т. е. умноженный на 0,073.

26. Повѣрка манометровъ и вакууметровъ.—Способы повѣрки манометровъ можно разбить на два основныхъ: сличеніе съ контрольнымъ манометромъ и испытаніе непосредственной нагрузкой.

неплотность.

Черт. 219.

При повѣркѣ сличеніемъ можно пользоваться въ качествѣ контрольнаго прибора или точнымъ металлическимъ манометромъ по черт. 190 или 191 или большимъ ртутнымъ манометромъ. Послѣдній исполняется въ видѣ чугуннаго сосуда а, черт. 220, съ ртутью, къ ко-

торому примыкаетъ трубка Ь и штуцеръ с для сообщенія съ провѣряемымъ манометромъ и жидкостью, производящей і ребуе мое постепенное повышеніе давленія. Трубка Ь составляется изъ толстостѣнныхъ стеклянныхъ трубокъ съ внутреннимъ діаметромъ около 10—12 мм. и длиной около 2 м.; стыки отдѣльныхъ кусковъ соединяются при помощи чугунныхъ муфточекъ и сальниковъ съ кожанпымп или резиновыми набивками; шкала наносится прямо на прикрѣпленныхъ къ стѣнѣ» деревянныхъ брускахъ, на которыхъ собранъ весь приборъ.

Для наблюденія за столбикомъ ртути передъ манометромъ дѣлается лѣстница, на которую приходится взбираться одному изъ наблюдателей. Повѣрка значительно облегчается, если манометръ снабжается приспособленіемъ, схематически показанномъ на черт. 220: вдоль шкалы натягиваются двѣ» проволоки, служащія направляющими для каретки <1, къ которой прикрѣплено зеркало .ѵ,, наклоненное подъ 45° къ низу, и электрическая лампочка накаливанія или керосиновая е; каретка подвѣшена на тонкомъ стальномъ троссѣ, перекинутомъ черезъ блокъ, укрѣпленный у верха прибора; за этотъ троссъ .наблюдатель можетъ перемѣщать каретку вверхъ или внизъ, стоя самъ на одномъ мѣстѣ и слѣдя въ то же время за уровнемъ ртути, отражающимся въ зеркалѣ S], въ колѣнчатую зрительную или простую трубу / со вторымъ зеркаломъ яг, благодаря чему наблюдателю удобно слѣдить за измѣненіемъ уровня ртути. Проводка къ лампочкѣ дѣлается съ блокомъ и противовѣсомъ, спускающимся сбоку отъ манометра.

Разумѣется, въ виду значительной высоты ртутнаго столба нужно вводить съ возможной тщательностью поправку на вліяніе температуры по ур-ію (43).

При сличеніи показаній точнаго и провѣряемаго манометра смотрятъ, какія дѣленія провѣряемаго манометра соотвѣтствуютъ 1, 2... кгр./см.5 контрольнаго. По этимъ наблюденіямъ составляютъ таблицу поправокъ, а при значительныхъ ошибкахъ стараются исправить пока-

занія при помощи упоминавшихся выше перестановочныхъ приспособленій или, наконецъ, снабжаютъ манометръ новой шкалой.

.Провѣрку слѣдуетъ производить сперва при возрастающемъ давленіи, затѣмъ при падающемъ и брать среднія величины.

Чтобы уничтожить треніе покоя при провѣркѣ полезно передъ отчетами манометры слегка постукивать; такъ же слѣдуетъ поступать и при отчетахъ во время пользованія манометромъ.

Давленіе, которому подвергаютъ вывѣряемый и контрольный манометры можно производить различными способами. IГа черт. 221

представленъ соотв. водяной прессъ; при помощи сосудика ч, въ который наливается вода, и краника Ь насосный цилиндръ заполняютъ водой, всасываемой при вывинчиваніи ныряла при вращеніи маховичка с противъ часовой стрѣлки; на штуцера </ и сообщающіеся съ камерой—заднимъ концомъ пресса, ставятся провѣряемый и контрольный манометры при помощи ввернутыхъ въ нихъ переходныхъ футо-рокъ или штуцера /; краникъ Ь закрываютъ, а у <1 и с открываютъ и, ввертывая ныряло вращеніемъ моховичка <• по часовой стрѣлкѣ, повышай >тъ да влей і е.

Довольно удобно получать давленіе, соединяя небольшой чугунный цилиндръ, снабженный штуцерами, къ которымъ привертываются провѣряемые манометры, съ сосудомъ съ сжатой углекислотой или с,жатымъ воздухомъ. Постепенно впуская въ цилиндръ сжатый газъ, можно получать требуемое давленіе.

Требуемое давленіе можно получать также и при помощи особыхъ паровыхъ котелковъ. Такъ, па черт. 222 и 223 изображено устройство нроф. Паха я"): А котелокъ, отапливаемый внутреннимъ змѣевикомъ, черезъ который пропускается паръ высокаго давленія черезъ вентиль К; трубка !•' служитъ для увеличенія или уменьшенія количества воды въ котлѣ; трубка Л. для спуска отработавшей воды изъ змѣевика, котелка -1 и окружающаго послѣдній кожуха К\ трубка С сообщаетъ

■>6) Z. V. (1.1. 1902. S. 1.)77; пли см. также 15. М алѣе нт. Испытаніе индикатора. П№. 1905, стр. 24.

котелокъ съ большимъ ртутнымъ манометромъ но черт. 220, а трубка / съ ртутнымъ вакуумотромъ; 0 штуцеровъ съ надписью индикаторы, черт. 223, служатъ для укрѣпленія провѣряемыхъ индикаторовъ, манометровъ или вакууметровъ.

Для постепеннаго пониженія давленія въ котелкѣ .4 достаточно закрыть вентиль І>. Для болѣе быстраго пониженія давленія, а также для полученія разрѣженія надо при помощи вентиля <’ пустить черезъ змѣевикъ холодную воду; кромѣ того, можно наполнить холодной водой кожухъ К и, наконецъ, пустить въ ходъ водоструйный эжекторъ 1>, который можетъ довести разрѣженіе до У4%.

По трубкѣ Н можно нагнетать въ котелокъ Л воду при помощи ручного насоса и получать требуемое давленіе въ холодномъ состояніи.

Работа съ устройствомъ по черт. 222 и 223 удобна, но обходится довольно дорого въ виду большого расхода пара; другими недостатками ого являются громоздкость и большая первоначальная стоимость его.

Для провѣрки манометровъ можно пользоваться котелками по черт. 224 и 225, изготовляемыми заводомъ Дрейеръ, Розонкранцъ и Дроонъ собственно для испытанія индикаторовъ. Котелокъ, емкостью отъ 5 до 15 лтр., отапливается свѣтильнымъ таломъ при помощи горѣлки Ноббс. Котелокъ дѣлается обыкновенно изъ мѣди, по въ виду своей ша|ювой формы выдерживаетъ безопасно давленія до 20 кгр./см.2; благодаря наружному цилиндрическому кожуху, предохраняющему котелокъ отъ черезчуръ быстраго охлажденія, давленіе пара при потушенной горѣлкѣ падаетъ довольно медленно, такъ что при этомъ можно всели

провѣрку .манометра при убывающемъ давленіи. Давленіе пара измѣряется контрольнымъ манометромъ А.

Провѣряемые манометры ставятся на 2 верхнихъ штуцера, на одномъ изъ которыхъ па черт. 224 показанъ индикаторъ.

Черт. 224 и 225.

Для ускоренія испытанія полезно имѣть и у этого котелка паропроводъ, сообщающій его съ большимъ паровымъ котломъ станціи; тогда и нагрѣвать воду и повышать давленіе можно готовымъ паромъ, газовая же горѣлка будетъ служить лишь для болѣе точнаго регулированія давленія. Другими средствами регулированія, именно пониженія давленія, служитъ накачиваніе въ котелокъ холодной воды и выпусканіе пара.

Повѣрка нагрузкой производится при помощи прибора по черт. 226: пыряло 1, діаметръ котораго точно равенъ 20 мм., входитъ плотно, но свободно, съ зазоромъ около 0,005 мм., черезъ соотв. втулку въ цилиндръ, наполненный глицериномъ, чистымъ или разбавленнымъ на Уз дистиллированной водой; жидкость черезъ такой зазоръ не вытекаетъ, а, заполняя его, лишь уничтожаетъ треніе. На штокѣ ныряла 1 имѣется обварокъ, на который надѣваются чугунные или свинцовые грузы, которые сдѣланы такого вѣса, что вызываемое каждымъ изъ нихъ давленіе равно точно 1 кгр./см.2; вѣсъ ныряла съ особымъ дополнительнымъ грузомъ равенъ вѣсу каждаго груза. При діаметрѣ ныря-

ла въ 20 мм. вѣсъ каждаго груза 3,,42<, ktj».. Для повѣрки маиомет-ровъ со шкалой, раздѣленной на 0,5 кгр./см.1’, надо имѣть еще 1 или 2 вдвое меньшихъ груза, какъ верхніе на черт. 220, дающіе р=0,5 кгр./ем.1'. Контрольный манометръ на штуцерѣ 2 нолезепъ главнымъ образомъ для быстрой провѣрки правильности наложенныхъ грузовъ. Къ штуцеру 3 іі])пвертываетея при помощи еоотв. переходной муфты провѣряемый манометръ. Приборъ нужно устанавливать по уровню, чтобы ныряло было строго вертикально, иначе треніе искажаетъ отчеты.

О

М

С!

Для дальнѣйшаго уменьшенія тренія необходимо въ моментъ отчета сообщить нырялу вмѣстѣ съ находящимися на немъ грузами медленное вращеніе. При сообщеніи вращенія нужно стараться, чтобы рука ни надавливала на грузы, ни приподымала ихъ. Грузы, имѣютъ прорѣзи для удобнаго надѣванія на штокъ ныряла; при накладываніи грузовъ прорѣзи »тн нужно повертывать то въ одну, то въ другую сторону, чтобы ныряло не получило однобокой нагрузки.

Кстати можно упомянуть, что площадь ныряла и, слѣдовательно, требуемый для полученія давленія 1 кгр./см.* грузъ точнѣе всего опредѣляется сличеніемъ при возможно большомъ давленіи съ показаніемъ ртутнаго манометра по черт. 220.

При повѣркѣ манометра послѣдній лучше всего ставить въ такое же положеніе, какое онъ имѣетъ при работѣ, т. е. обыкновенно стоячее.

Нт> заключеніе можно упомянуть, что очень надежный признакъ, исправенъ ли металлическій манометръ или испортился, состоитъ въ положеніи стрѣлки при отсутствіи давленія: если стрѣлка возвращается на 0, то приборъ въ общемъ исправенъ. Большинство манометровъ снабжается упоромъ для стрѣлки при нулевомъ положеніи. Чтобы имѣть указанный признакъ, упоръ надо или удалить или отнести немного за 0, чтобы онъ ограничивалъ лишь слишкомъ-большой инерціонный размахъ стрѣлки.

Повѣрка ваку у метровъ (металлическихъ! производится сличеніемъ съ ртутнымъ вакууметромъ. Удобное приспособленіе изображено на черт. 227: а воздушный насосъ, при вытягиваніи поршня котораго въ освобождаемой задней полости цилиндра получается разрѣженіе,

передающееся черезъ краникъ І> л .мѣдныя соединительныя трубки къ контрольному вакууметру с и повѣряемому <■; достигнувъ наибольшаго разрѣженія, можно, повернувъ краникъ />, отключить насосъ, оставивъ г и с сообщенными другъ съ другомъ; пріоткрывая краникъ <1 и впуская воздухъ; можно вести іцювѣрку іі|>н падающемъ разрѣженіи.

Другое приспособленіе для повѣрки вакууметроігь было дано выше, черт. 222 и 223.

Ртутные приборы въ повѣркѣ, разумѣется, не нуждаются, при нихъ надо лини, соблюдать всѣ указанныя предосторожности и вводить веобходпм ыя поправки.

27 Индикаторы - -Къ индикатору, являющемуся самымъ необходимымъ приборомъ при испытаніи поршневыхъ .машинъ, приходится прибѣгать и при испытаніяхъ турбинъ, именно, когда надо выяснить быстрыя колебанія давленія, главнымъ образомъ при впускѣ пара въ турбину за дроссель-клапаномъ.

"Въ виду вспомогательнаго и второстепеннаго значенія зтпхъ діаграммъ при испытаніи турбинъ мы коснемся и самихъ индикаторовъ возможно короче, ограничиваясь лишь указаніемъ наиболѣе ходовыхъ для данной цѣли приборовъ.

На черт. 228 представленъ наружный видъ новѣйшаго индикатора Дрейеръ, Гозенкранцъ и /Іроонъ съ наружной холодной пружиной и мгновеннымъ запоромъ. Послѣдній состоитъ въ томъ, что винтовая нарѣзка на верху корпуса и соотв. въ крышкѣ Г вырѣзана па трехъ частяхъ окружности, черт. 22», такъ что при поворотѣ крышки Г за ру-

коятку II на 00" въ положеніе //, весь механизмъ, т. о. поршень оъ пружиной и пишущій механизмъ, освобождается н можетъ быть свободно вынутъ кверху; запираніе, крышки, т. е. поворачиваніе рукоятки Н, когда механизмъ вставленъ обратно, производится автоматически пружинкой .V. Такой запоръ очень удобенъ, такъ какъ поршень приходится вынимать довольно часто, для чистки, смазки и охлажденія; послѣднее особенно важно при работѣ съ сильно перегрѣтымъ паромъ.

Черт. 228 II 22».

Другое усовершенствованіе этого индикатора—поршень К, составленный изъ 4 дисковъ и снабженный нижней направляющей втулкой, черт. 230 и 231; благодаря двумъ направляющимъ у штока, вверху и

1‘>8 Глава IV. Ивмт.шпк длилкшй. § 27.

внизу, треніе въ поршнѣ значительно .меньше, поршень ітс можетъ перекашиваться и защемляться, и въ то же время онъ плотнѣе обыкновеннаго поршня; далѣе диски, изъ которыхиъ нершень составленъ, какъ тѣла равной толщины обезпечиваютъ равномѣрное расширеніе поршня при нагрѣванін; наконецъ, частицы грязи и случайныя инородныя тѣла, въ родѣ нитокъ обтирки и т. и., отлагаются въ пространствахъ между дисками и не увеличиваютъ тренія и изнашиванія поршня, какъ при прежней обычной конструкціи его. Индикаторъ исполняется двухъ размѣровъ, большая модель и малая, по у обоихъ діаметръ нормальнаго поршня 20 мм.; удобнѣе въ работѣ малая модель.

Другой, тоже очень распространенный приборъ—индикаторъ Майха-ка, черт. 232—234, тоже съ наружной, холодной пружиной; отличіе его отъ предыдущаго—пружина п работаетъ на растяженіе, верхушка

Черт. 232—234.

ея съ шарикомъ, черт. 234, такъ назыв. типа Кросби; поршень <\ во избѣжаніе неравномѣрнаго расширенія исполненъ симметричнымъ; поршень п остальныя части, показанныя въ разрѣзѣ черными, изготовляются изъ стали; къ накидной крышкѣ прикрѣплено вулканитовое кольцо І>, чтобы легче отвертывать крышку, когда приборъ сильно нагрѣтъ; подкладка о тоже изъ вулканита и защищаетъ пружину отъ нагрѣванін; втулка / ограничиваетъ ходъ поршня d и предохраняетъ пружину « отъ чрезмѣрнаго растяженія, особенно при рѣзкихъ колебаніяхъ давленія. Полезно также вильчатое устройство пишущаго рычага і, благодаря чему устраняется эксцентричность въ механизмѣ.

Индикаторъ дѣлается 3 размѣренъ: размѣры full съ нормальнымъ діаметромъ поршня </=20,27 мм., т. е. площадью /= \/> кв. дюйма, для чиселъ оборотовъ п машины до 300 еоотв. И00 въ мин., и размѣръ ЛІ съ </=14,35, т. о. У\ к.в. д. для п до 1500 обор./мин.. Въ большинствѣ случаевъ удобенъ размѣръ II.

Заводъ строитъ приборы съ возможной тщательностью, но все же они немного уступаютъ въ точности индикаторамъ Дрейеръ, Розенкранцъ и Дроопъ, главнымъ образомъ въ смыслѣ большаго тренія въ поршнѣ и остальномъ механизмѣ, что особенно замѣтно при пользованіи слабыми пружинами.

Для записи колебаній давленія пара при испытаніи турбинъ удобнѣе пользоваться вмѣсто описанныхъ выше индикаторовъ съ діаграммнымъ барабаномъ, поворачиваемымъ за шнурокъ и потомъ подъ воздѣйствіемъ находящейся въ немъ пружины вновь возвращающимся въ прежнее положеніе, индикаторами, въ которыхъ барабанъ вращается все время въ одномъ направленіи п притомъ равномѣрно, т. е. даетъ діаграммы, абсциссы которыхъ пропорціональны времени.

Такой индикаторъ можно получить изъ любого обыкновеннаго, если вывинтить упоръ, препятствующій барабану вращаться кругомъ вокругъ оси, отвинтить язычки </, черт. 232, захватывающіе діаграммную бумагу, и удалить пружину, поворачивающую барабанъ при обратномъ ходѣ; діаграммный барабанъ въ этомъ случаѣ приводится въ равномѣрное вращеніе отъ какой-нибудь еоотв. детали машины, а бумага прикрѣпляется къ барабану при помощи капли клея пли клейстера, имъ же прикрѣпляется верхній, зашедшій конецъ бумаги на нижнемъ. ІГри склейкѣ бумаги нужно слѣдить, чтобы при вращеніи барабана карандашъ соскакивалъ съ верхняго конца, на нижній, а не наскакивалъ па верхній; если бумагу наклеивать и склеивать незадолго передъ съемкой діаграммы, то клеи не успѣетъ засохнуть, и, стянувъ бумажное кольцо съ барабана, можно его разъединить; въ противномъ случаѣ приходится бумагу разрѣзать тгожемъ по склейкѣ. Для указанныхъ діаграммъ лучше пользоваться индикаторами большой модели съ большимъ барабаномъ, такъ какъ инерція его при равномѣрномъ вращеніи ие вредитъ.

Еще лучше пользоваться для этого спеціальными индикаторами, изъ которыхъ болѣе извѣстны индикаторы Вагонера и Мато.

Индикаторъ Вагенера, черт. 235 и 230, отличается отъ обыкновеннаго индикатора Дрейеръ, Розенкранцъ и Дроопъ съ внутренней пружиной, во-нервыхъ, большимъ діаграммнымъ барабаномъ I, во-вторыхъ, большимъ діаметромъ поршня </=40 мм., что позволяетъ пользоваться болѣе жесткими пружинами и ослабляетъ вліяніе тренія и инерціи движущихся частей индикатора, и, наконецъ, элект]юмагштіымъ приспособленіемъ т для записи извѣстныхъ моментовъ. Барабанъ / для уменьшенія тренія вращается на остріѣ; при помощи пружинокъ а,а

ОШ) можетъ быть приподнятъ и п|>п этомъ продолжаетъ вращаться; если же схватить пальцами пуговку І> съ насѣчкой, то концы пружинокъ а,а соскакиваютъ съ зарубокъ, и барабанъ опускается на 2—.4 мм. ниже; благодаря этому ниіпущее приспособленіе м можетъ производить двѣ записи, одну падь другой: одну при каждомъ оборотѣ какой-нибудь детали, дѣлающей меньшее число оборотовъ, чѣмъ турбина, но

связанной съ ея валомъ червячной передачей, другую при помощи секунднаго или иолусекунднаго маятника. Записи эти получаются въ видѣ прямыхъ линій, параллельныхъ оси абсциссъ, съ зубчиками въ момента замыканія тока, который черезъ электромагнитъ прибора притягиваетъ рычажокъ, на другомъ концѣ котораго сидитъ карандашъ ». Барабанъ I имѣетъ въ діаметрѣ SO мм. и приводится во вращеніе при помощи маленькаічі электродвигателя и шнуровой передачи.

Пожалуй, самымъ удобнымъ является приборъ Мато, черт. 257. Онъ состоитъ изъ барабана А, получающаго вращеніе отъ часового механизма, находящагося внутри барабана, и можетъ присоединяться къ любому нормальному индикатору; на черт. 2:57 онъ показанъ въ связи съ индикаторомъ Доббн, Макъ-IIвнесъ. Діаметръ барабана .-I дѣлается отъ 150 до 180 мм.; скорость вращенія его—1 оборотъ въ 00 : 120 ек.; ключъ В служитъ ждя завода часовой пружины, І> кнопка для спуска и остановки вращенія барабана,-С пластинка, прижимающая концы бумаги. Подставка Е, на которой укрѣплена ось вращенія барабана, можетъ поворачиваться около оси, совпадающей съ осью вращенія

обычнаго барабана / индикатора, и тогда индикаторомъ .можно пользоваться какъ обыкновеннымъ.

Для особенно быстро чередующихся колебаніи давленія, свыше 500—(>00 въ 1 мин., удобнѣе пользоваться другимъ типомъ прибора Мато, состоящимъ изъ двухъ барабановъ, съ записью давленій на бумажкой лентѣ, длиной въ нѣсколько метровъ, свернутой въ роликъ; лента быстро перематывается при помощи часового механизма, съ неподвижной оси на второй барабанъ, при чемъ первый служитъ фрикціоннымъ роликомъ, приводящим'ь во вращеніе второй барабанъ и въ то же время подкладкой для карандаша, прижимающаго къ нему бумагу. Механизмъ для вращеніи перваго барабана имѣетъ двѣ еко|н>сти: нажатіе на одну собачку пускаетъ лепту со скоростью ок. 50 мм./ск.; послѣдующее нажатіе на другую увеличиваетъ скорость до 200 мм./ск.; для остановки движенія барабана надо вернуть въ прежнее положеніе обѣ собачки.

11риеоеднпяотея этотъ приборъ тоже къ любому нормальному индикатору при помощи соотв. кронштейна, притягиваемаго при помощи того же барашка, которымъ въ обычныхъ индикаторахъ прикрѣпляется кроп-штейнъ съ направляющими роликами для шнура, т. о., напр., барашкомъ h, черт. 232.

28. Измѣреніе давленій у турбинъ.—Давленія пара надо измѣрять въ тѣхъ же мѣстахъ, которыя были указаны выше для темпертуры, т. е.:

1, въ концѣ паропровода передъ самымъ впускомъ въ турбипу,

2, тотчасъ за дроссель-клапапомъ передъ первымъ направляющимъ приборомъ,

3, при выходѣ пара изъ турбины,

4, для выясненія работы холодильника полезно измѣрять давленіе пара въ нѣсколькихъ мѣстахъ холодильника,

5, для выясненія рабочаго процесса пара измѣряютъ давленія въ отдѣльныхъ ступеняхъ турбины.

Для измѣреній 1 и 2 можно пользоваться манометрами Шеффера, черт. 185 или 186, для давленій свыше 8 атм. лучше Бурдона, черт. 187, или болѣе надежнымъ но черт. 189.

Для измѣренія 3-го, давленія пара при выпускѣ, можно пользоваться въ случаѣ работы съ холодильникомъ металлическимъ вакууме-

Черт. "137.

В. Малііевъ.—Испытаніе паровыхъ турбинъ.

11

tj омъ шш fai<)i:i.ixjл^оіромъ по черт. 212 пли 21:5, по при болѣе точныхъ испытаніяхъ обязательно ртутнымъ накууметромъ по черт. 21*4, пли 217, пли 218; если данлоніе выпуска колеблется н можетъ дойти м превзойти атмосферное, то цѣлесообразно имѣть, такъ пазыв., маповакууметръ металлическій пли лучше тоже ртутный, напр., по черт. 2ЬЗ и 210.

Тѣми же приборами по черт. 214, 217 или 218 пользуются для измѣреній 4-хъ.

Самыя трудныя измѣреніи 5-ьгя—давленіи пара въ отдѣльныхъ ступеняхъ, турбины. Трудныя въ смыслѣ полученіи точныхъ результатовъ, а неточные результаты, даже если можно опредѣлить среднюю ошибку наблюденіи, но если она сравнительно велика, не представляютъ интереса.

При «тихъ измѣреніяхъ надо пользоваться самыми точными приборами—металлическими манометрами для давленій отъ 1,5-:-2,() атм. изб. вверхъ и ртутными по черт. 200 пли соотв. но черт. 214 : 218 для давленій отъ 1,5:-2,0 атм. внизъ.

Между прочимъ одно изъ папбо.:гѣе. частыхъ измѣреній—ото одновременное возможно точное опредѣленіе давленіи передъ и за первымъ нагіравляіощимт> приборомъ. Измѣреніе этихъ давленій позволяетъ вычислить расходъ пара въ турбинѣ, какъ о томъ будетъ сказано подробнѣе ниже въ $ .'ІО.

Чтобы прослѣдить точно за измѣненіемъ давленіи въ послѣдовательныхъ ступеняхъ мпогоетупеньчатыхъ турбинъ очень полезно, кромѣ измѣреній абсолютныхъ величинъ давленія, измѣрять еще прямо паденіе давленія въ соотв. направляющемъ приборѣ или ступени. Для этихъ измѣреній надо брать дифференціальные манометры; въ активныхъ ступеняхъ надо брать приборъ по черт. 206, въ реактивныхъ же ступеняхъ, гдѣ паденіе, давленія значительно менѣе, лучше брать болѣе чуветвнтельный приборъ по черт. 207 и 208.

При точныхъ испытаніяхъ многоетуненьчатыхъ турбинъ приходится измѣрять давленіе въ 10-: 20, иногда даже до 40 мѣстъ. Если принять во вниманіе желательность измѣрятъ всѣ 10з-20-:-40 давленій одновременно. или при вполнѣ установившемся состояніи хотя бы за возможно короткій промежутокъ времени, нс болѣе 1—2 мин., а также принять во вниманіе невозможность имѣть столь значительное число манометровъ, го станетъ ясна необходимость имѣть особый переключательный кранъ, позволяющій однимъ и тѣмъ же манометромъ послѣдовательно измѣрять давленія въ 4 : 8 мѣстахъ.

Тіа черт. 288—240 изображенъ примѣрно въ % натур. вел. очень удобный кранъ Г,7Т: коническая хорошо притертая пробка а снабжена осевымъ тт двумя радіальными просверленными каналами; въ корпусѣ крана просверлено въ двухъ плоскостяхъ 8 отверстій, по 4 въ каждой

и) Z. V. (1. I. 1004. S. 1035.

ИЗМФГКШК Д4ВЛЕПІЙ У ТУРПИНЪ.

163

§ 28.

плоскости, такъ, что отверстія сдвинуты по окружности одно отъ другого на 45°; отверстія эти соединяются при помощи муфтъ и трубочекъ съ .мѣстами измѣренія давленій, при чемъ стрѣлка </, составляющая про-

долженіе рукоятки с, при помощи которой кранъ ставятъ на желаемо* сообщеніе, указываетъ на дискѣ еІ какое изъ мѣстъ измѣреніи, Лі> 1 ...8, сообщено съ манометромъ.

Черт. 241—24').

Другое, еще болѣе удобное-приспособленіе, поставленное на турбинахъ Парсонса парохода „Кар.чанія", изображено на черт. 241—245'*): нижнее паровое пространство а сообщается патрубкомъ Ъ съ обыкно-

”) Z.Turb. 1900. S. 189.

Черт. 238—240.

веннымъ индикаторомъ с; надъ камерой а находится 8 меньшихъ паровыхъ пространствъ, сообщенныхъ при помощи трубокъ 1,2... .8 съ 8 мѣстами турбины, въ которыхъ хотятъ измѣрять давленіе; каждая изъ этихъ камеръ отдѣляется отъ камеры и клаианолгь, нагруженнымъ довольно жесткой винтовой пружиной. Къ камерѣ я находится валикъ <1 съ 8 кулачками, которыми онъ при поворачиваніи за маховичокъ о. открываетъ послѣдовательно всѣ 8 клапановъ и устанавливаетъ сообщеніе пара между соотв. ступенью турбины и индикаторомъ. Одновременно съ открытіемъ клапановъ маховичокъ е поворачиваетъ діаграммный барабанъ индикатора. Діаграмма получается въ видѣ понижающагося ряда горизонтальныхъ линіи. Крапъ / служитъ для спуска собирающагося въ а конденсата. Вмѣсто индикатора можно измѣрять соотв. давленія и при помощи ліанометра.

Присоединеніе манометровъ къ паровымъ камерамъ требуетъ большого вниманія. Чтобы струя пара, движущагося съ большой скоростью, не производила высасыванія изъ отверстія для манометрической трубки, что можетъ дать пониженіе давленія до 0,80 : 0,50 кгр./см.2, необходимо устье отверстія, ведущаго изъ парового пространства къ манометрической трубкѣ, не только слегка раззенковать, но и закруглить края. При соблюденіи этихъ условій ни діаметръ отверстія, ни даже отклоненіе оси отверстія отъ пормали къ направленію движенія пара въ предѣлахъ + 6° не вліяютъ на показанія манометра.

Ври этомъ нужно одпако имѣть въ виду, что хорошее закругленіе краевъ тѣмъ важнѣе, чѣмъ меньше діаметръ отверстія въ стѣнкѣ кожуха турбины. Наименьшій допустимый діаметръ отверстія 1,0 даже 0,8 мм., но, если это возможно, лучше дѣлать его больше, до 5-ь 7 млг .

Образенъ сообщенія съ .манометромъ камеры турбины данъ на черт. 246 со): я особый штуцеровъ, къ которолгу трубка Ь отъ ліанометра или вакуулгетра присоединяется при помощи накидной ганки с.

Въ случаѣ активныхъ турбинъ съ большимъ разстояніеліъ ліежду рабочими колесами и наиравляющнліи приборалги, какъ, напр., у турбинъ Гато, черт. 246, для сверленія отверстія въ кожухѣ мѣста достаточно. Нѣсколько труднѣе устроить отверстія у турбинъ съ близко рас-

а) Z. V. (1.1. НЮ-4, 8. 1538.

положенными рабочими и направляющими колесами, особенно если лопатки рабочихъ колесъ закрыты бандажами, и еще труднѣе у реактивныхъ турбинъ. Во всякомъ случаѣ отверстія для манометровъ должны быть просверлены только противъ зазоровъ между лопатками, и діаметръ отверстіи не долженъ быть болѣе величины зазора.

Запись давленія. Примѣненіе самозаписывающихъ приборовъ ограничено полученіемъ діаграммъ давленія свѣжаго пара передъ турбиной для удостовѣренія исполненія требованія постоянства давленія при обыч 11 ыхъ не и ытаі і і я хъ.

Особенно необходимы самозаписывающіе манометры при испытаніи турбинъ, работающихъ мятымъ паромт>, поступающимъ періодически отъ поршневыхъ машинъ.

Только имѣя діаграмму давленія пара, можно выяснить наибольшее, наименьшее и среднее давленіе пара передъ турбиной.

На черт. 247 показанъ образецъ такой діаграммы °"), показывающей какимъ значительнымъ и быстрымъ колебаніямъ подвержено давленіе пара въ такихъ установкахъ.

атм.абс.

- Черт. 247.

Наконецъ, запись давленія бываетъ полезна при изслѣдованіи ироцсс-'Оа регулированія турбинъ, регулируемыхъ мягіемъ. Вт, виду быстроты измѣненія давленія самозаписывающіе манометры съ часовымъ механизмомъ здѣсь непригодны, и надо пользоваться индикаторомъ, какимъ •снимаютъ индикаторныя діаграммы съ поршневыхъ машинъ. При этомъ можно или пользоваться обыкновеннымъ индикаторомъ, поворачивая отъ руки индикаторный барабанъ, или снимать діаграммы при помощи особаго индикатора, напр., системы Вагонера съ вращающимся барабаномъ, черт. 235, или системы Мало съ часовымъ механизмомъ, черт. 237.

11а черт. 248 данъ образецъ діаграммы, снятой обыкновеннымъ индикаторомъ Дрейеръ, Розенкранцъ и Дрооиъ съ паровой турбины Парсонса01). Индикаторъ стоялъ непосредственно за регулирующимъ дроссель-клапаномъ, и барабанъ его вращался отъ руки. Масштабъ давленій 1 кгр./см.2=3 мм.. Діаграмма показываетъ характерныя для данной турбины колебанія давленія отъ 10,4 до 7,8 кгр./см.2 абе..

6|>) Z. V. »1.1. 1012, S. .Т14. в1) Z. V. (1. 1. 1000. 8. 830.

ІІа черт. 249 показана такая же діграмма съ турбины Парсонса въ 2500 л.с., снятая при помощи индикатора съ равномѣрнымъ вращеніемъ барабана при различныхъ нагрузкахъ"2): кривая а при .Ѵ„=2010 л.с.,. Ъ—при Ѵв=2210 л.с. и с—гі]>и Л’е=І290 л.с..

л

(t

"О

оо

to

Наконецъ, на черт. 250 дана діаграмма, снятая съ бОО-еилыюн турбины Парсонса при быстромъ измѣненіи нагрузки отъ 450 л.с. до О"3).

кір.Ісм.1 абс.

Діаграмма показываетъ, что колебаніи давленіи за дроссель-клапаномъ,, бывшій при нагрузки отъ 11 до 5 ктр./ем.-, при холостомъ ходѣ составляютъ отъ .‘5 до 0,05 кгр./ом.'-' абс.. Пееь процессъ регулированія совершается въ какихъ-нибудь 4—5 сек.'. * 63

Ііг) Turh. ■>, ПЮГ)/Ч, Я. 72.

63) 'Ііч'Ь 2. И lit.) (і. S. 74; Li-limnnn-llichter, l’riifungen in elektr. Zentralon, liraim-sclnvcig. JB06, II, S. 177.

29. Барометры. — Мишо, говоря объ измѣреніи абсолютнаго давленія, и разрѣженія, мы уже выяснили безусловную необходимость опредѣленія атмосфернаго, или барометрическаго давленія.

Подробное описаніе конструкціи барометровъ, обращенія съ ними и введенія соотв. поправокъ относится скорѣе къ курсу фазикн и мете-реологін, чѣмъ къ руководству но испытанію машинъ. Поэтому мы ограничимся лишь указаніемъ тѣхъ требованіи, которымъ должны удовлетворять барометры, которыми пользуются при испытаніи паровыхъ турбинъ, главнымъ образомъ въ смыслѣ точности, и указаніемъ типовъ, наиболѣе подходящихъ для нашихъ требованіи.

Въ смыслѣ точности измѣренія достаточно дѣлать отчетъ съ точностью + 1 мм. рт. ст., такъ какъ это соотвѣтствуетъ примѣрно ошибкѣ всего въ ±0,14%, т. е. менѣе ошибки, ст» которой измѣряются давленія пара металлическими приборами, а въ худшемъ случаѣ» ранни ошибкѣ ртутныхъ барометровъ и вакууметровъ.

Впрочемъ, такая точность достаточна по только сравнительно, но и абсолютно, такъ какъ соотвѣтствуетъ измѣненіи» температуры кипѣнія воды всего па ±0,04°Д., т. с. болѣе, чѣмъ достаточно для установленія тепловыхъ процессовъ.

Второе требованіе, предъявляемое къ даннымъ барометрамъ,—возможная простота обращенія съ ними.

Третье требованіе—надежность и неизмѣняемость, т. <-. нечувствительность къ неособенно бережному обращеніи* и между прочимъ къ переноскѣ прибора.

Наконецъ, послѣднее требованіе, само собой понятное,—небольшая стоимость прибора.

Имѣя въ виду эти требованія, можно сказать, что наиболѣе подходящимъ является самый простой ртутный барометръ съ отчетомъ высоты на глазъ или прямо но расположенной рядомъ шкалѣ или при помощи стрѣлки, передвигающейся вдоль оси прибора, при чемъ одинъ конецъ ея скользитъ по шкалѣ, а другой лежитъ на стеклянной трубкѣ барометра: При достаточномъ діаметрѣ трубки, не менѣе 5, а лучше 8 мм., стрѣлку можно ставить противъ верха мениска ртути.

Очень точенъ и удобенъ, можно почти сказать черезчуръ хорошъ, барометръ К'раевнча съ установкой перемѣщающейся шкалы иа свѣтъ при помощи кремальеръ и отчетомъ по ноніусу съ точностью ±0,1 мм..

Разумѣется, требуемая точность всего въ ±1 мм. позволяетъ обходиться безъ всякихъ поправокъ на расширеніе ртути иди шкалы и т. п., по крайней мѣрѣ, если температура помѣщенія колеблется вт» предѣлахъ отъ -f 10" до -}-250Ц.. и барометръ градуированъ на кемнат ную температуру, впрочемъ, при пользованіи барометромъ Краевича градуируемымъ на 0ПЦ. ртути, поправку на температуру ртути надо вводить; она можетъ дойти въ этомъ случаѣ до 2-*-3 мм. рт. ст.. Принимая во вниманіе коэффиціентъ расширенія металлической шкалы, но-

правку \Н .можно вычислять, если температура Г* Ц., по выраженію

Д//=0,0(Ю10 t il, (44)

гдѣ U высота барометра въ мм. до введенія поправки.

Можно пользоваться и металлическимъ барометромъ-анерондоліъ, но тогда слѣдуетъ отъ времени до времени провѣрять его, сличая съ ртутнымъ.

■Наконецъ, очень надежный способъ опредѣленія барометрическаго давленія—но температурѣ кипѣнія воды.

Для атого можно брать пли особый приборъ, называемый гипсометромъ, или просто пользоваться приборомъ по черт. 140 и точнымъ ртутнымъ термометромъ съ дѣленіями въ Точно давленіе1 атмосферы онрѣляютъ но показанію t такого термометра, погруженнаго въ нары воды, и соотв. таблицѣ температуръ кипѣнія воды; приближенію высоту барометра Л можно опредѣлить, помня, что 100° соотвѣтствуютъ 700 мм. рт. ст., а каждый 1 мм. измѣненія давленія барометра соотвѣтствуетъ 0,037°, т. е. при показаніи термометра /°

If—760— 100~/ =760—27(100-/). (45)

0.037 ѵ

Глава V.

Опредѣленіе влажности пара.

30. Общія указанія. Хотя паровыя турбины обычно работаютъ перегрѣтымъ паромъ, псс же встрѣчаются случаи, когда паръ бываетъ не перегрѣтый, т. е. влажный. Установить степень влажности необходимо, съ одной сто] юны, для выясненія начальныхъ условій работы турбины, съ другой, для выясненія теплового процесса, такъ какъ, только зная величину влажности, точнѣе сказать, величину паросодержанія ж, можно вычислить теплосодержаніе пара I. Наконецъ, для точнаго выясненія теплового процесса полезно опредѣлить влажность пара и при выходѣ изъ турбины. Величина х выражаетъ, какая доля 1 кгр. превращена въ паръ, такъ что количество воды въ 1 кгр. влажнаго пара равно (1—х) кгр..

Въ виду того, что опредѣленіе влажности пара даетъ въ то-же время данныя для опредѣленія его теплосодержаніе г, а также въ виду того, что опредѣленіе влажности производится въ первую очередь въ калориметрахъ, принято вообще всѣ приборы для опредѣленія влажности пара называть калориметрами, хотя нѣкоторые изъ лихъ, какъ, напр., калориметръ-водоотдѣлитель, по существу не имѣютъ ничего общаго съ калориметрами.

Способы опредѣленія влажности пара можно разбить на три: тепловые, или калориметрическіе, механическіе и химическіе.

До сравнительно недавняго времени, когда перегрѣвъ пара еще не получилъ такого широкаго распространенія, и опредѣленіе влажности пара передъ машиной составляло необходимую часть каждаго испытанія, различныхъ калориметровъ влажности было предложено и употреблялось очень значительное число. Однако изъ нихъ получили распространеніе и удержались въ практикѣ и наукѣ лишь 3—4 типа, о которыхъ мы и скажемъ подробнѣе. Впрочемъ, для полноты картины мы укажемъ и другіе основные типы приборовъ и способы, но лишь вкратцѣ, не распространяясь о ихъ конструктивномъ выполненіи.

Такъ, собственно калориметры можно разбить на три группы; въ основу приборовъ первой группы положено отнятіе тепла, совершаемое пли въ смѣшивающихъ или въ поверхностныхъ холодильникахъ; въ основу приборовъ второй группы положено перегрѣваніе пара съ сообщеніемъ тепла извнѣ и, наконецъ, къ третьей группѣ относятся приборы съ перегрѣвомъ, но безъ сообщенія тепла, а вслѣдствіе мятія его при расширеніи безъ совершенія внѣшней работы.

Калориметры-холодильники. Если вѣсъ конденсированнаго пара за нѣкоторый промежутокъ времени, напр. 1 часъ, g кгр., вѣсъ охлаждающей воды за то же время w кгр., ея начальная, а U конечная температуры, t температура изслѣдуемаго пара, а ta температура конденсата и, наконецъ, г полная скрытая теплота парообразованія, при чемъ г и і опредѣляются по таблицамъ паровъ по давленію пара р кгр./см.2 абс., то, очевидно, равенство отнятого у пара тепла и сообщеннаго водѣ

gxr-\-g (і—10) =w (t.,—t,), откуда величина паросодержанія

/г(/<>—fn) ,.rs

х — - - —- -. (46)

fir

По ур-ію 1401 можно опредѣлять влажность отработавшаго пара при охлажденіи его въ поверхностномъ холодильникѣ.

При пользованіи вбрызгивающимъ холодильникомъ въ ур-ін (40) надо лишь замѣтить, что /,,=<г.

При опредѣленіи влажности отработавшаго пара при выпускѣ его въ атмосферу, а также влажности свѣжаго пара можио.съ удобствомъ пользоваться, такъ назыв. бочечнымъ, калориметромъ. Онъ дѣлается изъ бочки или бака, емкостью въ 200—260 лтр., снабженнаго съемной крышкой и краномъ у низа; бока надо предохранить отъ потери тепла, напр., обернувъ войлокомъ. Установивъ бакъ на платформу вѣсовъ, наполняютъ его на % водой, вѣсъ іѵ которой отмѣчается, а также измѣряется ея температура Затѣмъ впускаютъ въ бакъ паръ, пока вода не нагрѣется до 40 :-45°Ц.; измѣряютъ эту температуру Е=/п, опредѣляютъ прибыль вѣса воды, т. е., вѣсъ о конденсированнаго пара и затѣмъ вычисляютъ паросодержаніе х по ур-ію (46).

ТГрп тщательномъ веденіи опытовъ и пользованіи точными приборами—термометромъ, манометромъ и вѣсами—можно, сдѣлавъ 4л-5

опредѣленія, считать, что средняя найденная величина х соотвѣтствуетъ дѣйствительной съ точностью до +1,5-: -2,0%.

Другіе приборы. Ивъ калориметровъ съ сообщеніемъ тепла извнѣ можно упомянуть приборы съ пагрѣваніемъ пара при помощи электрическаго тока, пока паръ не начнетъ перегрѣваться. Иная количество получившагося сухого пара у, намѣряя расходъ электрической энергіи и помня, что 1 клв. ч.=85() т. ед., нетрудно по общимъ пріемамъ калориметріи пара опредѣлить бывшую до нагрѣванія влажность пара х. Приборы хороши, но сложны.

Наконецъ, калориметры съ нерогрѣномъ пара путемъ мятія его при своей простотѣ очень точны и являются въ настоящее время наиболѣе распространенными; на нихъ мы остановимся ниже подробнѣе.

Приборы чисто механическаго характера тоже заслуживаютъ болѣе подробнаго изложенія и описаны ниже.

Что касается химическаго способа, основаннаго на введеніи въ котелъ извѣстнаго количества какой-нибудь растворимой соли, то онъ даетъ .тишь количество воды, механически увлеченной изъ котла, и для опредѣленія влажности пара передъ машиной совершенно непригоденъ.

Взятіе пробы пара. Лишь въ рѣдкихъ случаяхъ, нанр., опредѣляя влажность отработавшаго пара при работѣ турбины съ холодильникомъ, удается опредѣлять влажность всего количества пара, въ большинствѣ же случаевъ приходится имѣть дѣло лишь съ пробами пара, долженствующими представить его среднее состояніе. Чтобы найденная влажность была дѣйствительно влажностью даннаго пара, надо независимо отъ точности выбраннаго прибора и веденія наблюденій принимать особыя предосторожности для полученія дѣйствительно средней пробы пара.

Тіа черт. 251 представленъ одинъ изъ наиболѣе, распространенныхъ способовъ: конецъ '/.-дюймовой трубки а ввертываютъ въ паропроводъ

ч о-,] Такъ какъ теперь установлено, что въ го-

ризонтальныхъ трубахъ вода отдѣляется и течетъ но низу трубы, то пробу пара нужно забирать обязательно изъ

почти до иротнвеіголжной стѣнки; заборъ производится черезъ рядъ отверстій (і7 мм. въ діаметрѣ, расположенныхъ вдоль ігей трубки; меньшія отверстія задерживаютъ часть воды; торенъ трубки иногда тоже оставляютъ открытымъ, но лучше его закрывать пробкой или запаять, такъ какъ 10: 12 отверстій даютъ достаточное проходное сѣченіе. Иногда вмѣсто отверстій въ заборной трубкѣ дѣлаютъ рядъ

про.

а метра ея; см. нанр. черт.

Разумѣется, заборную трубку над» до самаго калориметра тщательно и золи ропать отъ потери тепла, а длину ея дѣлать возможчіо малоіі.

Несмотря на распредѣленіе отверстій по всему діаметру большой трубы, нельзя быть вполнѣ увѣреннымъ, что заборъ по черт. 251 дастъ дѣйствительно среднюю пробу.

Попытка сконструировать лучшее приспособленіе для забора, пара оказались неособенно удачными. Объясняется ото тѣмъ, что вода въ парѣ лишь въ незначительномъ количествѣ увлекается въ видѣ взвѣшенныхъ капель, а большая часть ея течетъ по дну трубы.

ІГаилучшее, хотя нѣсколько сложное приспособленіе для забора пара сконструировано Нендтнеромъ), черт. 252 и 253: а и Ь два свернутые чугунные или стальные угольника, съ постепенно расширяющи-

мися вдвое діаметрами; въ уширенной части подъ воротникомъ <• находится бронзовая чашка <1 съ заостренными краями; чашка <1 отлита съ крышкой е, въ кото]юй сдѣланы два секторообразныхъ вырѣза /,/. черт. 253; нижняя цилиндрическая втулка <- притерта къ штуцеру у, черезъ который забирается проба; для болѣе равномѣрнаго забора чашка <■ медленно вращается за шкивочекъ А.

Приборъ включается въ главный паропроводъ такъ, чтобы паръ двигался по нему сверху внизъ, но вслѣдствіе уширенія сѣченія скорость пара понижается въ 4 раза, благодаря чему въ чашку d не попадаетъ воды болѣе, чѣмъ это соотвѣтствуетъ средней влажности пара.

Для возможно правильнаго дѣйствія прибора необходимо, чтобы скорости пара въ главномъ паропроводѣ и штуцерѣ и были совершенно одинаковы, т. е. отношеніе соотв. сѣченій равнялось отношенію соотв. количествъ протекающаго пара, что удобнѣе всего установить при помощи паромѣровъ, большого на главномъ паропроводѣ и малаго за калориметромъ для опредѣленія влажности пара. С корость остающагося пара при прохожденіи между d и с и между <> и стѣнками трубы можно дѣлать раза въ \ Ѵи больше скорости въ главномъ паропроводѣ.

“) For.sell. И. 98. и. 99., S. 52 и. 53.

Однако и приспособленіе по черт. 252 и 253, но опытамъ самого Вендтнсра, невполнѣ обезпечиваетъ правильность получаемой средней пробы: при значитслын.іхъ скоростяхъ пара оно имѣетъ наклонность давать слишкомъ влажный паръ, тогда какъ простѣйшее приспособленіе по черт. 251 и подобныя ему даютъ, наоборотъ, скорѣе слишкомъ сухой наръ.

Такимъ образомъ неувѣренность въ точности средней пробы является слабымъ мѣстомъ всѣхъ приборовъ для опредѣленія влажности пара.

31. Дроссель-калориметры.—Очень простой, но вмѣстѣ съ тѣмъ точный приборъ, пользующійся большимъ распространеніемъ, изготовляется заводомъ Шефферъ и Буденбсрга по патенту Карпентера, черт. 254: изслѣдуемый паръ впускается нзт> трубы а черезъ вентиль

е и патрубокъ Ь съ суживающимся узкимъ отверстіемъ-сопломъ съ діаметромъ 2 : 2,5 мм., мнущимъ паръ, въ отлитый изъ бронзы ннкке-лпровалиый сосудъ с; верхнее дно у него образуетъ глубокую чашку, въ которую наливается масло и вставляется точный термометръ 1; нижній патрубокъ d съ не показаннымъ на немъ дальше вентилемъ служитъ для удаленія мятаго пара, а къ крану f присоединяется точный, лучше всего ртутный манометръ м, такъ какъ давленіе въ с очень мало отличается отъ атмосфернаго. Весь приборъ долженъ быть тщательно изолированъ отъ потери тепла. Па главномъ паропроводѣ близъ мѣста забора пробы пара долженъ стоять точный манометръ и для контроля точный термометръ.

Опытъ ведется слѣдующимъ образомъ: сперва прогрѣваютъ приборъ, открывъ полностью вентили с и на патрубкѣ <1 и выпуская паръ на волю: минутъ черезъ 10 наступаетъ установившееся тепловое состояніе, тогда припираютъ вентиль на d такъ, чтобы давленіе въ с установилось немного выше атмосфернаго, и затѣмъ берутъ отчеты но термометрамъ

t и на главномъ паропроводѣ, измѣряютъ давленіе свѣжаго пара и мятаго и высоту барометра.

Величину наросодержанія вычисляютъ ивъ условія равенства теплосодержанія влажнаго пара давленія р до мятія и перегрѣтаго мятіемъ съ измѣренными давленіемъ р0 и температурой I, именно

і -f- гх = г о 4- >'о + ср У—'%)> (47)

гдѣ теплоты жидкости і' и і'0, скрытыя теплоты парообразованія г и температуру насыщеннаго пара }>„ п теплоемкость близъ пограничной кривой с„ при давлічіін р„ берутъ изъ таблнігь паровъ.

Изъ ур-ія ('47) получаемъ паросодержаніе.

х — ? 0 ~І~ >'0 ~Г Су П ~ ^п) — І' gy

гГочность показаній этого прибора можно довести до ±<>,5%. Однако нужно имѣть въ виду, что имъ можно пользоваться лишь при сравнительно сухомъ парѣ, пока влажность не болѣе 2, самое большое 4%, При большей влажности теплоты, выдѣляющейся при мятін пара, оказывается недостаточно для испаренія всей воды.

Такъ какъ форма дроссель-калориметра не имѣетъ значенія, то его можно составить, напр., изъ газовыхъ частей. Такой калориметръ, предложенный И а р у с о м ъ, представленъ на правой части черт. 255: а бронзовая или стальная пластинка съ узкимъ отверстіемъ 2,0 : 2,5 мм., черезъ которое происходитъ мятіе пара; Ь и Ь прокладки изъ непроводящей тепло массы, азбеета или вулканита; а и d штуцера для термометровъ; впрочемъ, штуцеръ d лучше расположить ближе, чтобы паръ не успѣлъ потерять тепла до него, а также въ виду малаго давленія пара лучше вводить сюда термометръ безъ штуцера, а непосредственно черезъ резиновую пробку; присоединеніе къ манометру на черт. 255 не показано Чтобы испытывать паръ любой влажности, передъ калориметромъ включается водоотдѣлитель е, дѣйствующій благодаря уменьшенію скорости пара и измѣненію направленія его движенія на 180°; / водо-

Черг. 265.

мѣрное! СТ'СКЛО, по которому Измѣряютъ КОЛНЧеСТВО ВЫДѢЛЯЮЩеЙеЯ поды, а у опускной краникъ для поя. Водоотдѣлитель «тотъ, несмотря на свою простоту, дѣйствуетъ исправно, понижая влажность примѣрно до 0,5%.

Весь приборъ, кромѣ стекла, долженъ быть тщательно обмотанъ дурнымъ проводникомъ тепла: при соблюденіи этого условія можно пренебрегать поправкой на лучеиспусканіе, такъ какъ соотв. ошибка, какъ доказано тщательными опытами, менѣе 0,1%, т. с. менѣе вѣроятной неточности прибора.

Разумѣется, при испытаніи съ водоотдѣлителемъ надо измѣрять нс только количество выдѣляющейся воды у, кгр., но и количество пара <;/■>, прошедшее черезъ дроссель-калориметръ. Для этого надо этотъ паръ конденсировать, нанр., пропуская его черезъ змѣевикъ, охлаждаемый водой.

Вычисленіе влажности производится собственно по ур-ію (48), но съ учетомъ воды, выдѣленной водоотдѣлителемъ, т. о., дѣйствительное иаросодержаніе найдется по выраженію

г — _ ^ ш у,» + ?'о + М^ —'3 *' _ (49)

П\Л-<к >'

Тщательные опыты показали, что помимо непзбѣ.жпыхъ неточностей! при измѣреніяхъ температуръ и давленій!, дроссель-калориметры не могутъ давать вполнѣ» точныхъ результатовъ въ виду затруднительности получить равномѣрно перегрѣтый паръ: за отверстіемъ, черезъ которое мнется наръ, температура- въ разныхъ точкахъ можетъ отличаться до 14°Д., п кромѣ того, наряду съ перегрѣвомъ присутствуютъ еще частицы не испарившейся воды.

Указанные недостатки удалось устранить послѣ ряда попытокъ въ дроссель-калориметрѣ 3 е н д т и е р а, изображенномъ вт» 1 : 8 натур. вел. на черт. 256 es): паръ мпется, проходя черезъ вентиль а, затѣмъ

перемѣшивается мѣдной винтовой спиралью І>, отверстіями въ латунномъ дискѣ <1 и цѣлымъ рядомъ, до 20 штукъ, ситечекъ <• изъ латунной проволоки. Температура, перегрѣтаго пара измѣряется при помощи центральнаго термоэлемента /, изъ желѣ>за-коитстантаиа и расположеннаго сбоку такого-же термоэлемента L; крышка /, вт» которой закрѣплены

*5) Korscli. II. ‘Н. и, <Ю.. S S7.

при помощи сальниковъ оба термоэлемента, поворачивается за ручку д. За температуру перегрѣтаго пара борется средняя изъ 7 отчетовъ: по элементу и 6 отчетовъ въ 0 точкахъ окру ясности по элементу L. Открытіе вентиля « моялю мѣнять въ зависимости отъ давленія и влажности пара при помощи поворачиваніи за моховичокъ Л. Фарфоровая трубка * обложена овечьей шерстью /.у снаружи шерсть стягивается коясухомъ изъ латунной сѣтки »і. Ртутный манометръ присоединяется къ патрубку п.

Въ остальномъ пользованіе прибора такое же, какъ іг предыдущихъ. Точность его до +0,02%, относя къ влажности взятой пробы, такъ что при пользованіи имъ точность зависитъ собственно лишь отъ того, насколько проба соотвѣтствуетъ среднему составу пара. Приборъ примѣнимъ тоже, для пара съ влажностью не выше 2-:-3%.

32. Калориметръ-водоотдѣлитель.—Дли пара съ влажностью свыше 2% удобнѣе всего пользоваться калориметромъ-водоотдѣлителемъ К а р п е и т е р а, черт. 257: наръ поступаетъ черезъ вентиль а и трубку ■Ь; вслѣдствіе рѣзкаго измѣненія направленія двшкенія при переходѣ

изъ продырявленнаго стаканчика с въ наружное кольцевое пространство d вода выдѣляется и падаетъ въ низъ цилиндрической полости е; количество выдѣлившейся воды опредѣляется но водомѣрному стеклу /. на которомъ находится передвижка і, перемѣщаемая вдоль шкалы Л. Шкала эта въ дѣйствительности градуируется водой при температурѣ около 40°Ц., а затѣмъ вводится еще поправка на расширеніе воды при температурѣ въ 170°Ц., которая соотвѣтствуетъ среднему рабочему давленію пара, опредѣляемому по манометру т. Каждое дѣленіе шкалы Л равно 0,002 или 0,005 кгр.. Вѣсъ сухого пара д, вытекающаго черезъ •сопло к съ отверстіемъ въ 1,5 мм., опредѣляется прямо по второй наружной шкалѣ манометра »>, градуированной на основаніи формулы

ШпИ,,а »=*./•/., 150)

гдѣ д кгр./ск., а—постоянная, равная для даннаго прибора 0,0143, Р лавлепіе въ кгр./см.г въ пространствѣ <1, { площадь сѣченія отверстія

1: въ см Л Формула эта справедлива при условіи, что давленіе въ пространствѣ, куда паръ вытекаетъ, д,.' (),(>/>; въ виду этого приходится искусственно повышать при помощи вентиля противодавленіе р0, куда паръ выпускается.

Манометръ градуируется такъ, что стрѣлка показываетъ прямо расходъ пара д за 10 мп... Измѣривъ по шкалѣ k колши'ство воды дх, находимъ пароеодержапіе

<! + 0\

(51)

Поправки. 11 j)и болѣе точныхъ опытахъ надо вводить рядъ поправокъ. Такъ, въ ур-іе (50) входитъ давленіе абсолютно!', а манометръ м измѣряетъ лшиь избыточное давленіе и градуированъ при барометрическомъ давленіи въ 700 мм. рт. ст., поэтому надо вводить поправку въ зависимости отъ высоты барометра; впрочемъ, эта поправка невелика, напр. при р=10 кгр./см2 на каждые 10 .мм. отклоненія барометръ отъ 700 мм. поправка въ отчетѣ и составляетъ около +0,15%.

Далѣе надо ввести поправку на лучеиспусканіе, подъ вліяніемъ котораго въ приборѣ конденсируется часть пара д0, такъ что дѣйствительно выдѣленное количество воды не ди а (.</,—д„), а вѣсъ сухого пара (д-\-д0). Тогда выраженіе (51) преобразуется въ

!) + <)\

(52)

Поправку До находятъ опытнымъ путемъ, пропуская наръ послѣ перваго калориметра черезъ второй такой же калориметръ. Разъ оба калориметра будутъ приведены въ одинаковыя условія, и паръ во второй поступаетъ сухимъ, то все количество воды, выдѣляемое имъ, и будетъ какъ разъ соотвѣтствовать потерѣ тепла, дающей конденсатъ.

Наконецъ, нужно имѣть въ виду, что хотя приборъ снаружи обертывается войлокомъ и шерстью, все же въ пространствѣ d происходитъ нѣкоторое охлажденіе и конденсированіе пара, въ виду чего показаніе манометра учитывающаго истеченіе сухого пара, дастъ преуменьшенную величину для д.

Нъ виду всего вышеизложеннаго при точныхъ опытахъ и вѣсъ д и вѣсъ //, надо опредѣлять путемъ взвѣшиванія. Для этого надо охлаждать и конденсатъ ди пропуская его черезъ змѣевикъ, охлаждаемый водой, и паръ д, который удобно конденсировать, впуская въ сосудъ съ холодной водой, поставленный на вѣсы. При давленіи пара въ 11 атм. абс. и отверстіи h въ 1,5 мм. въ теченіе 30 мин. вытечетъ около 5П кгр. пара, для конденсированія котораго достаточно около 100 кгр. холодпой воды, считая, что температура ея можетъ подняться на 34°Ц.

Поправку <7о надо, конечно, вводить и при такомъ веденіи опыта, и вычислять х по выраженію (52).

Согласно многихъ опытовъ при соблюденіи всѣхъ предосторожностей и возможно тщательномъ веденіи опытовъ, которыхъ надо ставить 3 : 5 и брать среднюю величину, показанія прибора даютъ для величины -г. ошибку не болѣе +0,1 и даже +0,05%.

Калориметръ зтотъ перерабатываетъ паръ любой влажности, до 40%, т. е. до jc равнаго всего 0,60. Впрочемъ нѣкоторые авторитеты, какъ, напр., Грамбергъ, отдавай предпочтеніе калориметрамъ еъ нере-грѣвомъ, какъ не требующимъ вѣсовыхъ измѣреніи, совѣтуютъ пользоваться калориметромъ-водоотдѣлителемъ лишь для болѣе влажнаго пара, который нельзя переработать въ приборѣ съ персгрѣвомъ мя-тіемъ, н для контроля пускать паръ, пропущенный калоримотромъ-водоотдѣлптелемъ, опять таки въ дроссель-калориметръ. Тогда можно вполнѣ ручаться за точность результата, конечно, посколько удалось правильно брать среднюю пробу пара.

нія ея въ паръ, или послѣ совершенія работы паромъ и конденсированія его. Попытки построить приборъ, который измѣряетъ расходъ пара непосредственно но образцу объемныхъ или скоростныхъ водомѣровъ ц газомѣровъ, дѣлались уже давно, но первыя сколько-нибудь удачныя конструкціи появились лишь лѣтъ 15 тому назадъ. Впрочемъ, первые приборы страдали многими недостатками и долго не получали распространенія. Дѣйствительно полезные приборы появились лишь лѣта 6—7 тому назадъ, а достаточно точные приборы мы имѣемъ лишь какихъ-нибудь 3—4 года. Зато эти приборы теперь настолько цѣлесообразны, что ими можно пользоваться при испытаніи машинъ, особенно паровыхъ турбинъ, почему мы и остановимся на нихъ нѣсколько подробнѣе.

Принципъ дѣйствія.—Описанные ниже приборы основаны на общемъ выраженіи расхода пара въ ктр./сек.

гдѣ / площадь проходного сѣченія въ м.2, г скорость пара м./сек., а а нѣкоторый коэффиціентъ, зависящій отъ очертаній проходного сѣченія и удѣльнаго вѣса пара. Согласно выраженія (53) расходъ цс можно измѣрять двояко: или изміѵряи перемѣнную площадь / при постоянной скорости пара г или, наоборотъ, перемѣнное г при постоянномъ /; сообразно этому и всѣ существующіе паромѣры можпо разбить на двѣ основныя группы: іта приборы съ перемѣнными сѣченіями и на приборы съ перемѣнной скоростью.

В. Малѣевъ.—Испытаніе паровыхъ турбинъ.

.<7с—ос • / •

(53)

Расходъ пара <и- можно вмѣсто выраженія ( 88і выразить эмпирической формулой въ зависимости отъ состоянія намѣряемаго пара, именно, , , ,

/Л- — Ѵ~!П\ • / • ѴР\ — Р>. (54)

гдѣ (л коэффиціентъ сжатія струи пара при прохожденіи черевъ приборъ, который можно для разбираемыхъ приборовъ считать равнымъ 0,93; '/—9,81 м./сек.-, у, удѣльный вѣсъ пара въ кгр./м.* до прибора, вмѣсто котораго съ достаточной точностью можно считать для насыщеннаго пара просто о.р,. />1 давленіе въ кгр./см.2 до прибора, а р2 за нимъ. Ныраженіе (54) справедливо для малой разности давленііі, Рі—Ра<0,07 }>,, что въ данныхъ приборахъ нетрудно соблюдать.

Величина о можетъ быть найдена изъ таблицы паровъ для ожидаемаго средняго р, и можетъ считаться, при колебаніяхъ /д даже на + 2 кгр./см.2, постоянной съ точностью около ~ 1%. Для р,—11 кгр./см.2 абс. с=0,Г)0.

Выраженіо (54), являясь по существу одинаковымъ съ выраженъ емъ (53), показываетъ болѣе наглядно конструктивное выполненіе, укачанныхъ выпи1 двухъ основныхъ типовъ паромѣровъ.

Па черт. 258 изображена схема прибора перваго типа съ перемѣннымъ / и постоянны мт» г, или что то-же самое, ір,—р.,)\ находящійся въ коническомъ патрубкѣ клапанъ въ видѣ тарелки а давленіемъ пара опускается внизъ, увеличивая проходное еѣченіе )', пока уменьшающаяся разность давленііі (р,—р2) не уравновѣсится противовѣсомъ (>; если расходъ пара, а съ нимъ и скорость его возрастаетъ, то тарелка а опускается еще ниже, пока снова по наступить равновѣсіе благодаря увеличенію кольцевого сѣченія /; при уменьшеніи расхода пара тарелка « поднимается. Скорость пара ѵ вслѣдствіе постоянства (р;—р2) остается постоянной, а перемѣщенія тарелки и, или что то же самое, груза а пропорціональны измѣненію /, т. е. расходу пара дс.

Схему прибора второго типа даетъ черт. 259: въ паропроводъ включается фланецъ а съ діаметромъ отверстія нѣсколько меньшимъ, чѣмъ діаметръ паропровода, п съ двумя отверстіями, сообщающимися

съ трубками Ь и с, ведущими къ чувствительному дифференціальному манометру. Когда паръ движется но паропроводу, то въ трубкахъ Ь и с получается разность давленіи, вызываемая, съ одной стороны, мяті-емъ при прохожденіи кольца «, съ другой, вслѣдствіе превращенія кинетической энергіи пара въ устьяхъ трубокъ Ь и с въ статическое давленіе; именно, въ устьѣ Ь опа увеличиваетъ давленіе, а въ устьѣ с уменьшаетъ его. Сумма всѣхъ этихъ вліяній даетъ разность давленіи —р,),

практически колебляіцуюсн между 0,05 и 0,10 кгр./ем.2, величина которой согласно выраженія (54) пропорціональна квадрату скорости пара и измѣренная позволяетъ опредѣлять расходъ пара.

Теперь перейдемъ къ описанію конструктивнаго осуществленія указанныхъ двухъ главныхъ схемъ. 1

Паромѣръ завода Ф. Пейеръ а К-ія, черт. 200—202 и,і), построенъ по схемѣ чорт. 258. Въ дополненіе къ предыдущему описанію можно

пояснить, что Ь водяной катарактъ, регулируемый игольчатымъ вентилемъ с въ зависимости отъ рѣзкости колебаній давленія; с діаграммный барабанъ, вращаемый при помощи часового механизма; ш точный манометръ, записывающій еоотв. давленіе пара па той же діаграммѣ; трубка и служитъ для отвода небольшого количества пара, просачивающагося черезъ сальникъ, въ которомъ ходитъ стержень съ тарелкой а; Іі мѣдный гибкій трос-съ.

Приборъ строится двухъ размѣровъ: для наибольшаго расхода въ 3000 кгр./час. при давленіи />=12 кгр./см.2 съ діаметромъ «2=100 мм, и длиной между фланцами /=440 мм. и для 6000 кгр./час. съ «2=150 мм.; при меньшемъ давленіи р' пропускная способность меньше въ отношеніи Ѵр'/р.

При пользованіи приборомъ находятъ по снятой діаграммѣ среднюю проходную площадь /, затѣмъ по той же діаграммѣ среднее давленіе пара р, по которому берутъ изъ таблицъ паровъ соотв. удѣльный вѣсъ у, а изъ таблицы, приложенной къ прибору, найденную эмпирически для даннаго прибора скорость г, тогда часовой расходъ пара (Т получается перемноженіемъ этихъ 3 величинъ, т. е.

(i=f.v.y. (55)

При работѣ съ перегрѣтымъ паромъ надо знать еще среднюю температуру перегрѣва t и сообразно ей находить величину у.

Для облегченія пользованія приборомъ при немъ прилагаются таблицы, въ которыхъ прямо указанъ расходъ тіара при разныхъ давленіяхъ и температурахъ его черезъ каждый миллиметръ разстоянія тарелки а отъ нулевой линіи, такъ что надо лини» знать среднія рЛ и /, и тогда сразу находится соотв. О,

Точность прибора гарантируется +3%, но для ея достиженія необходимое условіе—отсутствіе рѣзкихъ толчковъ давленія пара, какъ о томъ будетъ сказано подробнѣе ниже.

Другіе, недостатки прибора—его громоздкость и значительная стоимость.

Паромѣръ повода Ѵенанія '") является дальнѣйшимъ усовершенствованіемъ разбираемаго типа приборовъ въ смыслѣ простоты производства отчетовъ и отсутствія какихъ либо перечисленій, пока проходящій черезъ него наръ является сухимъ насыщеннымъ.

Сущность прибора заключается въ томъ, что прямоугольныя сѣченія, пропускающія паръ, измѣняются но высотѣ въ зависимости отъ проходящаго объема пара, а по ширинѣ въ зависимости отъ его давленія (удѣльнаго вѣса), благодаря чему для опредѣленія вѣса тіара достаточно измѣрять только высоту проходного сѣченія.

Паръ, вступающій по патрубку « въ камеру Ь, черт. 263 и 264, давитъ сверху впизъ тга тарелку d} стремящуюся держать закрытымъ отверстіе с, прижимая d къ сѣдлу Л-, подъ дѣйствіемъ груза п, соединеннаго съ d при помощи проволоки е и ролика /. Чѣмъ ниже опускается d, тѣмъ больше становится свободная высота проходныхъ сѣченій г и /], черезъ которыя паръ вытекаетъ въ патрубокъ I, а оттуда въ мѣсто потребленія. Высота эта записывается при помощи пера, прикрѣпленнаго къ на барабанѣ /••, медленно вращаемомъ часовымъ механизмомъ.

При постоянномъ по вѣсу расходѣ пара показанія прибора должны быть постоянны и при измѣненіи давленія, несмотря на происходящее при этомъ измѣненіе, объема пара; чтобы это измѣненіе не отражалось на показаніи прибора, т. е. тарелка d оставалась въ прежнемъ положеніи, мѣняется ширина проходныхъ сѣченій і и при уменьшеніи давленія поворачиваніемъ золотника ш ширина сѣченіи і и *, уве-

в7) 7. V. (1.1. 1013. Я. 194.

личивается, при увеличеніи—уменьшается. Поворачиваніе »і производится перемѣщеніемъ поршенька ><, че])т. 203 и 205, на верхнюю кольцевую площадь котораго передается давленіе измѣряемаго пара; давленіе пара уравновѣшивается винтовой пружиной о; язычки г и ги приклепанные къ штоку )і, ходятъ въ вертикальныхъ прорѣзяхъ неподвиж-паі’о стакана ч и въ косыхъ канавкахъ * и *т въ стаканѣ t, составляющемъ одно цѣлое съ т. Очертаніе канавокъ s и »„ черт. 205 и 207, находится опытнымъ путемъ и представляетъ законъ измѣненія удѣльнаго объема пара при измѣненіи давленія. Ролику / придается такое очертаніе, чтобы при постоянномъ давленіи пара тарелка d давала такое проходное сѣченіе, чтобы скорость пара при всѣхъ расходахъ была постоянной.

Произведенныя Аахенскимъ О-вомъ надзора за паровыми котлами испытанія при колеблящемся и постоянномъ давленіи и при колебля-щемся и постоянномъ расходѣ пара показали, что показанія прибора не зависятъ отъ давленія пара для предѣловъ давленій отъ О до 12 атм., при чемъ наибольшія ошибки составили и —2,.,%.

Паромѣръ исполняется 7 различныхъ величинъ для включенія въ паропроводы отъ 50 до 200 мм. въ діаметрѣ соотв. для наибольшаго расхода тіара отъ 1200 до 15000 кгр./час..

Для пользованія этимъ паромѣромъ при перегрѣтомъ парѣ надо составить таблицу или діаграмму поправокъ къ показаніямъ въ зависимости отъ температуры перегрѣва и средняго давленія, такъ же. какъ и для большинства остальныхъ приборовъ.

Паромѣръ Гэре, дѣйствующій по схемѣ черт. 250, изображенъ схематически на черт. 208 и 200 "st: давленіе />, передъ дроссельнымъ

*') У. V. (1.1. 1909. S. 144: Л. G г а, ш Ь е г g. Trclmis lie Meesungcn Ьеі Mnscbinenunter-sucliungeii. 2. Aufl. Hrrlin, НИ0. 8. 129.

Черт. 2<>3—267.

фланцемъ о и р2 за нимъ передаются сосудамъ і іі /.• ртутнаго дифференціальнаго манометра своеобразной конструкціи; нижній уровень ртути находится въ неподвижномъ сосудѣ і, а верхній въ качающемся сосудѣ I; въ сосудѣ /г ртути совсѣмъ нѣтъ; сосудъ 1 подвѣшенъ на винтовой пружинѣ т. Когда подъ вліяніемъ разности давленій ртуть перетекаетъ въ сосудъ I, послѣдній опускается, вслѣдствіе чего въ него перетекаетъ еще ртуть, пока натяженіе пружины >» не уравновѣсить

этого увеличенія вѣса сосуда I; преимущество такого дифференціальнаго манометра, во-первыхъ, въ томъ, что малой разности давленій Рі—Рі соотвѣтствуетъ сравнительно большой размахъ сосуда I и значительная перестановочная сила; во-вторыхъ, придавъ соотвѣтствующія очертанія внутренней полости сосуда /, можно установить любое соотношеніе между разностью давленій и наклономъ сосуда. Если отклоненія должны быть согласно ур-ія(54.) пропорціональныУОч—р2)у,, то сосудъ I долженъ быть коническій съ слегка параболически вогнутой образующей. Къ сосуду I прикрѣпляется перо, вычерчивающее діаграмму на барабанѣ «, поворачивающемся йодъ дѣйствіемъ часового механизма.

Нъ болѣе совершенныхъ и дорогихъ приборахъ Гэре имѣются еще слѣдующія дополнительныя приспособленія; во-первыхъ, особый рычажный механизмъ въ связи съ манометромъ для пишущаго приспособленія, кинематическая связь котораго автоматически учитываетъ измѣненіе давленія Рі въ паропроводѣ, и, во-вторыхъ, интегрирующій механизмъ гіо типу планиметровъ, непрерывно суммирующій и прямо указывающій прошедшее черезъ паромѣръ количество пара, черт.

270: q дискъ, вращаемый часовымъ механизмомъ, г роли къ, перемѣщаемый вверхъ и внизъ сосудомъ / и связанный съ счетчикомъ н, указывающимъ расходъ пара. При работѣ съ перегрѣтымъ паромъ въ показанія прибора, дающія собственно объемъ, а не вѣсъ пара, надо вводить соотв. поправку, умножая ихъ на коэффиціентъ, который берутъ по температурѣ иерогрѣва прямо изъ прилагаемыхъ таблицъ. Поправка эга составляетъ, смотря по степени перегрѣва, до 20%, такъ что ею, конечно, нельзя пренебрегать.

На черт. 271 изображенъ примѣрно въ 1:0 натур. вел. новѣйшій типъ прибора Горе: передъ качающимся сосудомъ I находится упомя-

нутый рычажный механизмъ, автоматически производящій вычисленіе V (го—Ѵч)Ри показанное пунктиромъ плечо о сосуда I перемѣщаетъ правый конецъ пишущаго рычага Ь, котораго точка качанія с можетъ перемѣщаться вдоль прорѣзи въ Ь; цапфа оси с прикрѣплена къ ползушкѣ, лежащей въ кулиссной прорѣзи <1 и перемѣщающей с вдоль Ь вправо при возрастаніи давленія д, и влѣво—при уменьшеніи, измѣняя отношеніе плечъ рычага Ь по закону гиперболы; для этого качающійся около неподвижной точки е опоры / рычагъ съ прорѣзью <1, очерченной но кривой, близкой къ спирали Архимеда, получаетъ движеніе отъ пружиннаго поршневого манометра и съ .діаметромъ въ 12 мм.; манометръ наполненъ масломъ, отъ времени до времени возобновляемымъ. Данной конструкціей значительно уменьшена опасность защемленія въ передаточныхъ механизмахъ, отъ котораго страдали прежніе паромѣры Гэре.

Черт. 271.

Интегрирующій счетчикъ состоитъ изъ плоскаго диска q, вращаемаго равномѣрно часовымъ механизмомъ и слегка прижимаемаго къ нему противовѣсомъ h фрикціоннаго колесика г; послѣднее подвѣшено къ той же ползушкѣ s, что и конецъ рычага Ъ съ карандашомъ; пол-зушка s съ подвѣшенными къ ней деталями уравновѣшена противовѣсомъ, висящемъ на шнурѣ, перекинутомъ черезъ блокъ і. Число оборотовъ колесика г пропорціонально разстоянію отъ центра диска іг вмѣстѣ съ тѣмъ перемѣщенію карандаша на Ь и передается при по-моицг червячной передачи счетчику и.

Для установки прибора служитъ уровень L; трубка х служитъ для спуска масла, просачивающагося изъ манометра.

Фирма гарантируетъ точность этого прибора ±-)%.

Довольно значительное распространеніе получилъ также и паромѣръ Галльваксъ и К-ія, состоящій тоже изъ дроссель-фланца по схемѣ черт. 250 и ртутнаго дифференціальнаго .манометра. Но наружному виду онъ напоминаетъ электрическій счетчикъ. Точность ого тоже около + 5%.

Паромѣръ Экардта основанъ, согласно (‘дѣланнаго въ свое время предложенія Отодоля, на своеобразномъ пониженіи давленія въ самомъ узкомъ сѣченіи лавалевскаго сопла; пониженіе это сильно, разъ въ 10 и болѣе, превосходитъ пониженіе, остающееся при выходѣ изъ сопла, и притомъ въ довольно широкихъ границахъ пропорціонально этому остающемуся пониженію, которое въ свою очередь, какъ мы видѣли, пропорціонально количеству проходящаго пара. Такое преувеличеніе пониженія давленія позволяетъ измѣрить разность давленій обыкно-гоннымп металлическими манометрами.

На черт. 272 представленъ названный паромѣръ для насыщеннаго пара; непосредственно за водоотдѣлителемъ со спускомъ воды но трубкѣ а стоитъ сопло Ь; при помощи тонкой трубки-зонда I измѣряется по способу Отодоля давленіе />., въ самомъ узкомъ сѣченіи сопла; трубка с ведетъ къ манометру »ы, измѣряющему и записывающему это давленіе на діаграммный барабанъ <1, вращаемый часовымъ механизмомъ; давленіе ?>, передъ сопломъ передается по трубкѣ ѵ къ манометру т„ записывающему его на той же діаграммѣ. При помощи планиметра на ходится средняя высота діаграммы, ограниченной двумя кривыми давленій, а но ней получаютъ изъ прилагаемой таблицы прямо еоотв. расходъ пара.

Точность прибора зависитъ отъ исправности манометровъ /н, и мы, которые должны давать показанія строго въ одномъ масштабѣ. Разность давленій />,—р2, составляющая при наибольшемъ расходѣ до 3 атм., падаетъ при .малыхъ расходахъ, нанр. при 0,1 наибольшаго, до нѣсколькихъ сотыхъ атм., что при масштабѣ діаграммы 1 атм.= 1<) мм. даетъ полоску всего въ нѣсколько десятыхъ миллиметра, т. е. не поддающуюся измѣреніи». 'Гакъ какъ разность />,—■)>., уменьшается иропор-

ціонально квадрату расхода, то точность прибора, составляющая при наибольшемъ расходѣ около +5%, быстро падаетъ и не позволяетъ измѣрять малыхъ расходовъ, примѣрно менѣе 25—30% отъ наибольшаго.

Чтобы слѣдить, нс разошлись ли показанія манометровъ »»х и пи, надо дѣлаті. кранъ / трехходовымъ, что позволяетъ соединять манометръ пи съ трубкой с; пока при этомъ оба манометра будутъ давать точно одинаковыя показанія, они оба исправны, паромѣромъ можно пользоваться съ увѣренностью.

Черт. 272.

Общія i/h'a,іонія. У всѣхъ скоростныхъ паромѣровъ, опредѣляющихъ расходъ пара но сравнительно небольшой разности давленіи Рі—Ра, нужно обращать вниманіе, чтобы показанія манометровъ не искажались давленіемъ столба конденсирующейся воды въ подводныхъ трубкахъ. Съ этой цѣлью подводящія трубки заполняютъ водой заранѣе, а чтобы уровень ея не измѣнился подъ дѣйствіемъ давленія />,, трубки или прокладываютъ сперва горизонтально на значительной дли-

пѣ, до 3:4 м., какъ нанр. у паромѣра Горе, черт. 208, или для большей компактности свертываютъ эти части въ спирали, лежащія въ горизонтальной плоскости, иногда даже помѣщаютъ ихъ въ сосудъ, черезъ который протекаетъ охлаждающая вода, для поддержанія температуры, а, слѣдовательно, и удѣльнаго вѣса воды въ спирали постоянными, или, наконецъ, пользуются, такъ назыв., переливомъ, черт. 205.

Такъ какъ паромѣры измѣряютъ собственно объемъ пара, то въ случаѣ насыщеннаго пара нужно принимать еще всѣ мѣры, чтобы выдѣлять воду изъ пара до паромѣра. Въ виду этого Бендеманнъ совѣтуетъ ставить дроссель-фланецъ въ горизонтальной плоскости и соединять его съ водоотдѣлителемъ, черт. 273 и 274: а дроссель-фланецъ, Ь спускъ для воды, отдѣляющейся вслѣдствіе рѣзкаго измѣненія на-

правленія движенія пара, с н d два сосуда съ переливомъ, какъ на черт. 205, съ трубками < и / для присоединенія приборовъ для измѣренія разности давленія р,—р2.

Вліяніе рткнхъ толчковъ въ пи рои доводѣ, какъ уже упоминалось, искажаетъ показаніи паромѣровъ, преувеличивая ихъ; единственное исключеніе—описанный выше паромѣръ Ренанія.

Вообще при работѣ паровыхъ турбинъ заборъ пара происходитъ равномѣрно, и никакихъ толчковъ давленія въ паропроводѣ нѣтъ, вслѣдствіе чего паромѣры даютъ расходъ пара турбины съ указанной выше точностью. Однако, въ нѣкоторыхъ случаяхъ, какъ наир. у турбинъ Парсонса, обычно регулируемыхъ дроссель-клапаномъ, непрерывно опускающимся и поднимающимся, толчки возможны.

Какъ сильно ихъ вліяніе, видно изъ слѣдующаго примѣра w). На паропроводѣ къ турбинѣ Брауиъ-Боверіг-ІІарсонсъ съ очень постоянной нагрузкой, а, слѣдовательно, и постояннымъ расходомъ пара былъ поставленъ самозаписывающій паромѣръ Гэре по черт. 271. Длина па ролію вода отъ паромѣра до турбины была 35 м.; на паропроводѣ было нѣсколько колѣнъ, какъ извѣстно, смягчающихъ рѣзкія колебанія давленія. Число колебаній давленія, производимыхъ регуляторомъ, было

и) Z. V.d.I. НПО. S. 2511.

180 къ мин.. Расходъ пара опредѣляли, снимая паромѣромъ діаграмму, то при обычныхъ условіяхъ работы турбины подъ полнымъ воздѣйствіемъ регулятора, то припирая вентиль передъ турбиной, т. о. производя постоянное мятіе отъ руки. Такъ какъ нагрузка за это время не мѣнялась, и паръ въ самую турбину попадалъ въ сущности съ одинаковымъ давленіемъ и температурой, то расходъ пара долженъ былъ оставаться неизмѣннымъ. Полученная при этомъ діаграмма паромѣра дана на черт. 275: части кривой « соотвѣтствуютъ работѣ турбины съ

регуляторомъ и, слѣдовательно, толчками въ паропроводѣ, части Ь работѣ съ митіемт» отъ руки, части с—переходъ отъ одного регулированія къ другому. Мы видимъ, что рѣзкіе толчки даютъ показанія, преувеличенныя на 20—22%,

Попытки исправить показанія паромѣра увеличеніемъ сопротивленія въ паропроводѣ, для чего прикрывали задвижку, находившуюся въ паропроводѣ между турбиной и паромѣромъ, не дали ноложитель-ішхъ разультатовъ. Наоборотъ, и при присоединеніи паромѣра у самой турбины ошибка вт. показаніяхъ не стала больше. Изъ этого оказывается, что паропроводъ длиной даже въ 35 м. съ нѣсколькими колѣнами не вліяетъ сколько-нибудь замѣтно на смягченіе толчковъ л исправленіе показаній паромѣра.

Такимъ образомъ паромѣрами можно пользоваться лишь при отсутствіи рѣзкихъ колебаній давленія.

34, Водомѣры.—Нодомѣры находятъ себѣ примѣненіе для самыхъ разнообразныхъ цѣлей и являются однимъ изъ наиболѣе, распространенныхъ измѣрительныхъ приборовъ. Изготовленіемъ водомѣровъ занимается очень большое число машиностроительныхъ, арматурныхъ и даже спеціальныхъ заводовъ; этимъ въ связи съ большимъ числомъ патентовъ объясняется такое значительное число разнообразныхъ кои-

етрукцій, что ихъ разборъ можетъ составить отдѣльную обширную монографію. Однако, намъ придется ограничиться указаніемъ лишь наиболѣе типичныхъ и распространенныхъ конструкціи.

Что касается классификаціи различныхъ системъ, то ихъ можно 1 «избить, по-ііервыхъ, на двѣ основныхъ группы: на водомѣры закрытые, включаемые въ водопроводную сѣть, и водомѣры открытые, устанавливаемые у конца трубы, подающей воду.

Водомѣры закрытые, въ свои* очередь, можно разбить на три существенно отличные тина: на скоростные, объемные и дисковые, занимающіе промежуточное мѣсто между первыми двумя.

Общія требованія, предъявляемыя ко всѣмъ водомѣрамъ—точность показаніи, и притомъ но только при нормальной подачѣ, но и при любой меньшей и наибольшей допустимой для даннаго размѣра. Далѣе, показанія не должны мѣняться со временемъ, но возможности не зависѣть отъ температуры воды. Водомѣръ долженъ быть нечувствителенъ къ загрязненію воды и не требовать особаго ухода. Наконецъ, закрытые водомѣры должны удовлетворять еще двумъ требованіямъ: показанія ихъ не должны зависѣть отъ давленія въ трубопроводѣ, и потеря напора при прохожденіи водомѣра должна быть возможно мала.

Скоростные водомѣры. Дли большого расхода, когда притомъ же не требуется особенной точности, удобно пользоваться приборомъ съ вертушкой Вельтмана и, черт. 278, число оборотовъ который пе-

редастся при помощи червячной передачи и валика Ь указательному мехіишзму. Приборъ градуируется эмпирически. При маломъ расходѣ» точность надаетъ; однако въ предѣлахъ отъ on. нормальнаго и до наибольшаго расхода степень точности можетъ быть доведена до ±2%.

На черт. 270 изображенъ приборъ для расхода до 1000 м.я/ч., но онъ можетъ пропускать и до 2000 м.3/ч..

Одинъ изъ наиболѣе, распространенныхъ прпборовт» для малыхъ и среднихъ расходовъ—водомѣръ Сименсъ и Галг.ске, черт. 277:

вода вступаетъ черезъ наклонно просверленныя отверстіи а, и, ударяясь по касательной въ крыльчатое колесо Ь, приводитъ его во вращеніе и выходитъ черезъ наклоненныя въ обратную сторону отверстія с; колесо 6 приводитъ въ дѣйствіе счетчикъ при помощи зубчатаго колеса г. Благодаря наклоннымъ отверстіямъ с счетчикъ измѣряетъ воду, какъ идущую въ надлежащемъ направленіи по стрѣлкѣ, такъ и въ обратномъ, вычитая ее въ послѣднемъ случаѣ изъ прямого отчета. Такое обратное движеніе воды бываетъ при ударахъ въ сѣти, когда работаютъ насосами. Бслибы вода выходила не черезъ отверстія с, а прямо, нагір. но стрѣлкѣ О, то обратное движеніе ея не могло бы вращать колесо !•, и показанія счетчика были бы преувеличены. 1>ъ /< подводится смазка.

Сопротивленіе прохожденію воды, т. е. потеря напора, растетъ въ скоростныхъ водомѣрахъ примѣрно пропорціонально квадрату количества проходящей черезъ счетчикъ воды. Нормальной наибольшей пропускной способностью по предписанію Германскаго Общества Техниковъ Гало- и Бодопроводнаго Дѣла считается количество воды, при которомъ водомѣръ даетъ потерю напора въ 1 кгр./см.8. Бодомѣръ Сименсъ и Гальске строится 11 различныхъ размѣровъ для нормальнаго расхода отъ 2 до 400 м.3/ч..

Громѣ потери напора, расходъ воды вліяетъ и на точность показаній прибора. Очепъ малая подача воды, до 2% отъ нормальной, совсѣмъ не отсчитывается приборомъ; подача отъ 2 до 5% отсчитывается, но съ отри-

нательной ошибкой. Отъ 5% вверхъ показанія njmOopa достаточно пропорціональны дѣйствительной подачѣ, по нее же полезно, если средняя подача прибора меньше его нормальной, устанавливать приборъ такъ, чтобы наименьшая ошибка его показаній соотвѣтствовала средней подачѣ. Для зтой цѣли водомѣры снабжаются особыми приспособленіями. Такъ, приборъ по черт. 277 имѣетъ неподвижныя лопатки Д вызывающія образованіе вихрей при вращеніи колеса Ь; поворачивая снаружи ключомъ лопатки с/, можно измѣнять сопротивленіе прохожденію воды и ооотв. и показанія прибора. Въ другихъ конструкціяхъ измѣняется наклонъ отверстій а и с, сдѣланныхъ тогда не прямо въ стаканѣ, а въ видѣ сопелъ. Точность показаній прибора въ общемъ +5%.

Другой тоже очень распространенный водомѣръ—завода Д р о й е о ъ, Р о з о н к р а н цъ и Д р о о и ъ, черт. 278—280. Вода проходитъ по

Черт. 278—280.

соплу « и ударяетъ въ лопатки колеса Ь} сдѣланнаго изъ вулканизированной резины, удѣльный вѣсъ которой очень близокъ къ удѣльному вѣсу воды, благодаря чему давленіе колеса на подпятникъ и изнашиваніе его очень мало. Вращеніе колеса Ь передается при помощи крпво-ишгіика с счетчику, состоящему изъ системы цилиндрическихъ зуб-

чатыхъ колесъ; чорт. 280 показываетъ цнфе])б.:іатъ счетчика. Рѣшетка (I изъ красной .мѣди предохраняетъ приборъ отъ попаданія твердыхъ инородныхъ тѣлъ. Сопло а дѣлается изъ збонпта, какъ и колесо І>, всѣ же остальныя части, такъ же, какъ и самъ корпусъ, дѣлаются бронзовыми. Водомѣры ати дѣлаются 10 размѣровъ для наибольшаго расхода отъ 2 до 720 м.Учае., при чемъ меньшіе размѣры, для трубъ діаметромъ до 40 мм., соотв. для расхода до 33 м.Учае., включаются въ сѣть при помощи накидныхъ гаекъ, какъ показано на черт. 278 и 279, начиная же отъ 50 мм. соотв. отъ (И) м.:’/чае. снабжаются фланцами; кромѣ того, передъ большими водомѣрами ставятся отсадочные горшки, въ которыхъ благодаря измѣненію направленія движенія воды и уменьшенію скорости выдѣляется и отсаживается илъ и прочая грязь, механически увлекаемая водой.

Къ скоростнымъ же водомѣрамъ надо отнести и приборъ Людвига Грофс, черт. 281, основанный на. той же схемѣ», что и разобранные выше

иаро.\гѣры но 4ejrr. 258: вода iijhi прохожденіи бронзоваго коническаго сопла Ь поднимаетъ запорный конусъ <1 тѣмъ выше, чѣмъ больше ея скорость, которая вслѣдствіе несжимаемости воды прямо іцкшорціо-налыіа расходу ея въ единицу времени, кото]>ый указывается концомъ стержня с на іфавой шкалѣ въ лтр../ч.; лѣвая шкала приспособлена для пользованія приборомъ въ качествѣ указателя иаіфяжепнооти работы парового котла и указываетъ расходъ питательной воды, отнесенный къ 1 мл поверхности нагрѣва, или что то-же самое, количество /> кгр. пара, снимаемаго съ 1 мл въ часъ. 11а че|»т. 281 показанъ приборъ для наибольшаго расхода воды 10000 лтр./ч. съ лѣвой шкалой, нанесенной для котла съ поверхностью нагрѣва въ 300 мл. Плаіюдаря тому, что стержень с ходитъ совершенно свободно, а плотность по отношенію къ наружной атмосферѣ достигнута, при помощи стеклянной трубки ц. зажатой между сальниками h и г и сверху отключенной краникомъ, приборъ достаточно чувствителенъ. Бъ случаѣ поломки трубки </ верхній конусъ й прижимается къ выточкѣ внизу сальника Ь и, хотя іфибор'ь перестаетъ дѣйствовать, но не нарушаетъ работы трубопровода, въ который онъ включенъ.

По той же схемѣ работаетъ приборъ К. Кипшерса, такъ иазыв. „Рота"—измѣритель ТиІ. Онъ состоитъ изъ довольно высокой стеклянной трубки, съ слегка увеличивающимся, кверху діаметромъ, въ которой находится особый коническій поплавокъ, поднимающійся или опускающійся въ зависимости отъ скорости, т. с., количества протекающей жидкости. Благодаря винтообразнымъ зарубкамъ на поверхности поплавка послѣдній получаетъ во время работы вращательное движеніе, что увеличиваетъ очень сильно чувствительность прибора. Точность его при чистой водѣ очень велика, ошибка лежитъ въ предѣлахъ точности отчета, т. е. +0,5, даже 0,2%.

Оба послѣднихъ прибора очень удобны при испытаніяхъ, такъ какъ указываютъ въ любой моментъ интересующій испытателя расходъ воды въ единицу времени, но въ виду неизбѣжности колебаніи расхода ея они нс позволяютъ опредѣлять съ достаточной точностью расходъ за опредѣленный промежутокъ времени, такъ что должны быть отнесены къ разряду вспомогательныхъ приборовъ, не устраняющихъ необходимости въ другомъ измѣреніи расхода воды.

Поршневые водомѣры. Поршневые объемные водомѣры являются обращенными насосами; разность давленія перемѣшаетъ поршень то вверхъ, то внизъ при помощи соотв. автоматическаго распредѣлительнаго механизма.

Водомѣръ Кеннеди въ изготовленіи завода Экардта изображенъ на черт. 282 и 283: въ чугунномъ цилиндрѣ а ходитъ бронзовый поршень />. плотность котораго достигается 3 бронзовыми же еамоиружинящими кольцами; распредѣлительнымъ органомъ служить четырехходовой бронзовый кранъ с, который сообщаетъ поперемѣнно то впускъ съ нижней полостью цилиндра, а выпускъ съ верхней, то паоборотъ; приводится кранъ въ дѣйствіе грузомъ <1, прикрѣпленнымъ къ рычагу у сидящемъ свободно на оси, образованной концомъ кронштейна !; къ поршневому стержню прикрѣплена зубчатая рейка и. сцѣпленная еъ колесомъ Л, кд, ободу котораго прикрѣпленъ рычагъ /. который поднимаетъ грузъ <1 и, когда поршень достигаетъ мертваго положенія, перекидываетъ <1 черезъ верхнюю мертвую точку, дальше грузъ й падаетъ самъ, ударяетъ въ одинъ изъ концовъ рычага />■. связаннаго съ осью крана, с, и поворачиваетъ послѣдній на 90°; I и I' пру,кипящіе буффера, смягчающіе удары при паденіи груза <1; поворотъ крана с на 90" измѣняетъ направленіе движенія воды подъ поршнемъ. Счетчикъ о. являющійся въ сущности счетчикомъ ходовъ, приводится въ дѣйствіе отъ оси зубчатаго колеса Л и показываетъ об'ьемъ, описываемый поршнемъ. Точпость, гарантируемая заводомъ, ^1,5%.

Двухпоршпевой водомѣръ системы ІИ м и д а завода Я. Кеглоръ предетавлетгъ на черт. 284 : 287: два длппиыхъ полыхъ, съ нерегород-

■°) Joiirn. Г. (insbol. и. WiiKSOrv. НПО. Я. -НО.

Черт. 284—237.

В. Малѣевъ.—Испытаніе паровыхъ турбинъ.

каліи чугунныхъ поршня I и II ходятъ въ бронзовыхъ втулкахъ цилиндровъ; плотность поршней достигается только точной приточкой. Поршни связаны другъ съ другомъ при помощи шатуновъ и общаго вала съ кривошипами, насаженными подъ угломъ 90" одинъ къ другому. Этотъ же валъ приводитъ въ дѣйствіе счетчикъ, являющійся въ сущности счетчикомъ оборотовъ. Вода поступаетъ и подъ поршни и сверху нихъ; притокъ и выпускъ въ каждый изъ цилиндровъ регулируется сосѣднимъ поршнемъ. Путь воды въ приборѣ довольно сложенъ, но все же его можно прослѣдить по стрѣлкамъ на черт. 284 и 285; нужно при этомъ имѣть въ виду, что каждый изъ поршней имѣетъ вверху два параллельныхъ канала, а внизу два канала, лежащихъ накрестъ: яти каналы и являются распредѣлительными органами; въ корпусѣ прибора каналъ а ведетъ въ пространство Л надъ поршнемъ I, каналъ Ь въ І> подъ 1; такимъ же образомъ каналъ <■ въ <' надъ //, а каналъ о въ I) подъ //; разумѣется, стѣнка s—и не плоская, а косая, черт. 284, с мѣсто для масленки. Приборъ при нормальномъ расходѣ дѣлаетъ отъ 30 до 40 обор./мн..

Водомѣръ этотъ дѣлается заводомъ 10 различныхъ размѣровъ, для расхода отъ 1,2 до 90 м.Ѵч.. Точность его около +1,0 и не менѣе + 1,5% при условіи включенія его въ сѣть въ нагнетательную линію; во всасывающей онъ даетъ преуменьшенныя показанія. Онъ можетъ работать не только холодной, но и подогрѣтой водой—до -j- 80 и даже + ЮО'ЧІ,.

По сравненію съ водомѣрами скоростными поршневые, превосходя ихъ въ точности, обладаютъ слѣдующими недостатками: они не могутъ работать съ грязной водой, чувствительны къ колебаніямъ температуры и рѣзкимъ толчкамъ давленія въ трубопроводѣ; затѣмъ потеря напора въ нихъ больше, чѣмъ въ скоростныхъ приборахъ; наконецъ, они значительно болѣе громоздки и дороги.

Дисковые водомѣры, очень распространенные въ Америкѣ, стали постепенно получать распространеніе и въ Европѣ.

Водомѣръ системы 1’ о м с о н а завода Сименсъ п Гальске изображенъ на черт. 288. Онъ состоитъ изъ диска «, лежащаго наклонно между

двумя коническими поверхностями Ъ и с, вершины которыхъ сходятся въ центрѣ диска; дискъ соприкасается съ каждой изъ поверхностей только по одной образующей; подъ дѣйствіемъ давленія вступающей воды дискъ катится но обоимъ конусамъ и этимъ движеніемъ однимъ краемъ вытѣсняетъ воду въ выпускное отверстіе, а другимъ засасываетъ воду черезъ выпускное отверстіе. Каченіе оси диска Черт. 288. около верхняго конуса <1 приводитъ въ

дѣйствіе обычный счетчикъ оборотовъ с.

$ 34.

Преимущества дисковыхъ водомѣровъ—нечувствительность къ толчкамъ давленія и колебаніямъ температуры воды. По цѣнѣ и точности показаній они занимаютъ среднее мѣсто между скоростными и поршневыми приборами. Неизбѣжный износъ менѣе отражается на точности показаній, чѣмъ у поршневыхъ водомѣровъ, особенно системы Шмида.

Открытые водомѣры. Хотя всѣ открытые водомѣры по внѣшнему •виду производятъ впечатлѣніе объемныхъ, но въ противоположность закрытымъ водомѣрамъ, они при соотв. конструкціи могутъ измѣрять прямо вѣсъ воды, что въ нѣкоторыхъ случаяхъ весьма желательно.

Всѣ многочисленныя конструкціи открытыхъ водомѣровъ можно разбить на двѣ основныхъ группы: на приборы съ неподвижными измѣрительными баками, представляющіе объемные водомѣры, и на приборы съ качающимися измѣрительными баками, изъ которыхъ многіе дѣла ютея въ видѣ вѣсовыхъ водомѣровъ.

Приборы съ неподвижными баками исполняются въ большинствѣ случаевъ съ поплавками, открывающими поочередно выпускной клапанъ у баковъ.

На черт. 289 представленъ типичный приборъ этой группы, водомѣръ Ре йх л и и га. Онъ состоитъ изъ металлическаго бака, раздѣ-

Черт. 280.

леннаго перегородкой а на двѣ камеры съ равными поперечными сѣченіями; надъ этой перегородкой находятся двѣ воронки Ъ и />', направляющія воду въ ту или другую камеру, и механизмъ для соотв. переключенія подачи воды.

Приборъ дѣйствуетъ слѣдующимъ образомъ: вода поступаетъ черезъ качающійся сливъ с и воронку Ь, соотв. // въ ту изъ камеръ, выпускной клапанъ а, соотв. сі' на днѣ которой закрытъ; поднимающаяся вода поднимаетъ соотв. поплавокъ е, который дѣйствуетъ на роликъ равноплечаго рычаіа /; при помощи груза д рычагъ нагруженъ такимъ образомъ, что только, когда поплавокъ е окажется весь залитымъ водой,, онъ перекинетъ грузъ д на другую сторону перегородки а; соотв. кинематической связью рычаговъ достигнуто, что зто перекидываніе даже при очень медленной подачѣ воды происходитъ очень быстро; перекидываніе груза д закрываетъ клапанъ d въ пустой камерѣ и открываетъ его въ только что наполнившейся и переводитъ сливъ с на соотв. воронку Ь или Ь'. Изъ воронокъ Ь и Ь' вода попадаетъ въ камеры бака не прямо, а ради полученія спокойнаго уровня но трубамъ Л, Л', доводящемъ ее почти до дна бака. Для большей плотности опорныя поверхности клапановъ снабжаются резиновой подкладкой. Приборъ годится для воды любой температуры, но измѣряетъ .типи» ея объемъ. Точность его—въ исправномъ видѣ достаточная, примѣрно ±1%.

Водомѣръ ІП и л ь д е отличается отъ только что описаннаго лишь съ конструктивной стороны; такъ, въ немъ два отдѣльныхъ, рядомъ стоящихъ бака, подводъ воды при помощи особаго качающагося лотка и т. д.. Водомѣры Шильде дѣлаются 11 различныхъ размѣровъ для подачи отъ I до 60 м.Учас..

Недостатокъ описанныхъ водомѣровъ въ томъ, что при измѣненіи сопротивленій въ шарнирахъ перекидпого мехапизма поплавки въ моментъ перекидки оказываются погруженными на разную глубину, вслѣдствіе чего мѣняется высота уровня воды въ моментъ перекидки, а, слѣдовательно, страдаетъ точность показаній, которыя имѣютъ наклонность къ преуменьшенію дѣйствительной подачи.

Въ водомѣрѣ фирмы Т о р е н ъ, черт. 290, этотъ недостатокъ устраненъ: вода, поступающая по патрубку а, попадаетъ сквозь вырѣзку Ъ въ

трубѣ с, служащей краномъ, въ одну ивъ двухъ одинаковыхъ камеръ, ла которыя раздѣленъ переборкой d главный бакъ, и наполняетъ ее до кромки бачка е, въ который заключенъ поплавокъ /, и затѣмъ начинаетъ переливаться въ е; поплавокъ / всплываетъ и, перекидывая грузъ у, поворачиваетъ при помощи зубчатаго сектора п коническаго колеса к трубу с, благодаря чему вода сквозь отверстіе Ь потечетъ въ сосѣднюю камеру, а изъ наполнившейся начнетъ стекать черезъ отверстіе і наружу; вода изъ бачка а тоже перетекаетъ въ сосѣднюю камеру, пока въ той мало воды, черезъ обратный клапанъ к и черезъ соотв. отверстіе въ толщѣ крана с; стѣнки 1,1 служатъ для поддержанія спокойнымт> уровня вода въ измѣрительныхъ камерахъ. Какъ видно, объемы воды, •отсчитываемые счетчикомъ, перескакивающемъ при перекидкѣ, остаются всегда строго постоянными. Слабое мѣсто этого водомѣра—гілот ность у низа трубы с. который долженъ быть притертъ на концѣ; возможная утечка будетъ давать преуменьшенныя показанія, какъ впрочемъ .и у всѣхъ другихъ объемныхъ водомѣровъ.

Въ водомѣрѣ Я к а р д т а по черт 201 постоянство измѣряемаго объема достигается тѣмъ, что перекидываніе воронки а и открываніе, соотв.

закрываніе спускныхъ клапановъ Ь}Ь производится тѣмъ, что вода, наполнивъ соотв. камеру, начинаетъ переливаться черезъ среднюю переборку с по желобу е въ сосѣднюю камеру и попадаетъ при этомъ въ сосудъ dt который, наполнившись, своей тяжестью дѣйствуетъ на перекидной механизмъ; при опоражниваніи камеры вода удаляется изъ сосуда d сифономъ /. Измѣрительные баки у этого водомѣра дѣлаются закрытыми съ наклонными верхними днищами; благодаря этому водомѣромъ можно пользоваться для измѣренія даже очень горячей воды, не опасаясь, что парообразованіе замѣтно исказитъ показанія прибора; съ другой стороны, благодаря наклону днища поверхность свободнаго

уровня воды въ моментъ перекидыванія сравнительно невелика, что весьма желательно въ смыслѣ точности. Трубки д,д служатъ для полученія спокойнаго уровня воды. Для осмотра и очистки измѣрительныхъ камеръ въ верхнихт» днищахъ дѣлаются крышки Л .Л, привертываемыя на’шпилькахъ. Водомѣръ слдюится 10 различныхъ размѣровъ для наибольшаго нормальнаго пропуска отъ 1 до 00 м.Учас..

Іізъ приборовъ съ качающимися баками можно указать какъ одинъ изъ самыхъ простыхъ водомѣръ того же завода Э к а р д т ъ но черт. 202 и 293: въ желѣзномъ клепанномъ ящикѣ « съ фланцами Ь для

впускной и с для выпускной трубы прикрѣпленъ на оси <1 ящикъ е съ. воронками /,/ и перегородкой, дѣлящей его объемъ на двѣ равныя части. Когда вода наполнитъ соотв. половину ящика она начинаетъ переливаться въ боковой карманъ //, который перевѣшиваетъ другу и» половину ящика, и, опрокидывая наполнившуюся, подставляетъ подъ притокъ воды I) вторую половину; перегородка U съ тремя отверстіями служитъ для успокоенія уровня воды при выливаніи сразу всего содержимаго половины ящика е} иначе волненіе можетъ приподнять опущенный край ящика и случайно повліять на показанія счетчика і. Приборъ этотъ назначается для измѣренія небольшого- расхода. Такъ, размѣръ, показанный на черт. 292 и 293, съ емкостью каждой половины въ 20 лтр. можетъ пропускать до 1,2 : 2,0 м.Уч.. Строятся приборы 7 размѣровъ для нормальнаго пропуска отъ 0,18 до 3,0 м.:‘ч.. Приборъ этотъ относится къ объемнымъ водомѣрамъ. Недостатокъ идъ—при большой подачѣ показанія получаются нѣсколько преуменьшенными.

На черт 294—295 изображенъ приборъ Л е й н е р т а, изготовляемой заводомъ /Дангауеръ и Кайзеръ въ Москвѣ: оба мѣрныхъ бака ах и а., покоятся на остріяхъ призмъ Ь,Ь; ось качанія дѣлитъ каждый изъ баковъ на неравныя по объему части; спереди къ бакамъ прикрѣплены противовѣсы с, с, и находится счетчикъ /.у сзади изъ баковъ выведены сифонныя трубки <1. <1. Пода поступаетъ изъ трубы е въ наклонный желобъ /, который можетъ качаться около оси х—х. Противовѣсы г,с разсчитаны

такъ, что пока, въ наполняющійся бакъ но затечетъ опредѣленное по вѣеу количество воды, бакъ стоитъ на подставкѣ при дальнѣйшемъ же притеканіи воды равновѣсіе сразу нарушается, бакъ наклоняется назадъ, и вода вытекаетъ черезъ сифонъ <1 въ расходный резервуаръ; одновременно съ этимъ бакъ перекачиваетъ желобъ / для подачи воды въ сосѣдній бакъ; когда вода изъ перваго бака вытечетъ, противовѣсъ с приведетъ его снова въ горизонтальное положеніе. Каждый изъ бачковъ

можетъ дѣлать до 10, въ крайнемъ случаѣ до 15 раскачиваній въ часъ. Приборъ исполняется 5 размѣровъ для наибольшей подачи воды отъ 700 до 11000 кгр./час..

ІІа черт. 290—301 представленъ въ'/« натур. вел. водомѣръ III т е й н-мюлле р а, основанный на той же схемѣ, что и приборъ Лейнерта, но лишь съ тѣмъ отличіемъ, что онъ имѣетъ приспособленія, значительно увеличивающія точность измѣренія70). Мѣрные баки <:х и б-'2 снабжены сифонными трубками //, и //, и противовѣсами, изъ которыхъ и прикрѣплены къ бакамъ наглухо, а добавочные противовѣсы іг %2, подвѣшенные, на особыхъ рычагахъ, стоятъ на подставкахъ 7’, и 7’„. Пода поступаетъ сперва въ закрытый сосудъ V и черезъ нере-' ливы и отверстія (>,, О,, ()., течетъ въ двойную перекачивающуюся воронку К, а изъ нея въ мѣрный бакъ, напр. <1Х, черт. 29(>, стоящій на подставкахъ 7’.,, 7\,. Когда бакъ Ох уже почти наполнится, онъ начинаетъ перекачиваться, пока не пройдетъ на величину мертваго хода въ шарнирахъ противовѣса Zx. Этимъ первоначальнымъ движеніемъ освобождается рычаіч. $, опиравшійся на выступъ .V,, и подъ дѣйствіемъ чугуннаго шара, катающагося въ желобѣ R, перекачивается еще болѣе влѣво, черт. 299, и вмѣстѣ съ тѣмъ увлекаетъ при помощи скобы М, черт. 297, влѣво же рычагъ -1, къ которому прикрѣплена воронка К, до соприкосновенія со стержнемъ />*,; послѣдняя принимаетъ тогда положеніе по черт. 299, т. е. въ бакъ Ох вода течетъ уже лишь черезъ небольшое отверстіе О,, а черезъ 02 и О., течетъ уже въ бакъ б?„. Когда вѣсъ воды въ

§ 34.

Оу достигнетъ, наконецъ, точно требуемой величины, онъ преодолѣваетъ оба противовѣса. Qy и 23, и бакъ Gy перекачивается совсѣмъ, пока не станетъ на подпорки 1\, І\; благодаря этому перекачиванію вода начи-

наетъ вытекать по сифону Ну, кромѣ того, ударомъ угольника />3, прикрѣпленнаго къ баку (г,, объ стержень С у, составляющій одно съ /#,, послѣдній отдергивается, и воронка К подъ дѣйствіемъ піара въ И перекачивается до упора L3, такъ что вся вода начинаетъ течь въ G.,; нако-

ледъ, при этомъ поворачивается и вертикальный валъ У съ прикрѣпленной къ нему собачкой F, черт. 300, и поворачиваетъ около оси О прикрѣпленной къ валу W рычагъ J, такъ что послѣдній приходится палъ угольникомъ /ѵ,; паконецъ, при отодвиганіи стержня В, вмѣсто него выдвигается стержень 1>2> черт. 301.

Когда вода изъ бака Gx вытечетъ, онъ перекачивается въ прежнее положеніе; при этомъ Lx задѣваетъ за рычатъ .7 и поворачиваетъ валъ W а съ нимъ желобъ It, рычагъ S и скобку Л/ до прилеганія къ рычагу Л, пока упоръ на <3 пе ударится объ выступъ Лг2.

Указанный на черт. 206—301 водомѣръ имѣетъ полезную емкость ■баковъ и (In но 12,5 кгр. и предназначается для пропуска до 600 кгр./час.. Точность, за которую ручается заводъ, +0,1%, на самомъ же дѣлѣ еще больше. Такіе приборы дѣлаются и большихъ размѣровъ, для расхода до 12000 кгр./час..

Въ заключеніи упомянемъ еще о своеобразномъ объемномъ водомѣрѣ для горячей воды завода братьевъ Сименсъ, черт. 302—303:

на оси закрѣпленъ круглый цилиндрическій барабанъ, внутренняя полость котораго раздѣлена перегородками на три равныхъ камеры, я2, я3; вода поступаетъ черезъ патрубокъ с,, полую втулку d и щель ft,, черт. 302, пока камера «, не заполнится; тогда вода начинаетъ поступать черезъ щель Ь, въ камеру я2, лѣвая часть барабана оказывается болѣе тяжелой, и онъ поворачивается противъ часовой стрѣлки; камера <і2 продолжаетъ наполняться, а я, опоражнивается. ІЗатѣмъ такъ же наполняется камера я3, а о., опоражнивается и т. д. Просверленные штуцера с„ с., ся служатъ для удаленія воздуха при наполненіи соотв. камеры. Изъ кожуха / вода стекаетъ по трубѣ, привертываемой къ отверстію д. Водомѣръ этотъ строится 3 размѣровъ, для наибольшаго пропуска въ 200, 600 и 1200 лтр./ч..

Онъ относится къ открытымъ водомѣрамъ, такъ какъ наружный кожухъ служитъ лишь для предупрежденія механическихъ поврежде-пій и испаренія воды, но не участвуетъ въ измѣреніи.

Общія замѣчанія объ открытыхъ водомѣрахъ. Открытые водомѣры иногда ставятся свободно съ видимымъ притокомъ и выпускомъ воды, иногда, нанр., приборы но черг. 290, 292 и 302, могутъ быть включаемы въ водопроводную линію, какъ закрытые водомѣры, но съ той разницей, что вода въ трубѣ ио можетъ находиться подъ давленіемъ, а отходящая труба не можетъ быть вся заполнена водой. Этимъ ограничена ихъ область примѣненія; зато въ нѣкоторыхъ случаяхъ, напр., при измѣреніи горячей воды, и притомъ разной температуры, они незамѣнимы. Другое ихъ достоинство въ томъ, что потеря напора въ нихъ сравнительно невелика, именно равна высотѣ прибора и притомъ остается всегда постоянной. Затѣмъ они учитываютъ любое, самое малое количество воды и вмѣстѣ съ тѣмъ могутъ измѣрять нс только объемъ, но и прямо вѣсъ и притомъ съ точностью, недостижимой другими приборами. Наконецъ, даже послѣ долгаго пользованія они не могутъ измѣнить особенно ощутительно своихъ показаній.

Къ ихъ недостаткамъ надо отнести то, что они требуютъ извѣстнаго надзора, такъ какъ не могутъ сами измѣнять расходъ воды, а .тишь перерабатываютъ то количество, которое въ нихъ подается, и не могутъ, пропускать воды больше извѣстнаго предѣла. Если вода начнетъ пода-даватьея больше, то она не будетъ успѣвать пройти и, или потечетъ черезъ край, или, если приборъ съ кожухомъ, то онъ заполнится водой и: перестанетъ дѣйствовать. Иногда, наоборотъ, черезъ открытый водомѣръ можетъ быть пущено недостаточное количество, напр., при измѣреніи питательной воды, спускаемой въ особый бакъ, откуда она забирается насосомъ.

При отводѣ опредѣленнаго отработавшаго количества воды, какъ напр., конденсата изъ машины, необходимость такого надзора обыкно венно отпадаетъ.

Провѣрка водомѣровъ. Какъ бы хороша конструкція водомѣра ни была, но показанія оіѵ зависятъ отъ скорости прохожденія воды, т. е. отъ ея количества. Нъ виду итого при болѣе точныхъ измѣреніяхъ надо проградуировать водомѣръ при разныхъ скоростяхъ и вводить соотв. поправку. Провѣрка производится такимъ образомъ, что собираютъ пропускаемую черезъ водомѣръ воду за извѣстный промежутокъ времени, а вт» открытыхъ водомѣрахъ за извѣстное число наполненій измѣрительныхъ баковъ, и или взвѣшиваютъ ее или измѣряютъ по объему особыми мѣрными баками.

35. Другіе способы измѣренія воды. -Ери пріименныхъ испытаніяхъ приходится часто по-неволѣ, а при заводскихъ о лабораторныхъ испытаніяхъ иногда добровольно предпочитаютъ измѣрять подачу или расходъ воды не водомѣрами, а другими способами. Объясняется ото для первыхъ испытаній—сравнительной дешевизной соотв. устройствъ, а для вторыхъ—большей наглядностью производимыхъ измѣреній. Для періодическаго, а тѣмъ болѣе для непрерывнаго наблюденія эти спосо-

бы менѣе удобны, чѣмъ водомѣры, такъ какъ требуютъ болѣе сложнаго обслуживанія.

Способы, которые мы имѣемъ въ виду, можно такъ же, какъ и водомѣры, разбить на двѣ основныя группы: на вѣсовые и на объемные; послѣдніе вт» свои» очередь распадаются на простые объемные и на основанныя на скорости истеченія изъ калиброванныхъ отверстій, предложенныя Нанесла; соотв. приборы называются также данаидами.

Вѣсовые способы являются самыми точными, удобными, и пожалуй, и распространенными; впрочемъ на практикѣ приходится отъ нихъ часто отказываться за неимѣніемъ соотв. вѣсовъ, которые иногда требуются значительной подъемной силы.

Простѣйшій способъ—ото періодическое взвѣшиваніе, пользуясь однимъ бакомъ, который стоитъ на соотв. вѣсахъ. Уравновѣсивъ бакъ на вѣсахъ, пускаютъ въ него измѣряемую воду; по истеченіи опредѣленнаго промежутка времени, 5 или 10 мин., прекращаютъ пускъ воды въ бакъ и взвѣшиваютъ его; прибыль вѣса и есть вѣсъ воды. Если бакъ достаточно большой, то пускаютъ въ него воду вновь, и второй вѣсъ отсчитываютъ отъ этого взвѣшиванія, въ противномъ случаѣ сперва выпускаютъ воду и вновь уравновѣшиваютъ бакъ. Время удобнѣе всего измѣрять секундомѣромъ съ арретировкой, но можно и по обыкновеннымъ часамъ съ секундной стрѣлкой. Что касается перерывовъ между пускомъ воды въ бакъ, то здѣсь надо различать два случая: если измѣряется вода до работы, нанр., для питанія парового котла, то на эти перерывы притокъ ея совсѣмъ прекращается; если измѣряется отработавшая вода, то во время перерывовъ она просто спускается безъ измѣренія. Чтобы перерывы были меньше, бакъ надо снабжать выпускнымъ краномъ возможно большаго діаметра.

Однако при помощи однихъ вѣсовъ можно измѣрять расходъ воды и непрерывно; для этого нужно лишь имѣть второй вспомогательный бакъ-Ь, стоящій надъ первымъ, черт. 304 и 305; труба, подающая воду, оканчивается поворотнымъ колѣномъ с, присоединеннымъ на американской муфтѣ. ТГа время взвѣшиванія главнаго бака « вода подается въ Ь, содержимое котораго затѣмъ выпускается тоже въ « и взвѣшивается съ слѣдующей порціей. Емкость бака Ь должна быть не менѣе подачи за періодъ взвѣшиванія и соотв. опоражниванія бака п.

Можно обойтись и безъ поворотнаго колѣна с и пускать воду непрерывно въ бакъ Ь,снабдивъ послѣдній спускнымъ краномъ значительно большаго діаметра, чѣмъ труба, по которой подается вода; тогда іл> періоды, когда кранъ у Ь будетъ открытъ, вода будетъ проходить черезъ-

бакъ Ь, не задерживаясь, и онъ будетъ служить лишь какъ бы воронкой; въ періоды взвѣшиванія, когда кранъ закрытъ, вода будетъ собираться въ Ь, но послѣ его открытія быстро стечетъ въ а.

Еще спокойнѣе производить взвѣшиваніе воды, когда имѣется 2 вѣсовъ съ баками; тогда воду пускаютъ по-очередно то въ одинъ бакъ, то въ другой при помощи поворотнаго колѣна.

На черт. 306 показано приспособленіе, употреблявшееся Іосее для взвѣшиванія конденсата, получавшагося изъ отработавшаго пара турби-

ны въ 1000 л. с. послѣ прохожденія поверхностнаго холодильника "') ? конденсатъ поступаетъ непрерывной струей въ верхній бакъ, а отсюда черезъ двухходовой кранъ а по-очередно въ одинъ изъ двухъ баковъ, стоящихъ на вѣсахъ. Вмѣсто двухходового крана можно, конечно, пользоваться или поворотнымъ колѣномъ или даже перекачивающимся желобомъ, которые мы видѣли выше у открытыхъ водомѣровъ. Вообще для точности опредѣленія расхода воды полезно брать бакъ побольше, чтобы его содержимое соотвѣтствовало болѣе продолжительному времени. Промежуточныя взвѣшиванія служатъ тогда для контроля установившагося состоянія, и неизбѣжныя ошибки взвѣшиванія не суммируются.

Самый вѣсъ бака, такъ назыв., тара, долженъ быть но возможности малъ.

Объемные способы не требуютъ вѣсовъ, а только градуированныхъ баковъ. При этомъ градуировка можетъ быть двоякая: или опредѣляется объемъ всего бака до извѣстной мѣ>рки, или объемъ воды, содержащейся въ бакѣ, указывается въ любой моментъ высотой ея уровня, высота же эта наблюдается или непосредственно по погруженной въ бакъ рейкѣ или но указательному водомѣрному стеклу съ находящейся при немъ шкалой; для ясности отчетовъ діаметръ стеклянной трубки долженъ быть не менѣе 10 или, лучше, 15-4-20 мм..

Схемы измѣренія непрерывно текущей воды остаются тѣ же, что и при вѣсовыхъ способахъ, съ той разницей, что градуированный бакъ за-

5|) Z. V. <1 I. НПО. S. 125.

мѣняетъ бакъ на вѣсахъ. Другая разница въ случаѣ, если извѣстно лишь полное содержаніе бака, въ томъ, что пускаютъ воду не въ теченіе какого-нибудь произвольнаго промежутка времени, а, наоборотъ, измѣряютъ при помощи секундомѣра время, потребное для наполненія бака; производить въ этомъ случаѣ отчетъ времени по обыкновеннымъ часамъ неудобно, надо пользоваться секундомѣромъ съ арретировкой. Даже довести уровень поды точно до опредѣленной мѣтки довольно трудно, поэтому измѣреніе производится гораздо точнѣе при помощи бака по черт. 307: желѣзный клепанный бакъ дѣлится перегородкой о, немного не доходящей до верха, па двѣ примѣрно равныя части, объемъ которыхъ опредѣляется каждой отдѣльно. Когда одпа половина бака наполнится, вода пачнетъ переливаться черезъ верхъ перегородки а въ другую половину, притокъ воды переводятъ на эту послѣднюю, а первую спускаютъ, когда уровень воды въ ней успокоится; когда вторая половина наполнится, вода потечетъ въ первую и т. д.. 307•

При измѣреніи большого расхода воды, когда желательны еще промежуточные отчеты, приходится пользоваться соотв. большими баками, градуировка которыхъ на мелкія дѣленія очень кропотлива, да и неособенно точна; въ этомъ случаѣ цѣлесообразно пользоваться еще допол нительной шкалой, раздѣленной на мм..

На черт. 308 изображено приспособленіе, употреблявшееся Каммер-еромъ для измѣренія конденсата турбины въ 2000 л. с. Г2): на клепан-

Черт. 308.

ныхъ квадратныхъ бакахъ а и Ь стоитъ на двутавровыхъ балкахъ с про долговатый бакъ d; послѣдній пмѣетъ 2 крана «и / для перепусканія' 71

71) Buchetti, N. guide, р. 187.

поды въ а и Ьу а гѣ но одному спускному крану; всѣ три бака имѣютъ водомѣрныя стекла и шкалы, градуированныя вливаніемъ по 100 лтр. воды; при достаточно вертикальныхъ стѣнкахъ, т. о., постоянномъ поперечномъ сѣченіи баковъ при этомъ нетрудно вычислить постоянную же по высотѣ цѣну 1 мм. шкалы въ лтр. для баковъ и и Ь. Измѣреніе ведется слѣдующимъ образомъ: когда работа турбины, установится, пускаютъ конденсатъ изъ бака <1 въ порожній бакъ, напр. «; замѣчаютъ уровень воды въ а и </; ко времени истеченія о : 8 мин., измѣряемыхъ по секундомѣру, подводятъ уровень въ <1 но возможности точно къ бывшему въ моментъ пуска воды въ а при помощи большаго или меньшаго открытія крана с и въ соотв. моментъ совсѣмъ закрываютъ послѣдній и открываютъ /; когда уровень въ а успокоится, измѣряютъ его повышеніе въ мм. надъ начальнымъ и спускаютъ воду; съ Ь поступаютъ такимъ же образомъ. Подача воды вычисляется по цѣнѣ 1 мм. въ лтр..

Градуировку баковъ производятъ слѣдующимъ образомъ: вливаютъ но опредѣленному количеству воды, г> до ню лтр., смотря по емкости бака.—отъ '/2П до У.ѵ, его объема—и отмѣчаютъ на шкалѣ послѣдовательныя положенія уровня и соотв. вѣса влитой воды. Болѣе мелкія дѣленія можно получать, дѣля промежутки между сосѣдними отмѣтками на шкалѣ еще на нѣсколько равныхъ частей.

Если имѣются десятичные или хотя бы сотенные вѣсы, на которыхъ можно вывѣсить весь бакъ, наполненный водой, то градуировку точнѣе дѣлать слѣдующимъ образомъ: уравновѣшиваютъ на вѣсахъ пустой бакъ, тару, наливъ въ него воду и выпустивъ ее затѣмъ; затѣмъ накладываютъ гири», соотвѣтствующую количеству воды, равному одному искомому главному дѣленіи» шкалы, и влипаютъ воду, пока не наступитъ равновѣсія, дѣлаютъ соотв. отмѣтку на. шкалѣ; затѣмъ добавляютъ вторую такую же гирю и т. д..

ІІроеимущество второго способа градуировки, во-первыхъ, въ томъ, что непосредственное взвѣшиваніе точнѣе вливанія воды изъ другого сосуда, а затѣмъ, что при такомъ взвѣшиваніи неизбѣжныя ошибки не суммируются, какъ въ первомъ способѣ, а равны для каждаго вѣса, считая отъ нулевого дѣленія, точности взвѣшиванія, тогда какъ при нервомъ способѣ средняя ошибка полнаго объема равна ошибкѣ полнаго взвѣшиванія, помноженный на корень квадратынй изъ числа главныхъ дѣленій; поэтому ихъ лучше, брать поменьше, т. е. покрупнѣе и отдѣльно опредѣлять промежуточныя дѣленія. Къ первому способу надо прибѣгать лишь за неимѣніемъ соотв. вѣсовъ.

Какъ при градуировкѣ баковъ, такъ и при измѣреніи ими подачи воды надо всегда ставить баки въ одинаковое положеніе, проще всего вывѣрять по уровню или подставку для бака или его верхній край. Затѣмъ при отчетѣ объема надо слѣдить, чтобы уровень воды былъ спокоенъ, для этого лучше подводить ее не открытой струей, а по трубѣ, достающей почти до дна. Наконецъ, не надо забывать поправки на удѣль-

ный объемъ воды, если ея температура замѣтно отличается отъ температуры воды, которой бакъ былъ градуированъ; разница въ 30" можетъ дать ошибку до 1%.

Данаиды. Если сдѣлать въ бакѣ отверстіе близъ дна, то вода будетъ вытекать со скоростью ѵ м./ек.., зависящей отъ высоты столба, воды h м. отъ уровня до средины отверстія, именно

ѵ = |/2 уіі, (56)

гдѣ //=9,81 м./ск. ускореніе силы тяжести. Зная площадь отверстія / въ м.2, можно вычислить но /і расходъ воды. Однако нужно замѣлить, что расходъ будетъ меньше величины /. г, съ одной стороны, вслѣдствіе суженія струи, съ другой, вслѣдствіе того, что дѣйствительная скорость истеченія йодъ вліяніемъ сопротивленій нѣсколько меньше тео-ретіпіеской по выраженію (50). Совокупное вліяніе обоихъ обстоятельствъ можно учесть, вводя общій коэффиціентъ истеченія [л. Тогда вытекающій за 1 ск. объемъ, если вынести 2<) за знакъ 'корпя,

Г = 4,43 р/ |/Л. . (57)

Величина ;л зависитъ отъ очертаній выходнаго отверстія; чѣмъ кромка острѣе, тѣмъ [л меньше. Какъ два предѣльныхъ случая можно считать отверстія по черт. 309—310 и 311—312; для острой кромки но черт. 309—310 ;j=0,G15, для цилиндрическаго отверстія съ хорошо

закругленнымъ входнымъ устьемъ, черт. 311—312, и. можетъ дойти до 0,99. Въ виду того, что острыя кромки съ теченіемъ времени неизбѣжно измѣняются, выкрашиваются, сминаются и т. д., что замѣтно отражается іга величинѣ а, а также и па/,.лучше пользоваться отверстіями ш> черт. 311—312. Отверстія съ острой кромкой дѣлаются чаще всего въ боковыхъ стѣнкахъ баковъ, черт. 310, а съ закругленной—въ днищѣ, черт. 312; послѣднее расположеніе цѣлесообразно еще и тѣмъ, что при немъ удобно снабжать отверстія пробками, наир., по черт. 313 или 318, что особенно важно при наличности нѣсколькихъ отверстій.

При пользованіи сопломъ но черт. 312, расположеннымъ въ днищѣ, высоту напора 7і надо измѣрять отъ конца сопла, гдѣ струя его покидаетъ. Однако цилиндрическую часть сопла не слѣдуетъ дѣлать слипі-

комъ длинной, именно болѣе 0,5 </, иначе при указанномъ измѣреніи k величина получится преуменьшенной и притомъ окажется не постоянной для даннаго сопла, а перемѣнной, именно, возрастающей съ увеличеніемъ Л, что, конечно, невозможно. Впрочемъ, при пользованіи приборомъ со шкалой, полученной непосредственной градуировкой, это обстоятельство не имѣетъ значенія, но зато заставляетъ настаивать на такой градуировкѣ при всѣхъ точныхъ измѣреніяхъ.

Что касается соотношенія размѣровъ, то нужно замѣтить, что высота слоя воды Л должна быть тѣмъ больше, чѣмъ больше діаметръ отверстія </; во всякомъ случаѣ она должна быть такова, чтобы истеченіе отнюдь не отражалось и не было замѣтно на свободномъ уровнѣ воды. Такъ какъ абсолютная величина ошибки въ измѣреніи Л, одинаковая при любомъ //, относительно уменьшается съ увеличеніемъ Ь, то величину h желательно имѣть возможно большой. Размѣръ <1 дѣлается отъ 5 и до 30-.- 40 мм. и еще болѣе, смотря но расходу и напору. При большомъ расходѣ удобно вмѣсто одного большого отверстія дѣлать нѣсколько отверстій средняго размѣра, такъ какъ ихъ легче градуировать; отверстія дѣлаютъ или всѣ одинаковаго діаметра, устанавливая требуемое соотношеніе между ѵ и h открытіемъ соотв. числа отверстій, или разнаго діаметра, что облегчаетъ указанную установку, но затрудняетъ градуировку отверстій и вычисленіе расхода.

При пользованіи нѣсколькими отверстіями, послѣднія не должны быть расположены слишкомъ близко одно отъ другого, иначе это отражается на величинѣ [*, а также нс должны быть слишкомъ близко къ стѣнкѣ или къ днищу, если отверстіе въ боковой стѣнкѣ. Для каждаго отверстія должна быть предоставлена свободная круговая площадь, съ діаметромъ въ 2ч-2,5</.

Измѣреніе высоты h производятъ или просто но водомѣрному стеклу или при помощи ползушки, которая перемѣщается но рейкѣ, раздѣленной на мм., тг снабжена остріемъ изъ мѣдной проволоки, подводимымъ до соприкосновенія съ водой и позволяющимъ точнѣе находить требуемое положеніе ползушки. Еще лучше дѣлать остріе на концѣ загнутаго кверху крючка; вслѣдствіе смачиванія мѣди водой остріе,, прежде чѣмъ выйти изъ воды, подниметъ на уровнѣ ея бугорокъ, замѣтный уже при высотѣ его въ 0,1 мм..

Для правильнаго измѣренія высоты Л очень важно,'чтобы уровень воды былъ возможно спокоенъ; съ этой цѣлью полезно снабжать бакъ рядомъ перегородокъ, черт. 313; сопротивленія при прохожденіи отверстій въ перегородкахъ и многократное измѣненіе направленія движенія воды уничтожаютъ ея живую силу и успокаиваютъ уровень надъ измѣрительными отверстіями. ІТа черт. 313 показана

Черт. 313.

еще пробна Ь для закрыванія отверстій; пробка снабжается резиновой подкладкой с и, прижимаемая давленіемъ воды, даетъ требуемую плотность.

Хотя выше мы указали величины іа для двухъ наиболѣе часто примѣняемыхъ отверстій, все же надежнѣе опредѣлять или у. или прямо У непосредственной градуировкой, улавливая и взвѣшивая воду, вытекающую при нѣкотромъ постоянномъ /< за извѣстный промежутокъ времени. Затѣмъ, опредѣливъ такимъ способомъ V или и прямо вѣсъ G при извѣстной температурѣ 7° для различныхъ 7/, вычерчиваютъ кривую G въ функціи h. Такая кривая сильно сокращаетъ работу при испытаніяхъ.

Если градуируется бакъ съ нѣсколькими отверстіями, то улавливаніе воды для взвѣшиванія надо дѣлать поочередно для всѣхъ отверстій, такъ какъ отверстія, невидимому, даже ст, одинаковымъ діаметромъ и одинаковыми кромками могутъ дать нѣсколько разный расходъ. Улавливаніе и отводъ воды въ атомъ случаѣ удобно производить при помощи воронки съ отогнутой въ сторону довольно длинной сливной трубой.

Достигнуть при болѣе продолжительномъ опытѣ вполнѣ постоянной высоты h часто невозможно, тогда надо, измѣривъ h черезъ равные, небольшіе промежутки времени, черезъ 1 до 3 и даже 5 мин., вычислять У по среднему Лс. ІТо такъ какъ между У и h зависимость не линейная, то согласно ур-ія (57) точная средняя величина найдется какъ квадратъ средней арифметнческой корней квадратныхъ изъ отдѣльныхъ измѣренныхъ 7(і, т. е. если было сдѣлано г измѣреній,

Лс =

(58)

Впрочемъ, если колебанія высотъ h не болѣе -f5% отъ средней величины, то вмѣсто вычисленія 7і0 по выраженію (58) можно брать за 7іс прямо среднюю арифметпческую изъ всѣхъ отчетовъ. Все же и въ этомъ случаѣ ошибка можетъ дойти до 1 % и притомъ будетъ всегда положительна.

Вмѣстѣ съ тѣмъ нужно обращать вниманіе, чтобы въ моментъ окончанія измѣренія высота Ъ» была та же, что и 7ц вч» началѣ; въ противномъ случаѣ объемъ У будетъ вычисленъ невѣрно на величину, соотвѣтствующую разности высотъ, и къ У, найденному по ур-іямъ (58) и (57), надо добавить величину (К—7;,). F, гдѣ F площадь сѣченія бака въ мЛ предполагая, что онъ цилиндрическій.

Аналогичную поправку надо вводить и въ промежуточные отчеты, если хотятъ не только знать расходъ за опредѣленный промежутокъ времени, но и прослѣдить, насколько расходъ былъ постояненъ. Если относить расходъ не къ 1 сек., а къ 1 часу и выразить его не въ м.\ а

въ ктр., то вычисленіе часового расхода при перемѣнн >мъ Л можно дѣлать по выраженію

(} ^ 3600000 (4,43 р / \/h 4- r^L j , (59)

гдѣ А Л измѣненіе высоты за время А / ек. между двумя послѣдовательными отчетами.

Насколько вычисленіе U по выраженію (59) даетъ точныя величины, можно видѣть изъ слѣдующаго примѣра7-): во время испытанія турбины въ 300 клв. пзмѣ.рялся расходъ .пара, точнѣе сказать, конденсатъ при холостомъ ходѣ при помощи бака съ отверстіями по черт. 3 іа и 310. За 40 мин. высота А возрасла съ 220 мм. до 343 мм., еоотв. величины л указаны на черт. 314, гдѣ онѣ соединены плавной кривой 1; вычисленныя но атпмъ h по ур-ію (57), точнѣе сказать, но первой части ур-ія (59) величины (1 указаны въ видѣ ординатъ кривой II; затѣмъ отложены поправки !•' ---, и получилась кривая III, дающая какъ полное

А t

постоянство расхода во время испытанія, какъ и слѣдовало ожидать, именно, съ точностью +1,5%, такъ и правильную величину средняго расхода въ 428 кгр./час..

Черт. 314. Черт. 315 и 316.

Какъ мы уже упоминали выше, для точности опредѣленія расхода желательно увеличивать Іі; то же подтверждаетъ и ур-іс (59) относительно поправки на колебаніе высоты. Въ виду атого цѣлесообразно дѣлать данаиду, напр., но черт. 315 и 310 : нижпііі закрытый бакъ а

«) Z. Turb. 1400, S. 83.

имѣетъ большіе размѣры, а на немъ стоитъ круглый патрубокъ Ь сравнительно небольшого поперечнаго сѣченія, благодаря которому даже небольшое измѣненіе въ притокѣ йоды даетъ замѣтное измѣненіе h. Указаннымъ бакомъ измѣряли конденсатъ упомянутой турбины въ 300 клн., при чемъ бакъ о имѣлъ -4 отверстія—въ !), 13, 17 и 22 мм., что Даетъ удобное отношеніе площадей, приблизительно, какъ 1 : 2 : 4 : 0; отверстіями можно пользоваться какъ каждымъ порознь, такъ и въ любомъ сочетаніи. Кромки отверстіи острыя, но черт. 30!), въ виду чего коэ<і:. фнціентъ а провѣрялся и до испытаній и послѣ нихъ, иногда даже во время испытанія.

мри сильно и особенно незакономѣрно колсблященся подачѣ воды можно пользоватычі еще слѣдующимъ способомъ: измѣряемую воду выпускаютъ черезъ нѣсколько отверстіи, при чемъ слѣдятъ, чтобы всѣ были въ одинаковыхъ условіяхъ, главнымъ образомъ въ смыслѣ высоты напора Іі; расходъ воды у черезъ одно изъ отверстіи опредѣляютъ непосредственно взвѣшиваніемъ или ио объему, что нетрудно сдѣлать съ сравнительно небольшимъ количествомъ. Полный расходъ найдется умноженіемъ у на отношеніе полнаго расхода къ расходу даннаго отверстія, найденное еоотв. градуировкой при какомъ-нибудь любомъ постоянномъ 7/. Разумѣется, поправку па измѣненіе h надо вычислять, какъ выше указано. Этотъ способъ позволяетъ измѣрять расходъ воды въ десятки разъ большій, чѣмъ возможно съ еоотв. вѣсами.

Коли показанія G, полученныя при помощи данаиды п выраженныя собственно въ лтр., хотятъ перевести въ кгр. и учесть при этомъ температуру 1 измѣрявшейся воды, тогда какъ при граудировкѣ сопелъ и шкалы температура была /0, то надо ихъ помножить на отношеніе удѣльныхъ вѣсовъ воды у и у„ при еоотв. температурахъ t и /0, взявъуиу0 изъ таблицы 2, т. е. истинный, исправленный расходъ въ кгр. въ еди-тщу времени ,60)

томи. 1 ѵд. вЬг/ь у

°ц. кгр... .1 гр.

0 0.99987

4 1,00000

6 0,99997

8 0.99988

10 0.99973

12 0,99953

14 0,99927

10 0.99897

18 0.99802

20 0.99823

Т а б л и ц а 2.

темп. 1 уд. вѣсь у

°ц. кгр. лтр.

22 0,49780 JI

24 и,99732 |

20 0,99081

28 0.99620 1

30 0.99507 1

32 0,99505 1

34 0,99440

30 0,99372

38 0,99299

40 0.99220

теми. 1 ѵд. вѣсъ 7

°!1. кгр./лтр.

45 0,9903

50 0.9881

Г>5 0.9857

00 0,9832

05 0.9800

70 0.9778

75 0,9749

80 0,9718

90 0.9653

100 , 0.9534

Нетрудно, конечно, учитывать и измѣненіе площади отверстія / при нагрѣваніи, однако еоотв. поправка въ худшимъ случаѣ» составитъ 0,1 %, и потому ею можно смѣло пренебрегать. 14*

Іерт. 317 и 31S.

Въ заключеніе опишемъ водомѣръ-данаиду, уиотреблямый заводомъ бр. Чу л ьцеръ при испытаніи большихъ паровыхъ турбинъ 73). Конденсатъ изъ холодильника поступаетъ но трубѣ о, черт. 317, проходитъ черезъ два конусообразныхъ успокаивающихъ сита Ь и с, боко-

выя стѣнки которыхъ образованы изъ оцинкованной сѣтки, а днища глухія жестяныя; изъ цилиндрическаго желѣзнаго бака d вода вытекаетъ по сопламъ вдѣланнымъ въ днище <■; окна /,/ въ нижней чугунной части и, на ребрахъ » которой стоитъ '/. служатъ для подведенія желобовъ при градуировкѣ отдѣльныхъ сопелъ; трубка г сообщаетъ бакъ d съ водомѣрнымъ стекломъ Л, позади котораго стоитъ латунная шкала о.

Для пользованія приборомъ въ качествѣ контрольнаго при ежедневной работѣ на станціи, онъ снабжается самозаписывающимъ манометромъ, по черт. 194 и 195, при чемъ давленіе водяного столба въ d передается въ манометръ черезъ посредство воздушнаго колокола к и мѣдной трубки Z; хотя шкала манометра разъ въ 10 мельче шкалы у Л, но для цѣлей контроля за работой станціи діаграмма получается достаточно крупная. Чтобы при случайномъ переполненіи бака Л вода не полилась въ машинное помѣщеніе, бакъ d окруженъ квадратнымъ клепаннымъ желѣзнымъ кожухомъ т, свернутымъ плотно съ подставкой д.

У изображеннаго на черт. 317 прибора, пропускающаго до 30000 кгр./ч.=30 м.Уч. при 10 соплахъ по черт. 318, имѣются дѣленія черезъ 0,1 м.*/ч.. Чтобы пользоваться приборомъ при меньшихъ расходахъ воды отдѣльныя сопла можно закрывать, ввертывая въ нихъ снизу бронзовыя пробки #, пунктиръ на черт. 318. Градуировка сопелъ, произведенная проф. А. Стодоля, дала для всѣхъ сопелъ очень близкіе коэффиціенты потери напора р==0,9(Ю-: 0,965.

Въ общемъ измѣреніе расхода воды данаидами при соотв. обращеніи и принятіи во вниманіе всѣхъ обстоятельствъ и поправокъ является очень удобнымъ и точнымъ.

тэ) Изв. Моск. О-ва надз. за нар. котл. 1913. стр. 1G7.

Выборъ соото. способа. Что касается выбора того или иного спо- , соба, то можно сказать слѣдующее: наиболѣе точные результаты даетъ вѣсовой способъ; имѣя въ виду, что баки емкостью свыше 1000 лтр. становятся слишкомъ громоздкими, и считая, что на взвѣшиваніе и опорожненіе такого бака надо при навыкѣ около 5 мин., мы получаемъ наибольшій расходъ, который можно измѣрить, около 12 м.Ѵчае., или 12000 кгр./час.. Объемные способы менѣе точны и предѣлъ ихъ примѣненія тотъ-же—12 м.Ѵчае..

Начиная отъ 0 до 12 м.Ѵчае. способы истеченія черезъ отверстія въ смыслѣ точности немного уступаютъ взвѣшиванію, но превосходятъ его удобствомъ процесса измѣренія; объемные способы они превосходятъ во всѣхъ отношеніяхъ. Начиная отъ 12 м.Ѵчае. вверхъ способы истеченія единственно примѣнимые. Ихъ верхній предѣлъ трудно указать, но, напр., 12 отверстіи но 30 мм. съ закругленными краями могутъ пропустить при напорѣ h около 1 м. до 120 м.Ѵчае.; при пользованіи сосудомъ по черт. 315—310, позволяющему имѣть h до 2,3 м., расходъ увеличится до 180 м.Ѵчае.; больше этой величины едва ли придется измѣрять при испытаніи турбинъ, а если бы пришлось, то можно или взять большее число отверстій или воспользоваться скоростнымъ водомѣромъ.

36. Измѣреніе расхода пара и воды у турбинъ.—Въ настоящемъ § мы займемся лишь двумя вопросами — измѣреніемъ расхода рабочаго пара и охлаждающей воды. Вопросы о другихъ измѣреніяхъ, напр., расхода пара на поддержаніе плотности въ сальникахъ, потери пара на лучеиспусканіе и т. и., будутъ разсмотрѣны отдѣльно ниже въ главѣ YLII объ особыхъ измѣреніяхъ; они относятся скорѣе къ научнымъ опытамъ и при промышленныхъ испытаніяхъ не производятся.

Расходъ рабочаго пара можно опредѣлять тремя существенно различными способами, точнѣе сказать, въ три разныхъ момента работы пара: по количеству питательной воды, подаваемой въ паровые котлы для дапной турбины, т. е. до работы пара, затѣмъ но количеству пара, поступающаго или проходящаго черезъ турбину, т. е. въ моментъ работы пара, и, наконецъ, но количеству конденсата, получающагося изъ поверхностнаго холодильника, т. е. послѣ совершенія работы.

Опредѣленіе количества питательной води, относится скорѣе къ испытанію паровыхъ котловъ, почему мы и не станемъ о немъ особенно распространяться, ограничившись лишь самыми существенными указаніями.

Самое опредѣленіе количества питательной воды не представляетъ •особыхъ затрудненій; расходъ воды опредѣляется при помощи или закрытыхъ водомѣровъ, лучше всего поршневыхъ или дисковыхъ, или открытыхъ водомѣровъ, съ неподвижными или качающимися баками, или взвѣшиванія, или, наконецъ, отмѣриванія градуированными баками.

Измѣренная тѣмъ или инымъ способомъ вода обыкновенно сливается въ особый питательный бакъ, изъ котораго и забирается насосомъ.

Затѣмъ должны быть удовлетворены слѣдующія три главныхъ условія :

1, паръ, получающійся изъ измѣряемой воды, не долженъ расходоваться никуда, кромѣ турбины, а равно къ нему нельзя добавлять ниоткуда другого пара. Нт. виду этого удобнѣе всего питать котелъ или соотв. котлы, дающіе паръ для испытываемой турбины, при помощи насоса, получающаго паръ on. посторонняго котла, и мятый паръ изъ насоса отнюдь не пускать въ бакъ для питанія данныхъ котловъ; впрочемъ, въ отличіе отъ испытанія самихъ котловъ, питаніе можно производить и при помощи насоса, получающаго паръ отъ данныхъ котловъ, но тогда мятый наръ ого долженъ обязательно выпускаться въ бакъ, куда сливается измѣренная вода, чтобы онъ тамъ полностью конденсировался, а конденсирующуюся въ насосѣ воду надо собпраіь и вѣсъ ея вычитать изъ вѣса поданной питательной воды; равнымъ образомъ можно питаніе котла производить и при помощи инжектора, при чемъ послѣдній долженъ получать паръ обязательно отъ котловъ, работающихъ на турбину. Далѣе нужно слѣдить, чтобы всѣ отвѣтвленія отъ паропровода къ турбинѣ были тщательно заперты и притомъ вполнѣ плотными вентилями; во избѣжаніе ошибокъ и сомнѣній отключеніе лучше всего дѣлать при помощи заглушекъ; иногда рекомендуютъ всѣ. отвѣтвленія и не работающіе котлы заполнять водой; тогда можно быть вполнѣ спокойнымъ, что наръ но будетъ въ нихъ утекать; однако, кромѣ кропотливости такой заливки, при работѣ перегрѣтымъ паромъ она нежелательна еще и потому, что вызываетъ излишнее охлажл чгіе рабочаго пара. Наконецъ, нужно собирать весь конденсатъ, получающійся на пути отъ котла до турбины, взвѣшивать его, конечно, охладивъ во избѣжаніе парообразованія, и полученный вѣсъ вычитать изъ вѣса питательной воды. При этомъ, если наръ у самой турбины невполнѣ» су-хой, надо опредѣлять его влажность при помощи одного изъ описанныхъ выше калориметровъ, и учитывать количество увлеченной въ турбину воды.

2, уровень воды въ котлѣ и, конечно, также и въ питательномъ бакѣ долженъ быть строго на одинаковой высотѣ въ моментъ начала испытанія и въ моментъ окончанія его. Въ крайнемъ случаѣ, если этого почему либо не удалось достигнуть, можно ввести соотв. поправку, до^ бавтівъ вѣсъ воды, соотвѣтствующій недостающему объему, если уровень оказался ниже, и, наоборотъ, вычтя его, если онъ оказался выше. Впрочемъ, въ виду значительной поверхности свободнаго уровня, особенно въ котлѣ, волненія воды въ немъ, наличности въ паровомъ пространствѣ пара, имѣющаго при большомъ давленіи значительный удѣльный вѣсъ, такая поправка не можетъ быть особенно точной.

надо слѣдить, чтобы давленіе пара, а при перегрѣтомъ и температура его, были тіо возможноети точно одинаковы въ моментъ начала испытанія и конца его, такъ какъ иначе вѣсъ пара въ пар*.ь

вомъ пространствѣ котла, іі паропроводѣ будетъ разный, и это внесетъ -опять-таки ошибку въ вѣсъ израсходованнаго пара.

Расходъ пара по объему его, попадающему въ турбину, можно опредѣлять двояко: или при помощи описанныхъ выше паромѣровъ, при чемъ въ случаѣ насыщеннаго пара надо опредѣлять еще его влажность однимъ изъ указанныхъ выше способовъ, пли основываясь на законахъ истеченія и соотв. движенія пара.

Именно, разберемъ сперва случай активной турбины или реактивной съ первымъ активнымъ колесомъ. Въ этихъ случаяхъ давленіе р-кгр./см.- при выходѣ изъ перваго сопла или вообще направляющаго прибора обыкновенно менѣе половины давленія р, передъ направляю щим'ь приборомъ, т. е. р;<0,5 Рі; въ такомъ случаѣ, если fm площадь въ мм.- наименьшаго поперечнаго сѣченія направляющаго прибора, то расходъ пара О въ кгр./час., не завися отъ величины равенъ

(т — я/ті/ргг,, (61)

гдѣ у» удѣльный вѣсъ пара въ ктр./'м.-1, берется для насыщеннаго пара прямо изъ таблицы паровъ, а коэффиціентъ « можно съ достаточной точностью принимать для сухого насыщеннаго пара а—0,72, для перегрѣтаго а---0,75; вблизи области насыщенія а мѣняется постепенно отъ 0,75 до 0,72.

Для перегрѣтаго пара удобнѣе вмѣсто того, чтобы вычислять соотв. уі, находить G по давленію р, и температурѣ пара #,ПЦ. Съ достаточной точностью можно у,=1/г,, гдѣ г, удѣльный объемъ, замѣнить изъ характеристическаго уравненія перегрѣтаго пара, считая его газомъ, т. е.

Рхѵх=КТи (Г,2)

гдѣ Г,=/,-{-2730, а газовая постоянная /6=0,0047; тогда мы получаемъ

выраженіе

(/ =

Я-/и,-Рі

(63)

1/0,0047 (/, + 273)'

Вмѣсто опредѣленія изъ приближеннаго ур-ія (02) можно при болѣе точныхъ опытахъ вычислять его и но точному выраженію, данному Молліэ для перегрѣтаго пара,

0.0047 (/ + 273)

ѵ =-------1—1------

о.ооі - ѵ,

(64)

гдѣ» величину поправки У надо брать изъ таблицъ паровъ Молліэтя) по температурѣ (. Такъ какъ для обычныхъ температуръ отъ 250“ до 350“ Ц. V мѣняется всего отъ 0,0080 до 0,0048, то ошибка при пользованіи ур-іемъ (02) въ связи съ 76=0,0047 для р отъ 8 до 12 кгр./см.- составляетъ но болѣе 3%; въ виду этого можно или пользоваться ур-іемъ (02), чо брать 7»'=0,00461; тогда ошибка будетъ для указанныхъ предѣловъ всего + 1 %, что совершенно достаточно, и вмѣстѣ съ тѣмъ избавляетъ отъ вычисленія с но болѣе сложному ур-ію (64).

;з) R. Mollier, Neue Tabellcn u. Diagramme f. Wassoidampf. Berlin, 1 HOC. S. 8 u. 20; у Молліэ Г обозначено заглавнымъ готическимъ фау.

Такимъ образомъ можно, при большинствѣ испытаній, считая А'=0,004(>1, а а=0,75, вычислять расходъ но упрощенному выраженію

' »>

j/f, + 273

Для реактивной турбины вычисленіе О по проходному сѣченію становится нѣсколько сложнѣе; именно, тогда надо измѣрять съ возможной точностью давленія щ и р2, послѣднее лучше по Др, найденному при помощи ртутнаго дифференціальнаго манометра, т. е. р.=Рі—Др, а также измѣрять и t2 и #2, а въ случаѣ насыщеннаго пара найти тѣмъ или инымъ путемъ паросодержаніе .г2; затѣмъ при помощи тепловой діаграммы i-s (діаграммы Молліэ) находятъ соотв. паденіе теплосодержаніе пара р—й, которое превращается въ кинетическую энергію,

Г‘ С‘’ *і — і> = Jcj2 ! 2 //, (6(5)

откуда скорость с, въ выходномъ сѣченіи, равномъ / мм.2, получается, считая -1=1/427, </=9,81,

Сі=91,Г) V*,—<2, (67)

а расходъ пара въ кгр./час.

«=0,0036 <■///•,., ( 08)

гдѣ для насыщеннаго пара г2 получается по соотв. давленію р.. и паросодержанія х2, найденному по тепловой діаграммѣ, и таблицамъ паровъ, а для перегрѣтаго по р-, и t2 іі ур-ію (62) съ /і'=0,00401 или ур-ію (Oil.

измѣреніе количества конденсата, поступающаго изъ поверхностнаго холодильника, производится или при помощи взвѣшиванія, пли пропуска черезъ градуированные баки, или при помощи водомѣровъ, изъ которыхъ примѣняются или закрытые скоростные или открытые, или, наконецъ, при помощи баковъ съ отверстіями Понселэ.

При работѣ съ поверхностнымъ холодильникомъ надо имѣть въ виду слѣдующія два обстоятельства: постоянство уровня конденсата въ холодильникѣ и отсутствіе неплотностей въ немъ.

Постоянство уровня конденсата въ теченіе испытанія желательно въ смыслѣ контроля за установившимся состояніемъ турбины, по для правильности конечнаго результата безусловно н е о б х о д и м о, чтобы въ моментъ начала испытанія и въ моментъ окончанія уровень былъ на одной высотѣ. Если это условіе не соблюдено, то найденный расходъ пара не будетъ соотвѣтствовать дѣйствительности. Конечно, возможно ввести поправку на измѣненіе высоты уровня, но найти ее съ достаточной точностью трудно, такъ какъ производить измѣренія уровня въ холодильникѣ не такъ-то легко. Въ виду этого очень полезно, чтобы стокъ конденсата изъ холодильника былъ снабженъ поплавкомъ, мѣняющимъ величину проходного сѣченія въ началѣ стока и тѣмъ поддерживающимъ постоянство уровня конденсата.

Коли поверхностный холодильникъ несовсѣмъ плотенъ, что, кстати сказать, бываетъ очень часто, то охлаждающая вода будетъ попадать въ паровое пространство, и найденный расходъ пара окажется преувеличеннымъ; ошибка можетъ быть очень значительна.

Обнаружить неплотность и найти соотв. поправку можно нѣсколькими способами.

Самый простой и надежный—заставить холодильникъ работать „въ пустую", т. о-, поддерживая въ немъ разрѣженіе, какъ и при нормальной работѣ и пропуская охлаждающую воду, не пускать въ него пара. Въ такомъ случаѣ все количество воды, поданное конденсаціоннымъ насосомъ, и будетъ соотвѣтствовать величинѣ утечки. Чтобы получить правильныя числа, опытъ надо вести не менѣе 1 часа, лучше даже часа 2.

Однако надо замѣтить, что величина утечки зависитъ не только отъ величины разрѣженія, но и отъ температуры внутри холодильника, поэтому первый способъ можетъ дать несовсѣмъ вѣрные результаты, и полезно сдѣлать слѣдующую провѣрку: работая при нормальныхъ условіяхъ, опредѣлять расходъ пара сразу двумя способами—при помощи взвѣшиванія конденсата изъ холодильника и при помощи паромѣра или по разности давлеія pt и рг—до и за первымъ направляющимъ приборомъ, т. е., при помощи одного изъ ур-ій (01), (63), (65) или (08). Въ такомъ случаѣ разность между часовымъ количествомъ конденсата и ко личествомъ пара и есть искомая утечка въ холодильникъ.

Наконецъ, существуетъ еще третій—химическій способъ опредѣленія неплотности, когда пользуются для охлажденія морской или вообще соленой водой. Забираютъ пробы охлаждающей воды и конденсата и при помощи азотно-кислаго серебра и соотв. цвѣтного показателя (индикатора) опредѣляютъ % содержанія соли въ водѣ $ н конденсатѣ s', а по этимъ даннымъ уже легко найти количество соленой воды, попа дающей въ холодильникъ; именно, если количество конденсата С кгр./ч., то утечка

f/=G.8/s. (69)

Самый процессъ опредѣленія содержанія соли требуетъ навыка къ количественному анализу, и его лучше передавать химику.

Опредѣленіе расхода пара по конденсату при взбрызгивающихъ холодильникахъ, когда вѣсъ конденсата можетъ быть полученъ лишь вычитаніемъ вѣса охлаждающей воды изъ вѣса смѣси воды и конденсата, недопустимо вслѣдствіе неточности: вѣсъ конденсата составляетъ отт, Ѵгз до */« вѣса охлаждающей воды; если вѣсъ послѣдней и вѣсъ смѣси ея съ паромъ измѣрять съ точностью даже въ +0,5%, то средняя ошиб-ка ихъ разности составитъ +0,5V2= +1,7%, а отнесенная къ вѣсу конденсата—въ 25 до 40 разъ больше, т. е. ^18 до +28%—ошибка недопустимая.

Сравнивая различные способы опредѣленія расхода пара, нужно скачать, что самымъ точнымъ является намѣреніе количества конденсата при работѣ съ поверхностнымъ холодильникомъ; затѣмъ идетъ опредѣленіе пара, по количеству питательной воды; опредѣленіе расхода пара по скорости прохожденія черепъ направляющій приборъ даетъ довольно удовлетворительные результаты, и имъ полезно пользоваться какъ контрольнымъ при всякомъ другомъ способѣ. Наконецъ, паромѣрами пользуются лишь для контроля ежедневной работы турбины, гакъ какъ точность этихъ приборовъ меньше остальныхъ способовъ; зато пользованіе ими наиболѣе проспи1 и удобное. Впрочемъ, но сравненію съ опредѣленіемъ расхода пара но количеству питательной воды, если паропроводъ имѣетъ рядъ отвѣтвленій, отключенныхъ не заглушками, а лини» вентилями, паромѣры даютъ не менѣе точные разультаты и притомъ гораздо проще и легче.

Измѣреніе расхода охлаждающей вади при работѣ съ поверхностнымъ холодильникомъ производится обыкновенно послѣ холодильника, когда воду можно пустить открытой струей въ бакъ съ отверстіями Понесло. При измѣреніи расхода воды при движеніи ея но трубѣ подъ напоромъ можно пользоваться однимъ изъ скоростныхъ водомѣровъ; при большомъ расходѣ дешевле всего водомѣръ съ вольтмановской вертушкой.

При работѣ съ вбрызгивающимъ холодильникомъ измѣреніе производится такимъ же образомъ, но чаще вода измѣряется до холодильника какимъ нпбудь скоростнымъ водомѣромъ.

Глава ѴГІ.

Смазка,

37. Изслѣдованіе основныхъ свойствъ.- Для смазыванія какъ коренныхъ подшипниковъ, такъ и всѣхъ прочихъ трущихся частей паровыхъ турбинъ употребляется исключительно минеральное масло еоотв. (;орта, которое должно удовлетворять слѣдующимъ основнымъ требованіямъ:

1, оно должно быть достаточно скользкимъ, т. е., хорошо приставать къ трущимся металлическимъ поверхностямъ и тѣмъ предохранять ихъ отъ тренія металломъ по металлу;

2, оно должно быть достаточно жидкимъ, т. е., обладать малымъ коэффиціентомъ внутренняго тренія, чтобы при значительныхъ око]х>отяхъ между трущимися частями турбины не давать большой работы сопро-

тивленія;

3, оно не должно измѣняться подъ дѣйствіемъ температуры, давленія и воздуха;

4, оно не должно содержать никакихъ примѣсей, главнымъ образомъ кислотъ, разъѣдающихъ трущіяся поверхности; отъ твердыхъ при-

мѣсей масло освобождается при прохожденіи черезъ фильтръ, которымъ всегда снабжается центральная циркуляціонная смазка турбинъ, равно какъ и отъ воды; слѣды же воды, нежелательныя при смазкѣ фитилями, такъ какъ они понижаютъ дѣйствіе капиллярности, для паровыхъ турбинъ не имѣютъ значенія.

Ныразпть числовыми предѣлами указанныя требованія трудно, хотя бы потому, что техника изготовленія смазочныхъ маселъ съ каждымъ годомъ идетъ впередъ, и въ продажѣ все время появляются масла, отклоняющіяся отъ обычныхъ характеристикъ, но въ то же время оказывающіяся лучшими въ работѣ въ силу большей чистоты и однородности; кромѣ того, условія работы масла—давленіе, йодъ которымъ оно подается, температура, способы охлажденія и очистки,—въ различныхъ системахъ турбинъ очень разнообразны и требуютъ различнаго масла,

Самымъ надежнымъ и правильнымъ способомъ является непосредственный опытъ: выписавъ отъ нѣсколькихъ фирмъ масло съ указаніемъ его назначенія, опредѣляютъ основныя ого свойства, затѣмъ работаютъ нѣкоторое время поочередно съ каждымъ сортомъ и, сравнивъ эксплонтаціониые результаты и найденный опытнымъ путемъ коэффиціентъ тренія масла съ еоотв. цѣной, выбираютъ опредѣленный сортъ и, зная теперь его характеристику, т. е., удѣльный вѣсъ, вязкость, коэффиціентъ тренія, температуру вспышки и кислотность, въ дальнѣйшемъ употребляютъ тотъ же сортъ, провѣряя его тождество съ испытаннымъ образцомъ, т. с., чтобы онъ обладалъ тѣми же свойствами.

Удѣльный вѣсъ о подходящихъ маселъ различныхъ фирмъ колеблется обыкновено отъ 0,Н90 до 0,905, но встрѣчаются масла съ о всего 0,805. Опредѣлять о можно съ достаточной точностью ареометромъ. При этомъ не надо забывать, что удѣльный вѣсъ о маселъ принято относить къ 4-15° Ц; съ повышеніемъ температуры о уменьшается, въ среднемъ около 0,00008 на каждый Г Ц. Поэтому, если при температурѣ /** ареометръ показалъ о', то нормальный удѣльный вѣсъ Гири 15°)

Для особенно точнаго опредѣленія удѣльнаго вѣса, а также для ооо-

трубкой (I и колпачкомъ с.

Работаютъ съ пикнометромъ слѣдующимъ образомъ: наполняютъ приборъ дистиллированной водой любой температуры I", тщательно об-

4-0,00008 (7—15°).

і 70)

Черт. 311).

тираютъ, надѣвай сП) колпачокъ с и взвѣшиваютъ; зная вѣсъ пустого сосуда, получаютъ вѣсъ воды и перечисляютъ его затѣмъ на +4У, умножая на у при данной температурѣ /, при чемъ у можно брать изъ таблицы 2, стр. 211; тогда получимъ объемъ пикнометра въ см.". Тщательно высушивъ затѣмъ пикнометръ, наполняютъ его испытываемымъ .масломъ, температура котораго должна быть немного ниже комнатной; когда масло согрѣется до комнатной температуры, оно поднимется до верха трубки Ъ. Пикнометръ съ .масломъ вновь взвѣшиваютъ, надѣвъ колпачокъ и опредѣливъ вѣсъ чистаго масла, дѣлятъ его на емкость пикнометра и получаютъ искомый удѣльный вѣсъ при температурѣ, указываемой термометромъ I прибора. Перечисленіе на 15° дѣлаютъ но ур-ію (70).

Если масло черезчуръ густо, то его подогрѣваютъ предварительно до соотв. температуры, при которой его удобно налить въ пикнометръ. Затѣмъ ставятъ приборъ въ водяную ванну, нагрѣваемую немного выше, чѣмъ первоначальная температура масла, чтобы послѣднее расширилось до верха трубки Ь, и когда температура масла установится, вынимаютъ приборъ, тщательно обтираютъ и взвѣшиваютъ. Найдя величину о, перечисляютъ ее на 15° по ур-ію (70), при чемъ для густыхъ маселъ коэффиціентъ расширенія вмѣсто 0,00008 лучше брать больше, 0,00072 до 0,00078, въ среднемъ 0,00075.

Содержаніе кислотъ въ турбинномъ маслѣ не допускается совсѣмъ. Но всякомъ случаѣ не должно быть даже слѣдовъ минеральныхъ кислотъ, а отъ органическихъ кислотъ допустимы лишь слѣды, и во всякомъ случаѣ не болѣе 0,01% при перечисленіи ихъ на К03.

Отсутствіе кислотъ провѣряютъ проще всего слѣдующимъ образомъ: масло наливаютъ въ плоскую чашку и погружаютъ въ него на половину гладко отполированную мѣдную пластинку; если спустя дней семь погруженная въ масло поверхность пластинки останется безъ измѣненія, то это значитъ, что масло хорошее, безъ кислотъ; если потемнѣетъ—масло не годится. Само масло въ присутствіи кислотъ зеленѣетъ отъ мѣди.

Другой простой способъ обнаруживанія минеральныхъ кислотъ состоитъ въ слѣдующемъ: взбалтываютъ въ небольшой склянкѣ съ притертой пробкой испытываемо!1 масло и дистилнрованную воду, взявъ ихъ примѣрно поровну; если масло содержало кислоты, то вода окажется послѣ этого подкисленной и окраситъ водный растворъ метилоранжа или синюю лакмусовую бумажку въ красный цвѣтъ.

Содержаніе щелочей въ маслѣ обнаруживается такимъ же способомъ при помощи красной лакмусовой бумажки, окрашиваемой щелочью въ синій цвѣтъ.

Содержаніе сѣрной кислоты можно обнаружить, добавивъ въ полученную по указанному выше воду нѣсколько капель раствора хлористаго барія: если въ маслѣ была сѣрная кислота, получится бѣлый осадокъ; въ такомъ случаѣ масло не годится.

§ 37. Изслѣдованіи основныхъ свойствъ. 221

Убѣдившись пт» отсутствіи минеральныхъ кислотъ, опредѣлятъ возможное содержаніе органическихъ кислотъ74): берутъ эрленмойеров-скую колбу а около 300 см.3 емкости съ п|>обкой Ь, имѣющей 2 отверстія, черт. 320, и дѣлительную воропку о; іп> послѣднюю наливаютъ при закрытомъ кранѣ изслѣдуемое масло до мѣтки d, что даетъ ровно 10 см.3; затѣмъ пріоткрываютъ кранъ воронки и выпускаютъ большую часть масла въ колбу, а остальную часть его смываютъ въ колбу непосредственно передъ опытомъ нейтрализованной смѣсью изъ 4-хъ частей эфира и 1 части абсолютнаго алкоголя; смѣси этой пропускаютъ черезъ воронку 100—120 см.3 до мѣтки е. Затѣмъ, удаливъ пробку Ь съ воронкой, добавляютъ изъ особой градуированной бюретки /, черг.

321, постепенно но каплямъ столько алкогольнаго «/10 раствора ѣдкаго натра, пока послѣ взбалтыванія не получится остающейся красной окраски всей смѣси. Каждый 1 см.3 раствора ѣдкаго натра соотвѣтствуетъ 0,004 гр. SO„. Дѣленія на бюреткѣ /' сдѣланы такимъ образомъ, что если она была наполнена до мѣтки 0,0, то уровень ея въ моментъ появленія остающейся окраски даетъ прямо % содержаніе свободной кислоты, перечисленной на SO.,.

І)ъ заключеніе можно упомянуть, что 0,1% so., соотвѣтствуетъ 0,705% масляной кислоты или 2,1 градусамъ кислотности по Кстт-сторферу.

Описанный способъ приложимъ лишь для свѣтлыхъ маселъ, т. е. какъ разъ употребляемыхъ для турбинъ.

Отсутствіе смолистыхъ примѣсей, отъ которыхъ масло постепенно густѣетъ, можно установить слѣдующимъ простымъ способомъ: берутъ двѣ плотно пришабренныя чугунныя пластинки и, смазавъ гладкую поверхность одной изъ нихъ немного масломъ, накладываютъ на нее другую пластипку и оставляютъ ихъ на открытомъ воздухѣ. Если нѣкоторое время спустя пластинки можно передвигать одну по другой такъ же легко, какъ въ началѣ, то масло не содержитъ смолистыхъ веществъ, въ противномъ случаѣ передвигать пластинку станетъ значительно труднѣе, или онѣ даже совсѣмъ слипнутся.

Содержаніе золы опредѣляютъ, осторожно нагрѣвая точно взвѣшенное небольшое количество, 20ч-30 >гр., масла въ фарфоровомъ прокаленномъ тиглѣ, который тоже точно взвѣшепъ. Когда масло пагрѣет-

Г4) См. ііапр. И о 1 <1 о, l.’ntersucliung <1. Mineralole u. Fette. 2. Anti. Berlin. 1905. S. 154..

с я настолько, что можетъ горѣть, его поджигаютъ. Иагрѣваніе .малымъ пламенемъ бунзенскй горѣлки продолжаютъ до тѣхъ норъ, пока жидкія части масла сгорятъ; тогда, закрываютъ тигель фарфоровой крышкой и прокаливаютъ его на большомъ пламени, пока всѣ углеродистыя частицы сгорятъ. Когда тигель остынетъ, его обтираютъ снаружи и взвѣшиваютъ: прибыль вѣса и даетъ количество золы.

Практика показала7'11, что масло, дающее болѣе 0,01% золы, т. е. содержащее много мыла, при работѣ сравнительно скоро густѣетъ и потому для турбинъ не годится. Послѣ работы въ турбинѣ масло всегда обнаруживаетъ большее содержаніе органическихъ кислотъ, чѣмъ новое до употребленія, а также даетъ осадокъ, въ которомъ содержатся металлическія частицы и желѣзнстыя мыла; послѣднія происходятъ, вѣроятно, при воздѣйствіи на желѣзныя части турбины смолистыхъ кислотъ, которыя сами появляются въ маслѣ подъ вліяніемъ окисленія.

(’одержаніе асфальта и жировъ вмѣстѣ по даннымъ одного изъ лучшихъ турбиностроительныхъ заводовъ не должно превосходить 5%. Однако эта цифра, скорѣе1, слишкомъ велика. Къ тому же заводъ этотъ не указываетъ способа, какимъ образомъ у него опредѣляется содержаніе этихъ веществъ.

Температура вспышка г в сама но себѣ не имѣетъ значенія, такъ какъ масло не приходитъ въ соприкосновеніе съ особенно горячими частями. Температура іь можетъ колебаться отъ 170 до 1ШГЦ. Віцючемъ, упомянутый заводъ совѣтуетъ брать масла съ fB=210". Однако знать te полезно какъ характеристику масла, зависящую отъ его состава. Кромѣ того, въ продажѣ попадаются масла, предствляющія собой не однородный продуктъ перегонки, а смѣсь изъ болѣе густыхъ и болѣе жидкихъ маселъ, составленную такъ, чтобы по цвѣту и удѣльному вѣсу она походила на болѣе дорогое однородное масло. Такая смѣсь, конечно, не можетъ замѣнить хорошаго однороднаго масла, и ее можно отличить по болѣе низкой температурѣ вспышки.

Въ виду второстепеннаго значеніи величины /в ее можно опредѣлять въ открытомъ тиглѣ по способу, предписанному прусскими казенными желѣзными дорогами. Въ цилиндрическій глазурованный фарфоровый тигель а, черт. 322, имѣющій 40 мм. въ діаметрѣ и столько же въ высоту, наливается масла настолько, чтобы отъ уровня его до края тигля оставалось 10 мм.; тигель стоитъ на слоѣ очень мелкаго песка толщиной до 15 мм. въ желѣзной чашкѣ Ь, имѣющей 180 мм. въ діаметрѣ и стоящей на треножникѣ е; снизу чашка подогрѣвается горѣлкой /; въ масло погружается шарикъ съ ртутью термометра с, закрѣпляемый въ зажимѣ s стойки <7.

До 100° масло можно нагрѣвать довольно быстро; затѣмъ надо урегулировать горѣлку / такъ, чтобы подъемъ температуры масла былъ око.чо

Z. V. (1.1. 1012, S. 1414.

§ 37.

Опредѣленіе температуры вспышки.

223

о0 въ .мин., и постепенно съ повышеніемъ температуры понижать иодъс.м ь до 2". Начиная отъ 120—150". водитъ спорна моренъ каждые 5", а на 10—20" до предполагаемой tч моренъ каждый 1" запальную трубочку у газонаго пламени но краю чашки !>, такъ, чтобы направленное внизъ пламя было на 2—3 мм. выше поверхности масла и отнюдь не касалось краевъ тигля ч; пламя водятъ взадъ и впередъ медленно и равномѣрно въ теченіе 4 сек. каждый разъ. Назрѣваніе продолжается до тѣхъ поръ,

пока пары масла но вспыхнутъ, хотя бы на мгновеніе; еоотв. показаніе термометра считается температурой вспышки /в. Температура же, при которой масло начинаетъ на поверхности горѣть, называется температурой восиламенѣнія, которая всегда выше /н, по'въ данномъ случаѣ интереса не представляетъ и не опредѣляется.

Чтобы нары масла не уносились, и /в не оказалась преувеличенной, надо слѣдить, чтобы въ помѣщеніи не было сквозняка и вообще движенія воздуха. Все же невозможность держать пламя на строго одинаковомъ разстояніи отъ поверхности масла, неизбѣжное различіе въ величинѣ пламени горѣлки у и другія мелкія обстоятельства, даютъ въ результатѣ то, что /в получается то выше, то ниже истинной. Впрочемъ, для нашихъ цѣлей можно ограничиваться тѣмъ, что берутъ за t я среднее арифметичеекое изъ 3—4 повторныхъ опредѣленій. Передъ каждымъ опредѣленіемъ надо, конечно, тигель насухо вытирать пропускной бумагой и наполнять свѣжей пробой масла.

Значительно точнѣе получается Iи въ приборѣ Маркуссона, черт. 323 и 324, являющемся улучшеніемъ предыдущаго способа: разница въ томъ, что тигель а стоитъ не прямо на пескѣ, а на треугольникѣ Ь, опирающемся на стѣнки чашки Ь, благодаря чему высота отъ дна тигля а до края Ь всегда одинаковая; масло наливается въ а до опредѣленной мѣтки; трубка д въ своемъ движеніи направляется втулкой стержнемъ Ь, къ которому д прикрѣплена сквознымъ штифтомъ /, и прорѣзями въ г; благодаря этому разстояніе конца д и отъ поверхности масла

и отъ краевъ а всегда одинаково. Пунктиромъ на черт. 323 показано положеніе д въ перерывѣ между пробованіемъ, а на черт. 324 дх положеніе въ началѣ пробованія, затѣмъ вытягиваніемъ стержня к за головку о трубка передвигается въ положеніе д>, затѣмъ обратно въ дх и, наконецъ, конецъ ея поднимается вверхъ, черт. 323.

Еще болѣе точныя и притомъ болѣе низкія величины для tv даетъ, приборъ Пенскаго-Мартенеа, которымъ пользовался Гольде при испытаніи турбинныхъ маселъ70). Его главныя особенности: тигель а, черт. 325, закрытъ, и окошечко въ его крышкѣ открывается лишь въ мо-

ментъ опусканія пламени, которое получается на концѣ трубки г съ фитилькомъ изъ ваты, питаемымъ керосиномъ; для полученія одинаковой во всемъ тиглѣ температуры масла послѣднее все время перемѣши- 7

7‘) Z.V.d.I. 1012, S. 1401.

ваетея мѣшалкой г, вращаемой отъ руки при помощи гибкаго стержня (I; проволочная сѣтка п способствуетъ болѣе равномѣрному нагрѣвашю.

гГакъ какъ всѣ перечисленные приборы даютъ различныя /в, и ни одинъ изъ нихъ еще не принятъ въ качествѣ нормальнаго, то въ сущности можно пользоваться любымъ изъ нихъ, но тольько при заказахъ фирмамъ иди опубликованіи результатовъ испытаній точно указывать, какимъ приборомъ въ соотв. случаѣ пользовались.

Гцсптніе на химніѣ. Для характеристики турбинныхъ маселъ, несмотря на то, что въ работѣ они имѣютъ температуру въ-{-4() до+оО'* Ц., полезно знать температуру, при которой масло густѣетъ настолько, что не можетъ литься: легкія турбинныя масла должны быть еще жидкими но крайней мѣрѣ до температуры—10", среднія до—5" и тяжелыя до 0"Ц.

Провѣрка маселъ на указанные предѣлы производится проще всего въ приборѣ по черт. 326: іі[юбнрки у, имѣющія въ діаметрѣ внутри

Черт. 320 и 327.

15 мм., погружаются въ замерзающій растворъ нѣкоторой соли, пали тый въ желѣзную эмалированную кружку « около 12 см. въ дамстрѣ; кружка а, въ свою очередь, стоитъ въ глиняиномъ горшкѣ, снабженномъ патрубкамъ к для спуска воды и наполняемомъ смѣсью изъ 1 части льда и 2 ч. кормовой соли или иной холодильной смѣсью; снаружи горшокъ обертывается войлокомъ; подставка е} черт. 327, вмѣщающая въ прикрѣпленныя въ нея кольца <у/ до 8 пробирокъ, снабжена пружинками Ъ, чтобы пробирки не всплывали, и нажимнымъ винтомъ /, соединяющимъ ее съ топ же цѣлью со стержнемъ 0, ввернутымъ въ чугунный дискъ с.

Масло наливается въ пробирки на 30 мм. и держится въ холодномъ растворѣ въ теченіе 1 часа; степень густоты опредѣляется просто наклоненіемъ вынутой изъ прибора- пробирки. Температура раствора въ а измѣряется точнымъ ртутнымъ термометромъ съ дѣленіями въ 1„А°-

Для иолучепія постоянныхъ низкихъ температуръ можно пользоваться слѣдующими растворами: для 0°Ц—чистой водой, для—5°Ц. на.

В. М алѣе въ.—Испытаніе паровыхъ турбинъ.

15

100 ч. воды 13 ч. калійной селитры и 3,3 ч. поваренной соли, для—10°Ц. на 100 ч. воды 22,5 ч. хлористаго калія.

Для полученія надежныхъ результатовъ необходимо, кромѣ йены танія свѣжаго масла, испытать масло, предварительно нагрѣтое въ водяной банѣ. Хо]юшія однородныя масла должны дать въ обоихъ случаяхъ одинаковые результаты.

Вязкость мас.іа опредѣляется при помощи вискозиметра Зиглера и выражается въ видѣ отношенія времени истеченія опредѣленнаго объема масла при -f-20ЛІI,., соотв. 50° или 100" ко времени истеченія такого же объема воды. У турбинныхъ маселъ вязкость обычно лежитъ между 9 и 22 при 20"Ц., или 2,(5 п 4,7 при 5041,.; впрочемъ, извѣстны случаи хорошей работы маселъ съ вязкостью до 32 и даже 40 градусовъ Зиглера при +20,’Ц., соотв. (5,4 и (5,(5 при -+-5(ѴЦ.

Вискозиметръ Зиглера нормальнаго размѣра представленъ на черт. 328: емкость маслянаго сосуда а до острія с должна быть точно 240 см.3,

трубочка г, черезъ которую происходитъ истеченіе, должна имѣть діаметръ вверху 2,4 мм., внизу 2,8 мм. и длину 20 мм.; при этихъ размѣрахъ время истеченія ть 200 см.3 воды при 20"Ц., измѣряемое при помощи хронометра съ арретировкой и стекляннаго сосуда /, должно составить 50—52 синеродъ пользованіемъ приборомъ его градуируютъ, т. е., опредѣляютъ среднюю величину ть, при чемъ опытъ надо повторять столько разъ, пока не получатся послѣдовательно три величины ^отличающіяся между собой пе болѣе 0,4 : 0,(5 ек.. Самое измѣреніе величины <?ь ведется слѣдующимъ образомъ: тщательно вымывъ сосудъ а алкоголемъ и эфиромъ, затыкаютъ сливное отверстіе г новымъ деревяннымъ колышкомъ Ь и паливаютъ до острій с,с дистиллированной и фильтрованной воды съ температурой около 20° Ц.; въ сосудъ с, образующій водяную рубашку для а, наливаютъ водопроводной воды и слегка нагрѣваютъ ее при помоши кольцевой газовой горѣлки д, прикрѣпляемой къ одной изъ

§ 37.

Опредѣленіе вязкости.

227

ножекъ треножника Л, несущаго весь приборъ, такъ, чтобы термометръ і установился точно на 20"; регулированіе температуры достигается уменьшеніемъ или увеличеніемъ притока газа- и перемѣщеніемъ горѣлки выше или ниже но ножкѣ •'<. Когда требуемая температура установится, колышекъ /> нѣсколько разъ приподнимаютъ и выпускаютъ 5 : 10 см." воды:, которую тотчасъ вливаютъ обратно въ а; за тѣмъ вынимаютъ •термометръ и осторожно приподнимаютъ колышекъ />, пока трубка і но заполнится вся подои, и капелька ея повиснетъ изъ отверстія; когда уровень успокоится, вынимаютъ Ь совсѣмъ и измѣряютъ время наполненія сосуда / до мѣтки 200 см.". Передъ каждымъ измѣреніемъ надо сосудъ а тщательно промывать, какъ указано выше.

Такимъ же образомъ опредѣляется время истеченія -ѵ масла, при чемъ послѣднее полезно предварительно профильтровать черезъ мѣдную сѣтку съ разстояніемъ въ 0,3 мм. между проволочками. При наполненіи сосуда а надо слѣдить, чтобы уровень былъ точно на высотѣ ос-трііі с,е. такъ какъ ошибки въ высотѣ напора замѣтно вліяютъ па время истеченія; 1 см.3 масла даетъ на каждыя 5 мин. времени истеченія

ошибку въ + 1 ек..

Неличнна вязкости

а = тм:т,,. (/])

Величину вязкости турбиннаго масла обыкновенно опредѣляютъ при болѣе высокой температурѣ, именно, при-j-50е Ц.; достигается ото большимъ нодогрѣваиіомъ бани с; при «томъ надо имѣть въ виду, что масло, попадая въ сосудъ /, охлаждается, и объемъ его уменьшается примѣрно на 1,7 см." па каждые 10° іга объемъ въ 240 см.3 77).

38. Опредѣленіе коэффиціента тренія масла.—Въ отличіе отъ всѣхъ предыдущихъ испытаній, дающихъ лишь характеристики турбиннаго масла, опредѣленіе коэффиціента тренія р. имѣетъ вполнѣ опредѣленное самостоятельное значеніе: чѣмъ меньше а, тѣмъ меньше будетъ работа тренія въ турбинѣ при пользованіи даннымъ масломъ, иреднологая, конечно, что масло достаточно густо, чтобы давленіе па трущіяся поверхности его не выдавливало; кромѣ того, описанные ниже приборы позволяютъ установить, какое масло является болѣе подходящимъ для данныхъ условій работы, именно, температуры, скорости движенія тг давленія на единицу площади трущихся поверхностей.

Изъ многочнеленныхт» приборовъ опишемъ лишь 2, наиболѣе простые и надежные; тѣмъ болѣе, что до настоящаго времени еще нѣтъ нормальнаго прибора.

Приборъ Ъилькрнса™), главная часть котораго изображена схематически на черт. 320 и 330, состоитъ изъ замкнутой камеры а. въ которой вращается приводимое въ дѣйствіе небольшимъ электродвигате- * 7

”) ІІоЫс. Unt»rsuch______Я. 104.

7S) Elektrot. Z. 1001. S. 135: II о 1 tie, ГіЯргзисЬ .... Я. 127: ,T. Brand, Techn. Untorsu-chungsmethode». 2. Aufl. 1007. S. 381.

лемъ четырехлоиастное колесо І>; съ каморой п сообщаются двѣ открытыя сверху стеклянныя т]>убкн с іг е'\ испытываемое масло наполняетъ камеру а и стоитъ примѣрно на половинѣ высоты трубокъ; при вращеніи колеса />, напр., по часовой стрѣлкѣ, уровень масла въ трубкѣ с поднимется, а въ <:' опустится; разность высотъ зависитъ отъ внутренняго тренія масла и является его мѣ.ркой: чѣмъ разность больше, тѣмъ, внутреннее треніе больше. Послѣднее зависитъ для даннаго масла главнымъ образомъ отъ двухъ причинъ: отъ температуры и скорости сколь женія частицъ масла другъ относительно друга. Нъ атомъ направленіи: и ведется испытаніе.

СО

СD

Самый приборъ въ изготовленіи Н. К. 3, состоитъ изъ слѣдующихъ частей: изъ указанной камеры съ діаметромъ крыльчатаго колеса около 100 мм. и высотой трубокъ немного болѣе 300 мм.; для полученія желаемой температуры масла камера подогрѣвается ванной съ электрическимъ сопротивленіемъ; крыльчатое колесо приводится во вращеніе при помощи электродвигателя, около У3 д. л. с., который соединенъ, непосредственно съ осью колеса, и число оборотовъ п котораго можно регулировать въ очень широкихъ предѣлахъ, почти отъ 0 до 1000 обор./мн.; для измѣренія н имѣется особый счетчикъ, включаемый и выключаемый при помощи электрическаго тока; расходъ и напряженіе тока, идущаго въ якорь электродвигателя, указываются точными ампер- и вольтметромъ.

Ходъ испытанія возможенъ двоякій: пли при постоянной температурѣ масла мѣняютъ скорость колеса, т. с., число оборотовъ электродвигателя, или, поддерживая постоянную окружную скорость, постепенно повышаютъ температуру. Нъ обоихъ случаяхъ, когда установится со-отв. состояніе, берутъ еще отчеты показаній ампер- и вольтметра. Результаты испытанія лучше всего представлять графически.

Для сравнимости показаній при различныхъ температурахъ надо учитывать расширеніе масла н приводить всѣ измѣренныя высоты къ одной температурѣ, т. о., къ одному удѣльному вѣсу; еще лучше приводить ихъ къ удѣльному Вѣсу о - 1,00.

Чтобы сдѣлать показанія независимыми отъ постоянныхъ даннаго прибора, т. е., получить нѣчто въ родѣ абсолютныхъ величинъ, можно при-ведсчшыя высоты выражать въ % отъ высотъ нормальной жидкости при тѣхъ же скоростяхъ. Въ качествѣ нормальной жидкости удобно пользоваться керосиномъ, коэффиціентъ тренія котораго очень мало мѣняется съ температурой.

Тотъ же приборъ Вилькенса позволяетъ находить величины, характеризующія вязкость масла въ зависимости отъ его температуры. Для этого наносятъ въ качествѣ ординатъ разность между расходомъ тока на вращеніе колеса при извѣстной температурѣ въ маслѣ и безъ масла; за абсциссы берутъ температуры масла. Эту кривую тоже можно перестроить, отнеся ординаты къ % соотв. величинъ, полученныхъ съ нор-мальной жидкостью.

Выводы, которые даетъ такой приборъ, слѣдующіе: найдя для ряда 'сравнпваемых'ь маселъ кривыя, выражающія связь между числомъ оборотовъ и колеса Ь и разностью высотъ въ трубкахъ с и с', можно сказать, что тогъ сортъ масла при равныхъ условіяхъ лучше, котораго треніе меньше.

Кривыя вязкости, представляющія связь между температурой мас-.ла и разностью высотъ.въ трубкахъ с и с/ при a=const., даютъ такую же характеристику масла, какъ приборъ Энглера.

Приборъ Деттмара то ) состоитъ изъ вала съ однимъ подшипникомъ и двумя одинаковаго вѣ>оа маховиками, расположенными симметрично къ подшипнику; подшипникъ смазывается испытываемымъ масломъ; валъ съ маховиками приводится въ быстрое вращеніе и, когда температура масла достигнетъ желаемой величины? валъ расцѣпляется отъ органа, приводящаго его во вращеніе, и измѣряется время отъ момента расцѣпленія до остановки вала; время это является мѣркой •тренія и достоинства масла.

ІТа черт. 331, стр. 230, представленъ примѣрно въ 1 : 9 натур. вел. •приборъ въ связи съ приводящимъ его во вращеніе электродвигателемъ постояннаго тока въ Ѵ„ л. с.; фирма по желанію заказчика снабжаетъ его и электродвигателемъ перемѣннаго тока пли даже приспособленіемъ для ременнаго привода.

Па черт. 332 данъ примѣрно въ 2:15 натур. вел. поперечный разрѣзъ прибора: валъ В, имѣющій 30 мм. въ діаметрѣ, съ маховиками С и Г лежитъ въ массивномъ подшипникѣ А съ кольцевой смазкой; Т) юдно изъ этихъ 2 колецъ; уровень масла въ /»’ устанавливается всегда на

7Я) .1. В г а и а. Teclin. Untersuchmigsmetlioden. S. 280.

одной и той-же высотѣ но мѣткѣ на соклѣ подогрѣваніе масла производится при помощи мѣднаго змѣевика //, по которому циркулируетъ паръ или горячая подарю желанію гіриборъетібжается также электриче-

■\г

Черт. 381.

скимъ назрѣваніемъ; соотв. сниралн вставляются тогда въ G\ однако самый удобный способъ нагрѣванія—снаружи при помощи газовой горѣлки для уменьшенія потери тепла при температурахъ масла свыше

100" ставятся щиты температура измѣряется при помощи стекляннаго термометра 7, вводимаго черезъ патрубокъ -V въ толщу вкладыша. Расцѣпленіе отъ электродвигателя производится слѣдующимъ образомъ: якорь двигателя сдвинутъ относительно магнитнаго поли іП) сторону маховиковъ; вслѣдствіе этого ои ь имѣетъ стремленіе удалиться стъ послѣднихъ, чему однако противодѣйствуетъ задвижка J на концѣ вала двигателя; когда задвижку выдвигаютъ, якорь подъ дѣйствіемъ магнитныхъ силъ отходитъ на •1 :-5 мм., вслѣдствіе чего расцѣпляется кулачная муфта, соединяющая валъ двигателя съ валомъ прибора. .Въ приборѣ съ ременной передачей расцѣпленіе производится выдвн ганіемъ такой же задвігжки, а осевая сила, передвигающая валъ, получается отъ спиральной пружины.

Размѣры маховиковъ таковы, что они даютъ въ нормальномъ приборѣ давленіе', вт. 3 гкр./ем.г па проекцію опорной поверхности вала; при-

§ 38.

Опредѣленіе коэффиціента тренія масла.

*281

вертывая добавочныя тяжелыя кольца, можно увеличить давленіе до 5 кгр./см.2.

Описаннымъ приборомъ можно щюизводить три рода испытаній:

1, опредѣленіе коэффиціента тренія р. даннаго масла,

2, сравненіе различныхъ сортовъ масла,

3, опредѣленіе зависимости тренія въ подшипникѣ отъ давленія, температуры, толщины слоя масла и матеріала вкладыша.

1, опредѣленіе коэффиціента тренія а. Для точности а очень важно, чтобы температура масла была постоянная, а послѣдняя подъ вліяніемъ работы тренія устанавливается при давленіи въ 3 кгр./см.2 около + 40"Ц, на что требуется около 1 часа; чтобы сберечь время, масло подогрѣваютъ предварительно примѣрно до +40", а затѣмъ, прекративъ нодогрѣваніе и пустивъ электродвигатель, слѣдятъ но термометру, ожидая вполнѣ установившейся температуры, на что обыкновенно достаточно о—10 ми.. Когда температура t установится, то, записавъ ее, опредѣляютъ по имѣющемуся счетчику число оборотовъ и, которое должно быть 1800 : 2000 обор./мин., выключаютъ электродвигатель и по секундомѣру измѣряютъ время ~ сек. до остановки маховиковъ. Тогда искомый коэффиціентъ тренія, отнесенный къ давленію 1 кгр./см.', ,, (72)

гдѣ І<\ постоянная прибора, указываемая заводомъ.

Нужно замѣтить, что коэффиціентъ ч. зависитъ отъ окружной скорости и м./сек. на калу; чтобы получить лучшую мѣрку сравненія, Деттмаръ предложилъ пользоваться нѣкоторой характеристикой г, которую онъ назвалъ постояли о й т р о н і я; она связана съ а выраженіемъ , ,„0ч

(л=гѴ»'. W3)

Сопоставляя ур-ія (72) и (73) и имѣя въ виду, что н=тД«, гдѣ» для даннаго прибора г/--0,03 м., мы получаемт»

г = 25,3

(74)

Если хотятъ найти коэффиціенты тренія при разныхъ скоростяхъ, то нужно еще производить отчеты по счетчику оборотовъ черезъ каждыя 30 сек.. Тогда, если въ началѣ число и обор./мин., черезъ т сек. н„ черезъ «7* сек. и8, черезъ 7а сек. щ и т. д., то

н і — и.»

, Wo — щ ,_п .

а;, —/г, “ и т. д„ (72а)

_ , и—щ .

[А| -/> | _ , |Ао — «<і _ > і~:і .

Ч Т2 ч ‘■Я *2

2, сравненіе различныхъ сортовъ масла можно производить но величинамъ [л, найденнымъ при одинаковыхъ и отъ 1400 до 2400 обор./мн.; тогда согласно ур-ія (72) коэффиціенты тренія іа относятся обратно пропорціонально временамъ до остановки,

Вмѣсто сравненія коэффиціентовъ тренія надежнѣе сравнивать постоянныя тренія г, на которыя не вліяетъ разница въ начальныхъ //; соотношеніе же остается аналогичное (.75), т. о.,

Г, І = Тг : Ті. (70)

'Гакъ какъ температура масла. / сильно вліяетъ на вязкость масла, а, слѣдовательно, на величину т. то испытанія всѣхъ сравниваемыхъ маселъ надо вести при одинаковой температурѣ, которою считается средняя арифметическая изъ всѣхъ отчетовъ, сдѣланныхъ черезъ каждыя 80 сек. за время т- .Приведеніе къ какой-нибудь опредѣленной температурѣ дѣлается умноженіемъ измѣреннаго времени -г на отношеніе заданной температуры t къ дѣйствительной средней /с, т. о., въ расчетъ надо вводить вмѣсто г; время

(77)

Что касается сравнительнаго достоинства масла, то, очевидно, оно тѣмъ лучше, чѣм'і» меньше величина г.

Послѣ испытанія каждаго сорта масла надо, спустивъ его черезъ кранъ М, черт. 882, промыть приборъ бензиномъ, наполняя имъ до обычной мѣтки па $ и поворачивая отъ руки валъ />; выпустивъ бензинъ, полезно промывку повторить еще разъ, а затѣмъ продуть подшипникъ воздухомъ ручнымъ наоосикомъ.

8, опредѣленіе вліянія различныхъ факторовъ производится но такимъ же отчетамъ, затѣмъ вычисляются или но ур-ію (72) или г по ур-ію (74).

Въ частности вліяніе' давленія испытываютъ, мѣняя вѣсъ маховиковъ; вліяніе температуры выясняютъ путемъ нагрѣваяія масла до различныхъ температуры; для выясненія вліянія толщины слоя масла надо или уменьшать толщину вала, или брать вкладышъ съ большимъ діаметромъ; наконецъ, мѣняя вкладыши изъ разнаго матеріала, можно выяснить и втотъ послѣдній вопросъ.

Всѣ перечисленныя изслѣдованія могутъ быть очень полезны при проектированіи и постройкѣ турбинъ. При вксплоатаціонной работѣ турбины приходится имѣть дѣло главнымъ образомъ съ вопросомъ 2— выбора наилучшаго масла.

39. Наблюденіе за смазкой.—Ваблюденіс за смазкой турбины во время испытанія сводится къ слѣдующимъ измѣреніямъ: давленія, йодъ которымъ въ современныхъ турбинахъ подается смазка центральными насосомъ, температуры и расхода.

Давленіе наблюдается по металлическому манометру и въ разныхъ машинахъ колеблется отъ 2,0 до 2,5, иногда до 3 атм. изб.; наблюденіе давленія очень важно: какъ при чрезмѣрномъ повышеніи ею, такъ равно и при пониженіи турбину надо тотчасъ останавливать: въ первомъ случаѣ, очевидно, произошло засореніе одной изъ подающихъ трубокъ, во второмъ или происходитъ сильная утечка, или произошло иовре-

жденіе насоса; но всѣхъ утихъ случаяхъ подшипники и другія части рискуютъ остаться безъ смазки и загорѣться; правда, въ большинствѣ конструкцій при пониженіи давленія масла турбина останавливается сама—всс-же слѣдить за давленіемъ необходимо.

Температура измѣряется въ нѣсколькихъ мѣстахъ: при выходѣ масла изъ маслянаго холодильника, гдѣ оно должно обычно охлаждаться до 30 : 35", затѣмъ при выходѣ изъ коронныхъ подшипниковъ, откуда оно должчю выходить съ температурой не выше 40-:-50"; иногда измѣряется температура масла передъ общимъ холодильникомъ; чрезмѣрное повышеніе атоіі температуры показываетъ на происходящее гдѣ-то на-грѣваніе смазываемыхъ трущихся частей и иногда можетъ служить знакомъ необходимости остановить турбину.

Измѣреніе удобнѣе всего производить при помощи ртутныхъ стеклянныхъ термометровъ, вставляемыхъ въ штуцеровъ по черт. 144.

При сравнительно непродолжительныхъ пріемочныхъ испытаніяхъ надо не только провѣрить, не повысилась ли черезчуръ температура масла при выходѣ изъ подшипниковъ, но слѣдуетъ измѣрять ее черезъ правильные промежутки, нанр., черезъ каждыя Ю мин.; иногда послѣ

2—3 ч. работы температура и не превосходитъ +50", но все время продолжаетъ расти; въ такомъ случаѣ надо продолжить работу турбины, пока температура пли остановится или превзойдетъ допустимую величину и обнаружитъ неисправность подшипниковъ.

У нѣкоторыхъ турбинъ, нанр., В. К. 9. и Прауиъ и Покори, въ подшипникахъ дѣлаютъ по отверстію для термометра, доходящему почти до самаго вала машины; такое приспособленіе очень желательно, такъ какъ очень чувствительно къ колебаніямъ температуры вала.

Наконецъ, у нѣкоторыхъ турбинъ встрѣчается еще охлажденіе подшипниковъ циркулирующей водой; въ атомъ случаѣ полезно измѣрять повышеніе температуры воды послѣ прохожденія черезъ подшипникъ, такъ какъ что тоже позволитъ замѣтить своевременно чрезмѣрное нагрѣвая іс его.

Расходъ смазки при центральной смазкѣ съ очисткой, охлажденіемъ и непрерывной циркуляціей въ современныхъ турбинахъ очень невеликъ: отъ 0,12 до 0,20 гр./'л. с. ч.. Въ виду значительной емкости насоса, трубопровода, фильтра и т. д. измѣрить расходъ масла, идущій на утечку и испареніе, очень трудно. Лучше всего опредѣлять его какъ среднюю величину но чкеплоатаціонному расходу за промежутокъ въ нѣсколько недѣль и не менѣе 7—10 дней. При атомъ нужно замѣтить, что расходъ масла почти не зависитъ отъ нагрузки турбины, а только отъ ея мощности, соотв. размѣровъ.

Побочныя измѣренія. Измѣреніе повышенія температуры смазки позволяетъ иногда опредѣлять работу тренія той или иной детали. Укажемъ примѣръ7"): турбина въ 0000 д. л. с. предназначена для нриведс-

’■') Eng. шов. р. 570.

нія въ дѣйствіе гребного шіита; между валомъ турбины, дѣлающимъ нормально 1500 обо])./мин., и валомъ винта, дѣлающимъ 300 обор./мин.. включена зубчатая передача въ родѣ, какъ у лавалевскихъ турбинъ; требовалось опредѣлить коэффиціентъ отдачи зубчатой передачи. Испытаніе производилось на сушѣ, и работа гребного вала поглощалась водянымъ тормозомъ по черт. 82—85. Опредѣлили расходъ масла, въ которомъ работали колеса передачи, и которое подавалось и отводилось непрерывной струей; расходъ итотъ оказался (/=1600 кгр./чае.; температура, съ которой масло подавалось, была /,=20", средняя температура отходящаго масла /„=25,5"; теноемкость даннаго масла была с=0,47. Количество тепла, унесеннаго масломъ за 1 часъ,

4=0 (U—*і)е; (78)

но указаннымъ выше числовымъ даннымъ (/=4145 т. ед./час.; зная, что 1 д. л. с. ч.=032,3 т. ед., получаемъ прямо величину работы тренія .'>=4145/632,3=65,5 л. с.; измѣренная водянымъ тормозомъ работа на гребномъ валу была при указанномъ выше испытаніи .V,—5088 л. с., откуда коэффиціентъ отдачи передачи

г(11І = 5088 : (5088 + 05,5) = 0 9875.

Найденныя величины Л'г и хорошо согласовались съ найденными другимъ способомъ при помощи работы на тормозъ—одинъ разъ безъ передачи, другой разъ съ передачей.

Такимъ же способомъ можно опредѣлять потерю работы на треніе въ коренныхъ и гребеньчатыхъ подшипникахъ.

Конечно, въ эти опредѣленіи вкрадываются двѣ ошибки: во-первыхъ, нѣкоторое количество тепла уходитъ неизмѣреннымъ вслѣдствіе лучеиспусканія и теплопередачи, однако количество это при энерітічной циркуляціи смазки невелико; во-вторыхъ, величина теплоемкости смѣняется еъ составомъ масла отъ 0,40 до 0,47 и выше; поэтому для избѣжанія этой ошибки нужно опредѣлять теплоемкость для каждаго даннаго масла опытнымъ путемъ. Нужныя указанія можно найти въ любомъ кур сѣ опытной физики.

Глава VIJJ.

Особыя измѣренія у турбин-ь.

40. Измѣреніе потерь пара. -Подъ потерями пара мы имѣемъ въ виду расходъ пара на паровыя лабиринтовыя уплотненія, утечку пара черезъ разгрузочные поршни реактивныхъ турбинъ, наконецъ, расходъ пара па приведеніе въ дѣйствіе регулятора въ нѣкоторыхъ системахъ, наир., у Парсонса. Паръ этотъ въ зависимости отъ конструкціи уходитъ или въ холодильникъ, т. е., совсѣмъ теряется, или въ промежуточную ступень турбины, т. е., теряется лишь нѣкоторая разность тсплоеодер-

жаній. Однако методы намѣренія нъ обоихъ случаяхъ могутъ быть оди-наконы, и мѣняется лишь учетъ нліянія соотв. утечки.

Измѣреніе утечки запорнаго пара въ холодильникъ черевъ лабиринтовыя уплотненія можно производить двумя способами: или измѣряя количество свѣжаго пара, подаваемаго въ уплотненія, или измѣряя количество конденсата, получающееся изъ запорнаго пара.

Измѣрять количество свѣжаго пара, подаваемаго въ уплотненія, можно при помощи описанныхъ выше паромѣровъ. Однако пользоваться сложнымъ самозаписывающимъ приборомъ для такихъ измѣреній нѣтъ необходимости, и его можно замѣнить болѣе простымъ.

Такъ, на черт. 333—334 представленъ примѣрно въ 1:5 натур. вел. соотв. приборъ, употреблявшійся въ лабораторіи ІІІарлоттонбургскаго Политехникума для турбины И. К. Я въ 200 k.tb.so ). Приборъ этотъ соб-

ственно тоже паромѣръ по схемѣ черт. 250, но отличается отъ продажныхъ паромѣровъ главнымъ образомъ простотой конструкціи, а, кромѣ того, и тѣмъ, что сконструированъ онъ спеціально для небольшого расхода пара отъ 10 до НО ктр./час..

Выточенное изъ бронзы измѣрительное сопло а включено въ паропроводъ при помощи газовой муфты; температуру пара передъ сопломъ указываетъ вставленный въ газовый же крестъ термометръ t; паденіе давленія />,—р2 при прохожденіи черезъ сопло указывается дифференціальнымъ ртутнымъ .манометромъ d, давленіе ih передъ сопломъ ма-

Черт. 333 к 334.

нометромъ »і;чтобы горячій паръ не повредилъ стеклянныхъ трубокъ'манометровъ и резиновыхъ соединительныхъ трубокъ, всѣ трубки заполнены: всегда водой; присоединены манометры при помощи горизонтальныхъ змѣевиковъ д, Іі, і іш> мѣдныхъ трубокъ; благодаря этимъ змѣевикамъ вертикальныя трубки всегда остаются заполненными водой., чго даетъ возможность вводить соотв. поправки на высоту столба воды. Американскія муфты () и с позволяютъ легко вынимать приборъ для градуировки п смѣны сопла.

Въ виду того, что въ этомъ приборѣ паденіе давленія можетъ нс удовлетворить указанному выше условію (/>,—ік) <0,07 щ, пользоваться упрощеннымъ ур-іемъ (54) нельзя, а вмѣсто того надо пользоваться уравненіемъ Сэнъ-Веиаиа и Ванцеля

■гдѣ площадь сѣченія / въ м.-, а показатель политропы согласно точныхъ опытовъ можно брать х—1,135, какъ для сухого насыщеннаго пара, такъ равно н для слабо перегрѣтаго. Для большей увѣренности однако лучше проградуировать отверстіе «, выпуская наръ съ различными Vp-./ih въ холодильникъ въ видѣ» змѣевика и взвѣшивая его. Втимъ способомъ можно опредѣлить коэффиціентъ сжатія ;л. Для практическаго пользованія ур-іемъ (79) удобно, обозначивъ второй корень черезъ ф, построить кривую, беря за оси абсциссъ />._>//>,, примѣрно отъ 1,0 до 0,70, а но ординатамъ откладывая соотв. величины ф;измѣнивъ масштабъ ординатъ, можно считать, что онѣ выражаютъ величины а=3(>00.100 р. / ф, тогда часовой расходъ пара а получается просто но выраженію

• (7 = а j/p, / г,, (80)

гдѣ давленіе />, измѣряется непосредственно, удѣльный объемъ с, нетрудно вычислить но давленію и температурѣ, т. е., по ур-ію (02) или (04), а а берется но указанной кривой.

Діаметръ сопла « надо брать такимъ, чтобы отношеніе />*//>, не слишкомъ приближалось къ 1, иначе при малыхъ расходахъ получаются неточные результаты.

При давленіяхъ ■/>, за сопломъ а, т. е., передъ лабиринтомъ, обычно близкихъ къ 1 кгр./см.-, при расходѣ пара отъ 10 до 50 кгр. ч. удобно брать сопло съ діаметромъ около 10 мм. Площадь сѣченія / можно или вычислить заранѣе по ур-ію (79), считая ;л=0,І).‘і, или найти путемъ пробъ, опираясь на указанный выше примѣръ.

Иногда лабиринтъ съ уплотненіемъ при помощи пара долженъ предотвращать не попаданіе воздуха въ паровое пространство съ давленіемъ />» ниже атмосфернаго, а работать въ обратномъ направленіи, т. с., чтобы паръ изъ парового пространства не вытекалъ въ машинное помѣщеніе; тогда неизбѣжна нѣкоторая утечка пара прямо въ машші-

ноо помѣщеніе; уточка эта обыкновенно невелика, но воо же бываетъ интересно опредѣлить и ея величину.

Опредѣлить эту величину можно, во-первыхъ, аналитически на основаніи зависимости ея отъ числа лабиринтовъ z и проходной площади /мл каждаго кольцевого зазора; именно, Стодоля нашелъ SII, что утечка

пара въ случаѣ, если давленіе, куда паръ вытекаетъ, какъ всегда въ данномъ случаѣ, выражается въ кгр./ск.

О'л

ЮО. /1

zpv

(81)

гдѣ ѵ м.Укгр. удѣльный объемъ пара при давленіи р и температурѣ I.

Однако, разъ есть приборъ но чорт. 333 и 334, то надежнѣе воспользоваться имъ и для этого опредѣленія. Для этого поступаютъ слѣдующимъ образомъ: опредѣляютъ при помощи прибора расходы пара (L при различныхъ разностяхъ давленій р—/л, черезъ г, лабиринтовъ, отдѣляющихъ мѣсто подачи запорнаго пара отъ холодильника, іг взявъ за оси координатъ р—ра и О, вычерчиваютъ но найденнымъ точкамъ соотв. кривую. Такъ какъ согласно ур-ія (81) утечка пара черезъ лабиринтъ обратно пропорціональна. Ѵг, то найденная кривая выразитъ и утечку а черезъ г лабиринтовъ, но лини, въ другомъ масштабѣ ординалъ. Именно, если запорный паръ подается въ такое мѣсто лабиринтоваго уплотненія, что отъ наружной атмосферы его отдѣляетъ г, лабиринтовъ, а отъ парового пространства г3 лабиринтовъ, при чемъ

то (, = ^ у 3_г/2. (82)

такимъ образомъ, считая новый масштабъ расхода, пара въ Ѵг/гз разъ крупнѣе, можно, измѣряя избыточное давленіе1 въ паровомъ пространствѣ (р—/>0), находить О какъ ординату той же кривой для соотв. разности давленій.

Опредѣленіе расхода пара на уплотненія измѣреніемъ конденсата производится слѣдующимъ образомъ: послѣ соотв. продолжительной работы турбины при полной нагрузкѣ, когда всѣ части турбины приняли нормальную рабочую температуру, турбину останавливаютъ, но холодильникъ оставляютъ въ дѣйствіи, а также не мѣняютъ впускъ запорнаго пара въ оба лабиринтовыя уплотненія вала, и по количеству конденсата изъ холодильника опредѣляютъ расходъ пара Оя на оба лабиринта. Теперь остается лишь разбить этотъ расходъ на соотв. лабиринты. Сдѣлать это можно двояко: или аналитически, разбивая согласно ур-ія (81) на двѣ, части, пропорціональныя /'/Ѵ2' и Г'/л/г", гдѣ /' и г' площадь и число зазоровъ одного лабиринта, а /" и z” соотв. другого.

Однако въ виду трудности точно измѣрить /' и /" для контроля полезно найти соотв. пропорціональность тоже опытнымъ путемъ. Для этого поступаютъ слѣдующимъ образомъ: одно изъ лабиринтовыхъ уплотненій запираютъ при помощи пара, какъ обычно, другое же остав-

kl) Л. S to do la. Die Dampfturbinen. 4. Aufl. 1910. S. 319.

ляютъ но запертымъ; затѣмъ производятъ въ холодильникѣ разрѣженіе, насколько воздушный насосъ его можетъ дать, и когда разрѣженіе установится, измѣряютъ слѣдующія величины: высоту барометра IS мм., разрѣженіе въ холодильникѣ It мм. рт. ст., количество воздуха L, засасываемаго въ холодильникъ черезъ незапертый лабиринтъ, давленіе воздуха /о, мм. рт. ст. за воздушнымъ насосомъ передъ приборомъ, которымъ измѣряется L, и температуру воздуха /.

Измѣреніе L можно дѣлать нѣсколькими способами; нанр., при помощи газонѣра-рота, сравнительно недорогого и удобонереносимаго прибора, имѣющагося теперь почти въ каждой инженерной лабораторіи, или при помощи истеченія черезъ градуированное сопло, въ родѣ сопла у прибора по черт. 333 и 334; при употребленіи градуированнаго сочла для опредѣленія вытекающаго воздуха въ кгр./ч. можно пользоваться выраженіемъ , ,,

1 /,=а у hh у, 183)

гдѣ І>і, избыточное давленіе, передъ сопломъ въ мм. рг. ст., у удѣльный вѣсъ воздуха при данномъ /ц и I, а а постоянная для даннаго сопла, опредѣляемая градуировкой при сличеніи съ газомѣ]юмъ. Что касается діаметра сопла, то можно указать, что для измѣренія воздуха отъ 40 до 70 кгр./ч., что соотвѣтствовало утечкѣ пара Ол —I Ій кгр./ч., оказалось подходящимъ сопло съ (1=25 мм.; при иномъ Оя надо измѣнять d пропорціонально Ѵ^’л-

Тѣмъ или инымъ способомъ измѣривъ просачиваніе воздуха Lx кгр./ч. черезъ одинъ лабиринтъ, запираютъ его паромъ и измѣряютъ такимъ же образомъ количество воздуха просачивающееся черезъ другой лабиринтъ.

Вслѣдствіе разнаго количества воздуха, просачивающагося черезъ тотъ и другой лабиринтъ, и разрѣженіе І> установится въ каждомъ изъ испытаній различное. Въ виду этого надо одно изъ количествъ, иапр. Lt, перечислить къ такому же разрѣженію, какъ и Lt; для злого надо согласно ур-ія (81) умножить Ls на V <*/>3—р,*) : (/>*—р82), гдѣ р= =# 737,4, Рі=(В—70/737,4, а р2=#—/0 /737,4, т. с., еоотв. величина абсолютнаго давленія воздуха при измѣреніи L,.

Найденное ранѣе общее количество конденсата (! л изъ обоихъ лабиринтовъ надо теперь раздѣлить пропорціонально количествамъ Lx и перечисленнаго L.S.

Утечкі/ пара, идущаго на разгрузку осевого давленія въ радіальной турбинѣ Эейермаиа, проф. Тоссе измѣрялъ при помощи приспособленія по черт. 335 S2): паръ съ правой стороны диска а турбины попадаетъ черезъ 4 радіальныхъ отверстія* Ь.Ь въ полый торецъ вала, изъ котораго, пройдя оспло с, которое сперва сужается, а затѣмъ немного расширяется, попадаетъ на. лѣвую, тыльпую часть диска а. Неподвижная тонкостѣнная трубка <!, съ внутреннимъ діаметромъ въ 8,0 мм., от-

крытая съ праваго конца, лѣвымъ пропущена черезъ сальникъ, не показанный на чертежѣ, и присоединена къ манометру, которымъ измѣряютъ давленіе р, передъ сопломъ; другимъ манометромъ измѣряютъ давленіе//, непосредственно за сопломъ.

Расходъ пари опредѣляется по Р, и Рз при помощи ур-ін (79) или по кривой, найденной непосредственной градуировкой.

Утечка пара сквозь лабиринты разгрузочнаго поршня турбины Парсонса, если задняя полость сообщается въ выпускомъ въ холодильникъ отдѣльной трубой, и паръ, просачивающійся черезъ указанные лабиринты, сильно перегрѣтъ, цѣлесообразно опредѣлять при помощи приспособленія по черт. 336, употреблявшагося въ лабораторіи Шарлот-тенбургскаго Политехникума для турбины въ 300 клв. 88): труба а, по которой паръ течетъ въ холодильникъ, окружена на длинѣ около

Чьрт. 830,

Чсрг. 336.

1100 мм. припаянной къ ней трубой Ь; сквозь получившееся кольцевое пространство пропускается вода, и измѣряется, какъ количество ея W ктр./ч., такъ и температуры ея /, при вступленіи и L при выходѣ; далѣе измѣряется давленіе пара р и температуры его t„ передъ калориметромъ, каковымъ является все приспособленіе, и /,/ за нимъ; что бы быть увѣреннымъ, что второй термометръ дастъ правильную среднюю величину въ трубу вставляется перегородка с съ отогнутыми язычками, благодаря чему паръ все время хорошо перемѣшивается. Опредѣливъ по соогв. таблицамъ по давленію р теплоемкость перегрѣтаго пара сР, нетрудно найти количество пара, протекающаго за I часъ ПО трув* о, mt t )+s

<, = -Ѵ(«Г-СГ"’ (8t)

гдѣ л- поправка на излученіе тепла нагрѣтой водой. Поправку ату можно вычислять гъ т. ед./ч. по выраженіи)

5 = я./[0,5(/3 + #1)-/|, (85)

гдѣ / поверхность трубы І> въ .\Г'., а t температура помѣщенія,; величина а собственно зависитъ отъ скорости движеніи воды, но съ достаточной точностью можно полагать а=(>0, такъ какъ вообще поправка * очень мала, при обычныхъ условіяхъ менѣе 1%.

Однако найденное описаннымъ способомъ количество пара G состоитъ изъ двухъ количествъ: ивъ пара О», нросачивающаго сквозь лабиринты разгрузочнаго поршни, и ивъ запорнаго пара (> л ивъ прилегающаго наружнаго лабиринтоваго уплотненіи вала; чтобы узнать интересующую насъ величину <і,„ надо ивъ G вычесть б'л. Послѣднюю величину можно опредѣлить двумя способами: или самостоятельно при помощи прибора по черт. 333 и 334, или при помощи слѣдующаго графическаго экстерііолнровапія: выточки въ разгрузочныхъ поршняхъ являются въ сущности тѣми-же лабиринтовыми уплотненіями, утечка черезъ которыя выражается ур-іемъ (81), т. е., пропорціональна VР'—Ро~, тогда какъ утечка запорнаго пара черезъ лабиринтовое уплотненіе у вала при постоянномъ давленіи р„ въ холодильникѣ остается постоянной. Въ виду этого надо поставить нѣсколько опытовъ еъ различнымъ давленіемъ р передъ разгрузочнымъ поршнемъ и постояннымъ р0 и найденныя по ур-ію (81) величины а нанести въ видѣ ординатъ, взявъ за ось абсциссъ величины ѴР'—/ѵ;при р =р„ утечка черезъ разг]>узочный ио])інеш. должна прекратиться, и соотв. величина (1 явится утечкой Ол лишь черезъ лабиринтъ у вала.

На черт. 337 данъ образецъ такой діаграммы изъ 18 опытовъ съ различнымъ р и, кромѣ того, и р„, мѣнявшимся отъ 0,05 до 0.15

кгр./см.2 абс-, произведенныхъ съ указанной выпи1 турбиной; какъ видимъ, всѣ результаты опредѣленія G съ вполнѣ достаточной точностью

лежатъ па нѣкоторой наклонной прямой, пересѣченіе которой еъ осью ординатъ даетъ искомую утечку черезъ лабиринтъ вала, равную въ данномъ случаѣ 45 кгр./'ч..

Вліяніе измѣненія величины /л. отъ 0,05 до 0,15 при />>1,0 совершенно несущественно; именно, по выраженію (81 ) оно можетъ датъ ошибку +1,5%, тогда какъ при величинѣ зазоровъ въ лабиринтѣ въ 0,25 мм. разница всего въ 0,01 мм. даетъ измѣненіе Их уже на 4%.

Въ заключеніе остается еще упомянуть, что всѣ утечки черезъ лабиринтовыя уплотненія у валовъ и лабиринтовыя выточки у разгрузочныхъ поршней реактивныхъ турбинъ можно, конечно, опредѣлять и прямо при помощи ур-ія (81), измѣряя лишь давленія въ соотв. пространствахъ. Однако, какъ уже указывалось выше, самыя ничтожныя ошибки при измѣреніи величины радіальныхъ зазоровъ въ лабиринтахъ или измѣненіе величины зазоровъ при работѣ вслѣдствіе на грѣванія даютъ очень замѣтную ошибку, вслѣдствіе чего этимъ аналитическимъ способомъ лучше не пользоваться, вѣрнѣе сказать, слѣдуетъ пользоваться лишь въ качествѣ контрольнаго па ряду еъ непосредственнымъ опытнымъ измѣреніемъ.

Впрочемъ, бываютъ случаи, когда- опредѣленіе утечки возможно только аналитическое но ур-ію (81). Такъ, мы указали способъ для опредѣленія утечки пара черезъ лабиринты послѣдняго разгрузочнаго поршня при помощи прибора но черт. 33(>, однако, способъ этотъ даетъ удовлетворительные результаты лишь тогда, если наръ въ трубѣ а перегрѣтъ, и при томъ /и не менѣе какъ на (И)" выше соотв. температуры насыщенія. При меньшемъ иерегрѣвѣ выраженіе (84) даетъ преувеличенныя величины утечки, что должно быть объяснено тѣмъ, что несмотря на перегрѣвъ часть пара подъ дѣйствіемъ охлаждающей воды конденсируется и течетъ по нижней части трубы въ видѣ воды. Такое нахожденіе воды въ перегрѣтомъ парѣ при большой скорости его доказано теперь и другими опытами, натір., съ дроссель-калориметромъ для опредѣленія влажности пара. Въ приборѣ по черт. :ѢП> появленіе конденсата можно обнаружить, измѣряя температуру стѣнокъ трубы о за калориметромъ: сели она но всей окружности одинакова, то паръ не содержитъ конденсата, въ противномъ случаѣ низъ трубы значительно холоднѣе.

Другой случай, когда приходится прибѣгать къ ур-ію (81), это для опредѣленія утечки пара изъ перваго и второго разгрузочныхъ поршней той же турбины Парсонса. Путемъ простого подсчета нетрудно найти, что первый поршень, находящійся подъ давленіемъ свѣжаго пара, пропускаетъ довольно много пара, до 15—20% всего рабочаго количества; изъ этоп) пара часть поступаетъ обратно въ турбину въ среднюю ступень, а часть протекаетъ мимо второго, средняго поршня; прошедшее .мимо него количество пара опять таки разбивается на двѣ части: одна часть поступаетъ обратно въ турбину въ нижнюю ступень ея,

В. .4 а л ѣ е в ъ.—Пспытане паровыхъ турбинъ. ]»;

а ;.1]>угая просачивается мимо послѣдняго поршня; си-то нахожденіе опытнымъ путемъ мы н указали иыше.

Чтобы и при аналитическомъ подсчетѣ утечекъ сквозь лабиринты всѣхъ трехъ послѣдовательныхъ поршней получить возможно точныя величины, полезно поступать слѣдующимъ образомъ: измѣривъ давленія і> и р0 передъ и за каждымъ изъ поршней во время испытаній, и зная соотв. величины / и г, вычисляютъ еоотк. уточки <!и О.,, (!3 черезъ всѣ три поршня, а затѣмъ, измѣривъ <!, утечку черезъ послѣдній пор-jueiib при данномъ испытаніи или найдя ее но діаграммѣ черт. 337, умножаютъ величины (>', и на отношеніе <г <І3, т. с., дѣйствительно найденнаго и аналитически вычисленнаго количества пара, просачивающагося черезъ третій поршень. Опыты съ различными нагрузками отъ полной до Ѵз нормальной съ указанной выше турбиной показали, что отношенія утечекъ вычисленныхъ по ур-ію (81 і, почти не

зависятъ отъ нагрузки, т. е., давленій пара, и для данной турбины составляли вт> среднемъ 3 : 1,75 : 1, съ точностью ±1,7%.

Такимъ же аналитическимъ нулемъ приходится опредѣлять утечки пара въ сосѣднія ступени давленія сквозь зазоры между валомъ и направляющими колесами у активныхъ турбинъ со ступенями давленія.

41. Измѣреніе потери тепла на лучеиспусканіе.—Опредѣлить потерю тепла на лучеиспусканіе при условіяхъ нормальной работы турбины очень трудно, коатому вопросъ лучше расчленить слѣдующимъ образомъ: опредѣляютъ опытнымъ путемъ потерю тепла всей турбиной вмѣстѣ или отдѣльными (‘Я частями па Г разности средней температуры пара въ соотв. части турбины и температуры окружающаго воздуха и затѣмъ но итой величинѣ» вычисляютъ дѣйствительную разность температуръ при работѣ» турбины.

Соотв. опытъ ставятъ слѣдующимъ образомъ: наложивъ на муфту или коллекторъ динамомашппы тормозъ такъ, чтобы валъ турбины не могъ вращаться, пускаютъ черезъ турбину небольшое постоянное количество пара; конденсація и лабиринты съ паровымъ запоромъ должны работать, какъ при нормальной работѣ турбины; измѣряются температуры / и давленія /> пара до турбины, за регулировочнымъ органомъ породъ вступленіемъ въ первый направляющій приборъ, затѣмъ въ мѣстахъ перехода пара изъ одной ступени гъ слѣдующую и, наконецъ, При вступленіи въ холодильникъ.

Когда наступитъ вполнѣ установившееся состояніе, на что укажетъ прекращеніе повышенія отдѣльныхъ температуръ, и на что обычно требуется нѣсколько часовт», начинаютъ измѣрять количество конденсата. (г кгр./ч., поступающаго изъ поверхностнаго холодильника, и записывать величины I и /). Пускъ пара надо производить въ такомъ количествѣ, чтобы паръ до самаго холодильника была, нѣсколько перегрѣтымъ, такъ какъ иначе пришлось бы опредѣлять его паросодержаніе.

'что очень затруднительно; вмѣстѣ съ тѣмъ, чѣмъ меньше О, тѣмъ рЬз-че будсгъ падать температура, и тѣмъ точнѣе можно будетъ вычислить потери тепла. По измѣреннымъ при установившемся состояніи р и і вы-чпеляють теплосодержаніе, пара ' въ соотв. точкахъ турбины; при этомъ, конечно, парь долженъ быть вездѣ перегрѣтъ. Затѣмъ выдѣляютъ но указанному выше изъ (> количества, соотвѣтствующія у точками черезъ различные лабиринты, и, перемножая количества пара, протекающія черезъ отдѣльныя ступени, на соотв. пониженія теплосодержанія пара Ді, получаютъ потери тепла въ отдѣльныхъ частяхъ турбины въ т. ед./ч.; наконецъ, раздѣливъ частичныя потери тепла на разность соотв. средней температуры и температуры окружающаго воздуха, получаютъ искомую потерю тепла соотв. частью турбины на 1°Ц. разности температуръ.

Для поясненія приведемъ въ качествѣ примѣра опредѣленіе потери тепла на лучеиспусканіе турбиной Парсонса въ 300 клв. ІИарлот-тенбургекаго Политехникума SA ). Нъ таблицѣ 3 приведены цифровые результаты соотв. опыта; измѣреніе ѵ и / въ серединѣ ступени 3 было произведено для контроля, насколько равномѣрно ошг понижаются; опытъ показалъ полную равномѣрность, т. е., пониженіе і вдоль оси турбины но всей длинѣ» происходитъ почти по закону наклонной линіи.

Т а б л и ц а 3.

мѣсто измѣреніи: О г* = г-С ~ Ф ѵ£> X 5 = й >= = т- о X «а = 0) S X *■< ф $>« S J Ф — лс: = с ^ й Ut Ф >» В с В 1 SfeHi s -а £ * £ 5*

ф >“» з н ф Е_ в оі С • ь s СО о е* S Н га п ф ( £и Я s es — S? с 1 — ег ■ Л с s се

давленіе нгр.'см.2 абс. 12.2 0.7.Ѵ2 0.347 0.122 0.032 0.04.') 0.0-15 . .

температура / °Ц 1 On 154."» 142 130.5 123 ПО 82.7 27.5

теплосодержаніе . . т.ед./кгр. •)72.Л 000.0 (И2.0 (>.■>0,7 053.5 047.1 034.Г) —

полное количество пира, поступяпшаго иъ холодильникъ .... . . .0' ктр. ч. 413

утечка пара черепъ передній лабпршт. „ 45

задній .. . . • ■ и" ■■ 70

разгрузочный поршені. 3 • ... 24

- •• 2 (- -1.75 ця) . . . . .... )/, •• ! 42

1 (=3 а3) . . . • .... !ІІ .. 72

Окончательная обработка этого матеріала для полученія искомыхъ потерь на ГЦ. дана въ таблицѣ 4.

Таблица 4.

части тѵрбииы: рсг\л. •1 органъ ступень 1 ступень 2 гілпень ; . ня всѣ а,-п.

<! г—//Л >’—in'-Vu"+!h) //=) -

пропускъ пара . . кгр /ч. 413 220 250 274 —

ііониж. тенлосод.» т. ед./кгр. 3,5 7.0 2.3 12,0

потеря тепла <ѵ> . . т. ед./ч. 1450 15.40 5911 3450 5020

средняя темнер. / . . °Ц. 170,7 150.3 139,4 123,2 134.0

разность темнер. 5/ . і'Д. 14!).! 122.S 112.3 95.7 100,5

потеря Д*/ на І° . . т. ед. 0.73 12.9 5.3 30.1 (52,31

w) Z. Turb. 1900. S. 102. 10*

Послѣдній столбецъ показываетъ, что вычислять потерю на Iе сразу па нею турбину несовсѣмъ точно; именно, сумма потерь въ трехъ ступеняхъ даетъ 54,3 т. ед., тогда какъ 5020 : 100,5=52,8; разница около-3%. Такимъ же образомъ и при вычисленіи полной потери въ условіяхъ дѣйствительной работы лучше вычислять ио еоотв. Дч потери на отдѣльныя стуиенп и затѣмъ сложить ихъ.

Что касается относительной величины потери тепла на лучеиспусканіе, то было бы неправильно считать таковой полную величину Q потери въ трехъ ступеняхъ и, раздѣливъ на 032,3 т. ед., т. е. получивъ потери» въ д. л. с., выражать ее въ % отъ работы, развиваемой турбиной; равнымі) образомъ неправильно выражать потерю въ % отъ полнаго располагаемаго тепла, т. е., отъ произведенія расхода пара въ часъ на его начальное теплосодержаніе. При вычисленіи относительной величины потери на лучеиспусканіе надо принять во вниманіе, что отъ всякаго количества тепла можно использовать для работы лишь ту часть его, которая имѣетъ температуру выше нижней температуры рабочаго-процесса, въ данномъ случаѣ температуры въ холодильникѣ. Яснѣе всего зто представляется при помощи тепловой діаграммы, черт. 338,.

представляющей рабочій циклъ идеальной турбины безъ потерь, кромѣ лучеиспусканія. Площадь <1 < и I' ! <I выражаетъ полную потерю на лучеиспусканіе, но изъ нея часть г ц U / <■ все равно не могла бы быть превращена въ работу, такъ что дѣйствительная потеря выражается лишь треугольникомъ <! • f <1. Конечно, мы должны оговориться, что ходъ

потери тепла, наклонная и р я я а я rif, нами взятъ произвольно, однако, какъ покапываетъ опытъ, такое предположеніе довольно близко къ дѣйствительности. Дѣйствительная потеря, какъ видимъ, выражается лишь долей полной, именно, величина этой доли

defd

4

подставляя вмѣсто площади defd ея величину 0,5 ( /',—T.,)\S> а вмѣсто defyhd ея величину [0,5(7 ,—Т.,)и произведя еоотв. сокращенія, получаемъ

Г, - Г2

1 Л 7’

1+ J 2

т

(86)

Величину '.<} уже можно, пожалуй, относить къ еоотв. работѣ тур =бины.

Что касается величины ^ то опа въ среднемъ составляетъ около 0,3; именно, если взять обычную температуру перегрѣтаго пара /,=300", а въ холодильникѣ /=33", еоотв. />г=0,05 ктр./см.- абе., то

Г=( 573—300): ( 573+300) =0,304.

Впрочемъ, нужно замѣтить, что вообще относительна^ величина потери тепла лучеиспусканіемъ въ турбинахъ очень невелика. Такъ, все тепло, излучаемое той же турбиной Парсонса въ 300 клв., при нагрузкѣ на валу въ 446 д. л с. составляетъ около 6000 т. ед./час. при расходѣ тепла на 1 л. с. ч. около 5000 т. ед.; это даетъ отъ полнаго тепла

446 50UU • Ю0 = 0,2/«/„, отъ дѣйствительной работы ие В32 3 ■ Ю0 =

— 2,1%; дѣйствительная же потеря, отнесенная къ дѣйствительной

работѣ, . 100 = 0,64%. Послѣдняя величина + = 0,64%.

446.632,3

являющаяся наиболѣе правильной, показываетъ, какъ незначительна эта потеря, и это у турбины, ничѣмъ не изолированной, кромѣ цилиндрическаго кожуха изъ стальной бл-’стящей жести съ воздушной прослойкой въ 10 мм.. Въ нѣкоторыхъ турбинахъ величина 0/ доходитъ до 1,0 :-1,5%, но не болѣе.

42. Измѣреніе механическихъ потерь.—Механическія сопротивленія, па ироодолѣпіе которыхъ расходуется часть работы турбины, сла гаются изъ тренія въ подшипникахъ, сальникахъ и лабиринтовыхъ уплотненіяхъ, изъ работы, затрачиваемой на приведеніе въ дѣйствіе регулирующаго органа и маслянаго насоса, п изъ тренія о паръ колесъ турбины; иногда при измѣреніи работы сопротивленій турбодинамо-машины въ нихъ входятъ механическія сопротивленія динамо, т. е. тре ніе въ подшипникахъ, треніе щетокъ и вентиляціонныя сопротивленія воздуха при вращеніи якоря динамомашины.

Перечисленныя потери обыкновенно опредѣляются п)ні помощи опытовъ съ замедленнымъ вращеніемъ; впрочемъ, если турбина соединена съ динамоманшной, и имѣется другой источникъ .электрической энергіи, то механическія потери проще опредѣлять, приводя турбину во вращеніе при помощи динамомапшиы, обращенной въ электродвигатель.

Опиши съ замедленнымъ вращеніемъ ведутся слѣдующимъ образомъ: доводятъ число оборотовъ турбины п до величины нѣсколько выше нормальной, затѣмъ быстро запираютъ иар'ь, поддерживая однако извѣстное постоянное разрѣженіе въ холодильникѣ, и если опытъ ведется съ турбодинамой безъ отключенія генератора, то предварительно выключаютъ какъ токъ отъ главнаго генератора, такъ равно и отъ возбудительной машины. Подъ вліяніемъ живой силы аггрегатъ продолжаетъ вращаться, по механическія сопротивленія постепенно поглощаютъ живую силу и замедляютъ вращеніе до полной остановки, что обыкновенно происходитъ черезъ 5-:-8, иногда до 10 мин.. Чтобы установить законъ замедленія нужно черезъ опредѣленные промежутки времени, черезъ 10 : 15 ск., записывать указываемое тахометромъ въ соотв. моментъ число оборотовъ и; затѣмъ, боря за абсциссы гремя въ ск. съ момента начала замедленія, а за ординаты соотвѣтствующія ", отроятъ no-точкамъ кривую числа оборотовъ въ мин., иначе сказать, кривую «.

•Указанную кривую » можно получить еще другимъ опособомъ, болѣе надежнымъ въ виду сравнительно малой точности обычныхъ тахометровъ. Именно, соединивъ съ валомъ турбины счетчикъ оборотовъ, записываютъ черезъ указанные промежутки времени его показанія «; вычитая изъ нихъ показанія счетчика н„ въ моментъ перваго отчета и откладывая полученныя разности и—»„ въ видѣ ординатъ при тѣхъ же. абсциссахъ — ск. отъ начала замедленія, находить по точкамъ -кривую суммы числа оборотовъ, иначе кривую являющуюся интегральной кривой отъ кривой »: найдя затѣмъ аналитически или графически соотв. дифференціальную кривую, получаютъ искомую кривую ".

По найденной тѣмъ пли инымъ способомъ кривой п находятъ аналитически или графически ея дифференціальную кривую —По

слѣдняя кривая представляетъ въ нѣкоторомъ масштабѣ величину моментовъ всѣхъ сопротивленій Мг при разныхъ ", а отсюда находится уже согласно приведеннаго выше ур-ію і 25 ), стр. (53, и работа сопротивленій іѴг=0,00139(5 -Уг». Пояснимъ это.

Какъ извѣстно, моментъ сопротивленій можно выразить моментомъ инерціи вращающихся частей •/ и угловой скоростью о, вѣрнѣе, угло-

de>

вымъ ускореніемъ

<lt

именно,

Л/г .7

<1і»

<11

(87>

угловую скорость можно выразить числомъ оборотовъ, =- «/30, откуда ускореніе

//<•> _ ~(.ІЦ

<it ~ :iodt '

именно, (О—--, (88)

подставляя выраженіе (88) въ ур-іе (87), получаемъ

Mt = J

~(1н

30<// ’

(89)

имѣя ВЪ виду, ЧТО 7-/;)0={7//(.ч/., мы видимъ, что моменты сопротивлс

(ІП

шя равны величинамъ — , помноженнымъ на нѣкоторую ностояннѵю

<lf

величину const.

Итакъ, остается лини» найти величину./ или аналитически но чертежамъ машины, или опытнымъ путемъ, о чемъ будетъ сказано отдѣльно ниже.

Для лучшаго поясненія на черт. 339, стр. 248, данъ образецъ еоотв. кривыхъ, полученныхъ при одномъ изъ опытовъ еъ упоминавшейся выше турбиной Парсонса въ 300 клв. к5): чтобы, нс увеличивая черезчуръ размѣровъ чертежа, получить достаточно большія ординаты у кривой м, масштабъ послѣднихъ увеличенъ вдвое противъ масштаба ординатъ кривой X»; масштабъ ординатъ кривой '[п 1 ск. 2=2,50 мм.; когда мы

dt

разсматриваемъ эту кривую за кривую Л/г, то, такъ какъ моментъ инерціи вращенія даннаго аггрегата оказался ./=5,79 кгр. м. ск. 2, масштабъ 1 кгц. м.=4,125 мм..

Получивъ такимъ образомъ кривую Л/г, ее перестраиваютъ, не мѣняя величины ординатъ, а взявъ за ось абсциссъ вмѣсто времени число оборотовъ и; перестроенную кривую Мг удобно располагать слѣва, черт. 339.

Дальнѣйшая обработка результатовъ опыта состоитъ въ разбивкѣ величины Мт, выражающей сумму моментовъ всѣхъ различныхъ сопротивленій, на отдѣльныя составныя части. Для этого надо поставить еще нѣсколько такихъ же опытовъ съ замедленнымъ «ращеніемъ, мѣняя лишь нѣкоторыя условія.

Проще всего отдѣлись моментъ вращенія динамомашины; для этого описанный опытъ повторяютъ, отключивъ ’цшамомаішгну и опредѣливъ отдѣльно моментъ инерціи ./ одной турбины. Получивъ описаннымъ" выше образомъ новую кривую Л//, вычитаютъ величипы ординатъ ея изъ ординатъ кривой полнаго момента Л/г всего аггрегата; разности равны моментамъ механическихъ сопротивленій динамомапшны. Послѣднюю величину можно разбить еще на двѣ, опредѣливъ моментъ тренія щетокъ динамомапшны; для «того ставятъ опытъ замедленнаго

**) Z. Turb. 2909, В. 34.

вращенія съ присоединенной дпнамомапшпой, но приподнятыми щетками. Въ остальномъ поступаютъ по предыдущему.

Изъ момента сопротивленіи вращенію турбины надо еще выдѣлить моментъ тренія колесъ и лопатокъ о паръ. Для итого ставятъ нѣсколько опытовъ замедленнаго вращенія съ различными противодавленіями выпуска />„, начиная отъ наивысшаго возможнаго разрѣженія въ холодильникѣ черезт> искусственно ухудшенное, напр., впускомъ воздуха, и кончая выпускомъ въ атмосферу. Перутъ съ полученныхъ при нтпхъ условіяхъ кривыхъ величины Мг, соотвѣтствующія одинаковому чпезу оборотовъ н, именно, нормальному для данной машины, н откладываютъ ихъ опять-таки въ видѣ ординатъ, взявъ за абсциссы абсолютныя давленія въ холодильникѣ; всѣ яти точки окажутся лежащими на одной наклонной прямой, которая отсѣчетъ отъ оси ординатъ, проведенной черезъ 0 абс. давленія, величину момента Мг, въ который войдутъ остальныя механическія сопротивленія, безъ тренія колесъ и лопатокъ о паръ. Остальныя механическія сопротивленія отъ давленія пара не зависятъ; величина ихъ моментовъ остается при постоянномъ п величиной постоянной, что позволяетъ, пользуясь діаграммами, полученными при предыдущихъ опытахъ, поставленныхъ для выдѣленія отдѣльныхъ сопротивленій, разбить и моменты сопротивленій при нормальномъ п и различныхъ ра.

Тіа черт. -440 дань образецъ соотн. діаграммы при «=2380 съ разбивкой па отдѣльныя величины различныхъ сопротивленій въ той же

(1)1

ту]>біінѣ Парсонса; масштабъ--- пняхъ иъ 1VI* рани крупнѣе, чѣмъ на

черт. 380; величина ->/п представляетъ полный моментъ сопротивленіи генератора, инъ нихъ М„' отдѣльно вентиляціонныя потери якоря л

тренія въ подшипникахъ, а Мп" потеря отъ тренія щетокъ; величина МГ2 представляетъ чисто механическія сопротивленія въ самой турбинѣ, т. с., треніе въ подшипникахъ и лабиринтахъ и натрату работы на масляный насосъ и отчасти на регулирующій приборъ; наконецъ, перемѣнное разстояніе отъ верхней горпнопталыіой линіи до наклонной представляетъ моментъ тренія -1/Г:і лопатокъ и барабана о паръ, мѣняющійся въ зависимости отъ /л» отъ Л/г;.=() при р<>=0 до .1/Г3=2,00 кгр. м.= —8,0 л. с. при /л,—1,035 кгр./см.-.

Такъ какъ на черт. 340 моменты выражены при постоянномъ н, то они согласно ур-ія і 23 I выражаютъ одноврем<чпю работу въ л. с.; со-отв. масштабъ нашчччп» на чертежѣ справа.

Въ виду указанной пропорціональности момента тренія пара -1Ла давленію пара можно ограничиваться для его опредѣленія всего 2 опытами съ замедленнымъ вращеніемъ—при работѣ съ холодильникомъ м съ выпускомъ въ атмосферу или съ двумя возможно различными разрѣженіями. Коли въ первомъ случаѣ давленіе />,' и неизвѣстный пока моментъ тренія пара Мгя', а во второмъ р„" и Л/Р:(", при чемъ разность -1/Гл"—въ виду постоянства момента равна разности суммарныхъ моментовъ, которая можетъ быть опредѣлена но указаннымъ двумъ опытамъ, и которую мы обозначимъ Д.1/, то для расчлененія моментовъ тренія можно обойтись и безъ графическаго экетериолпроваиія по черт. 340. Именно, мы имѣемъ

или, вычитая эти дроби изъ 1, замѣнивъ Мгл"—Мг;/ но указанному виню A-W, получаемъ для опредѣленія Мгз" выраженіе

Р о

(90).

Р о — Ро

найдя чіюлешіую величинуи вычтя ее изъ полнаго момента сопротивленіи турбины Мт, получаемъ величину момента МГ2.

Найдя тѣмъ или инымъ способомъ отдѣльныя потери и выразивъ ихъ въ л. с., можно вычислить механическую отдачу гіМ турбины. Хотя работа тренія пара по существу относится къ механическимъ потерямъ и опредѣляется вмѣстѣ съ ними, но такъ какъ опа превращается въ тепло, передаваемое рабочему пару и учитываемое въ рабочемъ процессѣ, то говоря объ г1я турбины надо имѣть въ виду лишь работу тренія -Ѵг, соотвѣтствующую .моменту Л/г»; именно, если нормальная дѣйствительная работа на валу турбины -V,., то величина механической отдачи вычисляется но выраженію

л;

-Х+-\і

(01>

Величина г(Я въ современныхъ турбинахъ очень близка къ 1. Такъ, въ приведенномъ на черт. 340 примѣрѣ л. с.; для турбины,

соединенной съ генераторомъ въ 3(H) клв., котораго отдача г(М—0,91, нормальная нагрузка Х*—448; ото даетъ Г|м =0,98.3.

Въ случаѣ многодисковой активной турбины для болѣе подробнаго изслѣдованія рабочаго процесса съ тепловой точки зрѣнія надо работу тренія пара разбить на отдѣльныя колеса. Для итого существуетъ два способа—чисто опытный и аналитическій.

Опытный способъ состоитъ въ томъ, что или снимаютъ съ вала отдѣльныя колеса и опредѣляютъ работу тренія пара каждаго колеса отдѣльно, или запираютъ по возможности плотно промежуточныя сопла или направляющіе приборы и, достигнувъ этимъ различнаго давленія пара въ отдѣльныхъ ступеняхъ, получаютъ въ связи съ опытами съ одинаковыми давленіями во всѣхъ ступеняхъ данныя для расчлененія работы тренія пара на отдѣльныя колеса.

Однако, такого рода опыты можно поставить далеко не со всѣми турбинами и, кромѣ того, лини, при особенно благопріятныхъ условіяхъ, т. е., при испытаніяхъ или на самомъ заводѣ пли въ инженерной лабораторіи. Во всѣхъ остальныхъ случаяхъ, составляющихъ значительное большинство, приходится прибѣгать къ аналитическому способу.

Для этою поступаютъ слѣдующимъ образомъ: вычисляютъ по извѣстной формулѣ Отодоля-Лаше

л; = ігу. 10 с, (92)

гдѣ I) діаметръ соотв. колоса въ м., L длина его лопатокъ въ см., и окружная скорость въ м./ек., 3,—1,4(», 3,=0,8.3, у удѣльный вѣсъ пара въ

кгр./>г.:!, работы тренія отдѣльныхт. колосъ и дѣлятъ пропорціонально этимъ среднимъ теоретическимъ величинамъ найденную опытнымъ путемъ суммарную работу тренія'исѣхъ колесъ.

Опыты съ вращеніемъ турбины отъ гіпнамо, работающей нъ качествѣ электродвигателя, ставятся слѣдующимъ образомъ: прикрылъ подачу пара въ турбину п пуская лишь запорный наръ въ лабиринтовыя уплотненіи, вращаютъ турбину, пуская въ динамо токъ отъ посторонняго источника и измѣряя его силу и напряженіе; опредѣливъ предварительно кривую отдачи ур динамо при работѣ нъ качествѣ электродвигателя, легко найти затрату работы па вращеніе турбины при разныхъ числахъ обо]ютовъ и разномъ разрѣженіи въ холодильникѣ. Путемъ экстерполированія находятъ, какъ и при первомъ способѣ, величину потери работы на треніе въ подшипникахъ, въ лабиринтахъ и на приведеніе въ дѣйствіе маслянаго насоса и регулирующаго прибора, а остатокъ будетъ работа тренія пара. Разбивка ея на отдѣльныя колеса въ многодисковыхъ активныхъ турбинахъ производится но указанному выше пропорціонально теоритечеекимъ величинамъ работы тренія но ур-ію (»2).

43. Дополнительныя замѣчанія.-При описанныхъ опытахъ опредѣленія сопротивленій приходится сталкиваться съ затрудненіями, а также производить вспомогательные опыты, на которыхъ мы не хотѣли останавливаться выше, чтобы не затемнять изложенія основныхъ опытовъ.

Кривая п: если тахометру при турбинѣ нельзя довѣрять, то его можно замѣнить прецизіоннымъ вольтметромъ, который присоединяется къ зажимамъ нсвозбужденной возбудительной машины и показываетъ напряженіе тока, получающагося отъ остаточнаго магнетизма и строго пропорціональнаго числу оборотовъ машины; если.коллекторъ возбу.штельной машины въ полной исправности, то стрѣлка вольтметра отходитъ очень спокойно и равномѣрно, и если къ тому шкала прибора снабжена зеркаломъ, то отчеты можно производить очень точно. Переводный множитель отчетовъ въ вольтахъ на числа обор./мн. легко получить, измѣривъ во время работы турбины какое-нибудь постоянное число оборотовъ при помощи счетчика оборотовъ и одновременно сдѣлавъ отчетъ по вольтметру.

Другой удобный способъ получить кривую—это воспользоваться точнымъ тахометромъ съ записью, или, еще лучше, тахографомъ Горна, но, конечно, съ перемѣщеніемъ діаграммной ленты при помощи часового механизма. Пружины надо вставить для степени неравномѣрности ±12%; взявъ шкивъ такого діаметра, чтобы при начальномъ наибольшемъ числѣ оборотовъ карандашъ всталъ въ свое крайнее наружное положеніе, получаютъ діаграмму на всей ширинѣ ленты, вполнѣ достаточную для изслѣдованія явленія, такъ какъ ходъ кривой при дальнѣйшемъ пониженіи рѣдко представляетъ интересъ. Разумѣется, тахо-

графъ надо породъ опытомъ тщатолыю провѣрить, какъ ото было указано въ еоотв. мѣстѣ выше.

Построеніе онфференціа. юной кривой

(ІН

<іГ

: построеніе ото можно

дѣлать, пли проводи черезъ равные промежутки, считая по оси абсциссъ, касательныя и измѣ.ряя отсѣкаемыя иміг отрѣзки на сосѣдней ординатѣ, или вычисляя тангенсы, образуемые элементами кривой съ горизонталью, по отрѣзкамъ А» и еоотв. Д/, при чемъ послѣдніе берутся: равными между собой, или, наконецъ, дифференцированіе можно замѣнить способомъ коночныхъ разностей.

Проще всего пояснить этотъ способъ на примѣрѣ: пусть во время разобраннаго выше опыта, представленнаго на черт. 339, число оборотовъ измѣряли при помощи счетчика оборотовъ и при томъ ради удобства отчета и точности записывали не показаніе' счетчика черезъ опредѣленные промежутки времени, а, наоборотъ, время / но секундомѣру въ моментъ прохожденія стрѣлки счетчика черезъ тысячи.

Таблица 5.

показанія счетчика ѵ„ ... обор. 1 2І000І 2-2000 23000 24000 25000: 2«00О

отчетъ времени £1 .... ск. 25 53.fi 92 137 197 .302

разность Д(£») обор. 1 1000 1000 1000 1000 1000

41 СК. 1 30.fi 30.4 45 fill 105

среднее число « —• ^ . . . обор./мин. lOfiO 1Й50 і: 133 1000 572

еоотв. среднее время te . . • ск. 1 40,3 73,8 1)4,5 107,0 249.5

разность Ли

.. А/С • .

Ля

ускореніе -ѵт— =

Jfc

<Іи

ГК.

ІС I. <4

еоотв. среднее время /«'......................сн.

310 1 317 333 428 —

53.5 40.7 52.5 82.5 —

9.3 7.8 0,4 5.2 —

;л 94 141 208

Какъ показываетъ сличеніе! таблицы 5 еъ кривой черт. 339,

согласованіе вполнѣ удовлетворительное. Слѣдуетъ еще обратить вниманіе, насколько вообще полученіе кривой зависитъ отъ возмож-

<11

ной точности полученія основныхъ данныхъ; такъ, измѣненіе перваго

Л-н

отчета времени У всего на + 1 сек., т. е. на +4%, даетъ для

Л/

измѣ-

неніе до +24%!! Такой крайней чувствительностью въ связи съ порядочной кропотливостью всего способа объясняется, почему въ техникѣ стараются избѣгать способовъ изслѣдованія, связанныхъ съ полученіемъ дифференціальныхъ кривыхъ. Тѣмъ не менѣе бываютъ случаи, когда безъ этихъ кривыхъ нельзя обойтись; дли этихъ случаевъ при построеніи удобно пользоваться особыми вспомогательными приборами, которые и ускоряютъ построеніе и увеличиваютъ его точность.

Зеркальная линейка—простѣйшій приборъ для этого: число простроганная металлическая линейка, длиной 150:200 мм., чецт. 341,

нъ сѣченіи примѣрно 25Х 1(* .мм., на одной изъ широкихъ сторонъ с'і> одного конца и отполирована, какъ зеркало; зеркало это служитъ для нахожденія нормалей къ кривой: кромка линейки нормальна къ кривой,

когда изображеніе послѣдней въ а образуетъ плавное продолженіе, безъ перелома, къ видимой части кривой; кромка служитъ для прочерчиванія найденной нормали. Дальнѣйшія дѣйствія, т. с., нахожденіе

\So=-^~ удобно производить слѣдующимъ образомъ: проводятъ иарал-‘ at

дольне оси абсциссъ а*—а- на разстояніи с отъ нея прямую t—t, черт. 342, отрѣзки, отсѣкаемые отъ нея нормалью ad къ кривой и перпендикуляромъ be, проведеннымъ черезъ пересѣченіе нормали съ осью абсциссъ въ точкѣ 5, т. е. величины <tr, tZV... равны Щ, ІЯ'/..., т. е., даютъ прямо соотв. ординаты дифференціальной кривой. Чѣмъ больше взято разстояніе с, тѣмъ крупнѣе масштабъ искомыхъ ординатъ.

Нужно замѣтить, что точность нахожденія Щ'у зависитъ отъ вида основной кривой: чѣмъ она по-ложе, радіусъ кривизны ея больше, тѣмъ легче установливать зеркальную линейку; далѣе, при прочихъ равныхъ условіяхъ наименьшая ошибка получается при углѣ наклона элемента кривой къ оси абсциссъ въ 4">°, увеличеніе угла до КО" и уменьшенія до 10° увеличиваетъ ошибку, а за этими величинами угловъ возможная ошибка становится черезчуръ большой.

Далѣе нужно замѣтить, что если основная кривая сама построена, по точкамъ, то нормали къ ней надо проводить не въ этихъ точкахъ,

Чсрг. 342.

п между ними, такъ какъ хотя истинная неизвѣстная кривая совпадаетъ съ ност]Юснноіі но точкамъ им(чпю нъ этихъ точкахъ, по именно коатому ошибка дифференціальныхъ отноіікчіііі нт, этихъ точкахъ достигаетъ наиболыней величины, а между днумя сосѣдними точками — наименьшей.

Наконецъ, нужно укатать, что при помощи зеркальной линейки трудно пронести нормаль къ о и р о д ѣ л е н и о и точкѣ кривой; друі’оіі недостатокъ линейки — необходимость иронодить значительное число нормалей, такъ какъ нее-такп уста понка линейки неннолнѣ точна, и необходимо графически исключить ошибки; для атого, наіідя достаточно большое число точекъ дифференціальной кривой, послѣднюю получаютъ не соединеніемъ сосѣднихъ точекъ, а какъ среднюю линію между многочисленными точками, лежащими ныше и ниже ея. Многочисленныя нормали и перпендикуляры ие только требуютъ порядочно времени для всего построенія, по и создаютъ на чертежѣ такую путаницу линій, въ которой производить измѣренія не такъ легко.

Дериватовъ Вагенера.*01 устраняетъ всѣ указанные недостатки: небольшое плоское металлическое зеркальце S, чо.рт. 448, поворачива-

Чеі'і. 343

ется за ручку (» около оси прибора вмѣстѣ съ кругомъ Т съ дѣленіями въ градусахъ и иголкой Г для отмѣтокъ, пока отраженіе части кри-

вой нс образуетъ плавнаго продолженія бонъ перелома къ самой кривой ; если при атомъ острія ножекъ Л и И били установлены на ординатѣ 3, то отчетъ по шкалѣ Т при помощи ноніуса S даетъ уголъ наклона 9 элемента кривой, пересѣкаемаго ординатой 3; еоотв. t£q> находятъ по таблицѣ; нажатіемъ на иглу /' получаютъ на чертежѣ точку, соединяя которуи» съ пересѣченіемъ кривой и еоотв. ординаты, можно получить нормаль къ кривой. Приборъ имѣетъ еще третью ножку <\ почти невидимую на чорт. 343. Соотв. установкой круга Т и иглы /' можно этимъ приборомъ находить уголъ и направленіе или касательной или нормали къ кривой. Приборъ имѣетъ приспособленіе К для установки плоскости зеркала относительно шкали У, а также приспособленіе для .вывѣрки положенія иглы /’.

Пидъ кривой вліяетъ на точность намѣренія этимъ приборомъ такъ же точно, какъ и при зеркальной линейкѣ, но вмѣсто графическаго уравновѣшиванія ошибокъ при этомъ приборѣ поступаютъ слѣдующимъ образомъ: произведя отчетъ угла <?, поворачиваютъ зеркально Н, затѣмъ •снова устанавливаютъ его нормально къ кривой, дѣлаютъ второй отчетъ и такъ далѣе 3—5 разъ, за истинное значеніе © считаютъ среднее арифметпческое изъ всѣхъ сдѣланныхъ отчетовъ.

Нахожденіе момента инерціи относительно оси вращенія можно производить однимъ изъ трехъ способовъ:—аналитическимъ, способомъ качанія и способомъ ускореннаго вращенія.

Аналитически величину </ находятъ, разбивая рядомъ окружностей •сѣченіе вращающагося тѣла на узкія полоски и вычисляя тг|юизпс-денія G.r- для каждаго изъ выдѣленнаго такимъ образомъ кольца. Такимъ способомъ довольно удобно находить моментъ инерціи барабана, пожалуй, еще отдѣльныхъ колесъ, но почти невозможно найти точно моментъ инерціи якоря динамомапшны; послѣдній находятъ почти всегда опытнымъ путемъ.

Способъ качанія основанъ на слѣдующемъ: время © ск. полнаго, двойного качанія физическаго .маятника съ моментами инерціи J ьтр./м.* и вѣсомъ О кгр., котораго центръ тяжести отстоитъ отъ оси качанія на разстояніи е, такъ что при отклоненіи на 90° отъ положенія покоя получается возстанавливающій моментъ составляетъ при малыхъ

углахъ качанія

^2т.л/1/0.с=2- у-//и]

•откуда моментъ инерціи

-2

./ = У (П - 0,02535 т2 И. (93)

т

Такимъ образомъ, измѣривъ G ней найдя періодъ качанія т. можно вычислить величину J.

Уравновѣшенные барабаны и колеса надо сперва превратить въ физическій маятникъ, подвѣсивъ ихъ на трехгранной призмѣ а, какъ пока-

зано на чорт. 344. Вмѣсто того, чтобы снимать барабанъ или колоса съ нала, можно надѣть па послѣдній пару сорогъ чорт. 345 и 34(». Время колебанія - находятъ, наблюдая при помощи секундомѣра 10 : 20

колебаній и боря сродное изъ 3 : 5 наблюденій. Моментъ инерціи •!', найденный такимъ образомъ опытами но схемѣ чорт. 344 или 345 и ур ію (03), относится къ оси качанія; моментъ инерціи I относительно оси

вращенія бѵдогь на величину (г •- меньше нелнчины •/'.

//

Опредѣленіе нелнчины: •/ но способу ускореннаго вращенія нронз-ноднтся особенно удобно, если турбина соединена съ алектрнческимт» генераторомъ. Тогда поступаютъ слѣдуюіцим'і» образомъ: заставляютъ турбину работать съ опредѣленной нагрузкой; реіуляторъ выключаютъ и требуемую подачу пара уста на или на ютъ отъ руки мри помощи главнаго запорнаго вентиля. Когда наступитъ вполнѣ установившееся состояніе, мгновенно сбрасываютъ всю нагрузку, но поддерживаютъ постояннымъ напряженіе возбудительной машины, благодаря чему можно считать постоянными потери па гистерезисъ и вихревые токи, а также потери отъ возбудительной машины. Такъ какъ при такой разгрузкѣ подача пара по мѣняется, и, слѣдовательно, дѣйствующій крутящій моментъ остается постояннымъ, а моментъ сопротивленія уменьшается, на точно извѣстную, измѣренную величину, то скорость вращенія аггре-гата вслѣдствіе избытка крутящаго момента начинаетъ возрастать; измѣряя тѣмъ или инымъ способомъ, какъ при опытахъ съ замедленнымъ вращеніемъ, увеличеніе скорости, нетрудно вычислить еоотв. ускореніе. Нъ началѣ скорость, т. е„ число оборотовъ и, возрастаетъ обыкновенно очень близко къ закону наклонной прямой, тангенсъ угла наклона кото-

<!н

рои къ горизонтали дастъ величину ускоренія ; въ случаѣ возиа-

rft

станія но кривой, вогнутой къ оси абсциссъ /, надо-провести касательную въ точкѣ, соотвѣтствующей времени разгрузки.

При возрастаніи и по прямой достаточно измѣрить но секундомѣру время Д/, въ теченіе котораго и возрастетъ на 5 : 10%, и тогда по еоотв.

величинѣ \п .можно по ѵр-ію (89) написать

./= 30 Л/~Л< ,

~ Л-м

(94)

гдѣ М величина избыточнаго крутящаго момента, т. е. сумма полезнаго момента, найденнаго по ур-ію (23) по нагрузкѣ динамо ко времени сбрасыванія нагрузки среднему числу оборотовъ нс=н-ро,5Дн, и момента, соотвѣтствующаго пропавшей при разгрузкѣ потерѣ въ якорѣ.

Вслѣдствіе значительнаго числа измѣреній, которыя должны быть сдѣланы для нахожденія величины -7 по этому способу, при чемъ неизбѣжныя неточности складываются, точность опредѣленія величины *7 не .можетъ быть очень велика; легко возможна ошибка до + 2 : 5%, даже до +8%. Въ виду этого опытъ надо ставить нѣсколько, 35, разъ и, кромѣ того, полезно поставить одну группу съ одной начальной нагрузкой, напр. 0,20 0,25 отъ нормальной, затѣмъ вторую группу съ другой нагрузкой раза въ 1,5 : 2 большей. В а величину •/ берутъ среднюю изъ всѣхъ 0:8 опытовъ обѣихъ группъ.

При опредѣленіи величины -/, одной только турбины, безъ динамо, приходится поступать иначе. Именно, если турбина составляетъ часть аггрегата съ динамомашиной, то можно поступать слѣдующими образомъ: ставятъ нѣсколько опытовъ съ замедленнымъ вращеніемъ со всѣмъ аггрегатомъ, затѣмъ съ одной турбиной; результаты опытовъ первой серіи изображаютъ графически по образцу черт. 339 и на-ходятъ величину моментовъ чисто механическихъ сопротивленій Мг. одной турбины; затѣмъ строятт» аналогично черт. 340 кривую моментовъ сопротив-

леній, точнѣе сказать, величинъ ( при разныхъ давленіяхъ для оц-

(II

ной турбины безъ динамо, находятъ графически раздѣленіе на величины Л/г, и Л/гя; масштабъ ординатъ этой новой кривой опредѣлится по величинамъ моментовъ сопротивленій Л/г„ и Л/гя, которыя остались тѣ же, что и при опытахъ съ замедленнымъ вращеніемъ турбины вмѣстѣ съ динамо. Зная величины Л/г, и Л/гя при какомъ-нибудь », найдя изъ опыта

соотв. величину

dn dt ’

можно по ур-ію (94) вычислить величину

Кслн дпнамоманшну можно пустить въ качествѣ электродвигателя, то полезно, опредѣливъ но указанному выше величину >7. всего аггрегата, поставить опыты съ замедленнымъ вращеніемъ одной отцѣпленной динамомашины, пользуясь ею какъ электродвигателемъ, и по кривой замедленія найти аналогично, какъ для одной турбины, моментъ инерціи J& одной динамомашины. Разумѣется, должно получиться -7t-f-.7d—-7. Въ виду трудности нахожденія точной величины .7 такой контроль очень

желателенъ.

Моментъ инерціи -7t турбины, не соединенной съ динамомашиной, можно опредѣлять изъ опытовъ съ ускореннымъ вращеніемъ, поставленныхъ слѣдующимъ образомъ: нагружая турбину при помощи Top-

в. М алѣе въ.—Испытаніе паровыхъ турбииь. 17

Моня, находятъ величины работы .V, при нѣкоторомъ постоянномъ числѣ оборотомъ а, лучше всего равномъ нормальному рабочему, и при постоянномъ давленіи р„ въ холодильникѣ, но при разныхъ />—давленіи пара передъ турбиной. Нелишній Л’е при постоянномъ « прямо пропорціональны полезнымъ крутящимъ моментомъ независимой перемѣнной при этихъ опытахъ будетъ р- Результаты этихъ предварительныхъ опытовъ представляютъ въ видѣ кривой, у которой абсциссы—давленія р, а ординаты—соотв. крутящіе моменты Л/с. -Затѣмъ ставятъ главные опыты: прогрѣваютъ турбину и пускаютъ наръ въ такомъ небольшомъ количествѣ, чтобы турбина вращалась въ холостую съ числомъ оборотовъ немного менѣе половины нормальнаго; затѣмъ сразу пріоткрываютъ паровпускной вентиль такъ, чтобы турбина начала, разбѣгаться, измѣряютъ тѣмъ или инымъ способомъ, какъ при опытахъ съ замедленнымъ вращеніемъ, постепенное возрастаніе числа оборотовъ и, а также давленіе р передъ турбиной и р„ за ней; послѣднее надо стараться держать точно такимъ же,какъ при предварительныхъ опытахъ. Когда п достигнетъ величины на 10 : 15% выше нормальнаго, наръ запираютъ, чтобы турбина остановилась. По полученнымъ даннымъ строятъ кривую

, . tin

м въ координатахъ и и I и находятъ црр=-~ при томъ «, при которомъ

велись предварительные опыты. Затѣмъ но измѣренному р находятъ соотв. крутящій моментъ •/«. при помощи найденной при предварительныхъ опытахъ кривой моментовъ. По этимъ .1/.. и вычисляютъ по

ур-ію і 94» величину момента инерціи -/,. Мъ виду затруднительности точнаго измѣренія всѣхъ требуемыхъ величинъ опытъ надо повторить нѣсколько, отъ 3 до 5, разъ и притомъ лучше съ разными давленіями /> и за дѣйствительную величину J, взять среднее арпфметичеекое изъ всѣхъ найденныхъ при отдѣльныхъ опытахъ.

Нужно еще замѣтить, что давленія р надо брать въ такихъ предѣлахъ, чтобы время разгона турбины составляло не менѣе 30-: 40 ск. и

(hi

не болѣе 80—90 ск.; иначе нахожденіе величины — - - становится пе-

<lt

достаточно точнымъ.

Коли противодавленіе р» при главныхъ опытахъ но удастся установить па той-же высотѣ, какъ при предварительныхъ, то въ величину крутящихъ моментовъ М<- въ ур-іе (’94) надо ввести соотв. поправки. Поправки эти лучше всего найти опытнымъ путемъ для данной турбины слѣдующимъ образомъ: ставятъ нѣсколько опытовъ, работая на тормозъ, съ постояннымъ и и р, но съ разными р„; затѣмъ вычерчиваютъ кривую .V. или, что тоже самое, взявъ за абсциссы величины р0; кривая обыкновенно получается очень близкой къ слабо наклонной прямой, по которой находятъ убыль въ % величины Ме съ увеличеніемъ г>„. Нъ крайнемъ случаѣ можно ввести поправки и просто по сред-

нимъ опытнымъ даннымъ съ другими подходящими турбинами, такъ какъ поправки въ общемъ невелики: при обычныхъ давленіяхъ р,= -=0,03-0,05 кгр./ем.- абс. онѣ составляютъ отъ 1 до 2 %, рѣдко до 3% на каждую 0,01 кгр./ем,- измѣненія давленія.

44. Мелкія измѣренія.- Ьъ настоящій S мы собрали рядъ измѣре-нііі, результаты которыхъ могутъ дать дополнительныя данныя къ характеристикѣ турбины и ея работы, а потому представляютъ интересъ и при пріемочныхъ и заводскихъ испытаніяхъ.

Моментъ тренія покоя М„ представляетъ интересъ въ смыслѣ характеристики конструкціи ногой турбины и правильности сборки турбины послѣ осмотра или ремонта; наконецъ, въ кранномъ случаѣ онъ можетъ замѣнить опредѣленіе момента механическихъ сопротивленій турбины.

Величину момента -1/0 можно найти слѣдующимъ образомъ: къ торцу муфты, соединяющей валъ турбины съ валомъ, приводимымъ ею во вращеніе, прикрѣпляютъ конецъ стальной полосы, образующей рычагъ, перпендикулярный къ оси турбины; Другой конецъ полосы опираютъ на верхнюю грань трехгранной призмы, лежащей на подставкѣ на платформѣ десятичныхъ вѣсовъ, при чемъ полоса должна быть совершенно горизонтальна. Затѣмъ пускаютъ черезъ турбину нѣкоторое небольшое количество пара, которое будетъ стремиться повернуть валъ турбины и должно быть уравновѣшено, прибавкой нѣкотораго количества гирь (J кгр. на чашку вѣсовъ; измѣривъ плечо Z м. отъ оси вала турбины до грани призмы, на которую полоса опирается, получаемъ крутящій моментъ при «=(), т. е. моментъ т роганія М'=(И.

Далѣе, надавивъ на чашку вѣсовъ для гирь, переводятъ ее въ нижнее положеніе, а платформу вѣсовъ и опирающійся на нее конецъ полосы въ верхнее, къ которомъ послѣдній останется вслѣдствіе тренія вала въ подшипникахъ и сальникахъ; затѣмъ начинаютъ постепенно уменьшать нагрузку на чашкѣ, вѣсовъ, пока подъ дѣйствіемъ избытка момента. М' платформа не опустится такъ, что указатель вѣсовъ пройдетъ медленно черезъ среднее положеніе. Затѣмъ, нажавъ на конецъ полосы, переводятъ чашку вѣсовъ въ верхнее положеніе и добавляютъ на нее постепенно нагрузку, пока она, преодолѣвъ сопротивленія въ подшипникахъ и сальникахъ, не опустится медленно черезъ среднее положеніе. Если дѣйствительная нагрузка, т. е., за вычетомъ вѣса подставки, призмы и соотв. части полосы, въ «томъ случаѣ была Ѣ',, а въ первомъ Оі, то моментъ тренія покоя

.1/,,—0,5 (О.,—О,) . I, (95 )

а болѣе точная величина момента троганія

M'=Q,»(Gt + Gs).l. (ПО)

Опытъ опредѣленія М„ надо вести съ большой осторожностью, такъ какъ даже слабый толчокъ по вѣсамъ можетъ вызвать преждеврем'чт-

пое перемѣщеніе платформы и преуменьшенный отчетъ величинъ G, и О,; точность измѣренія величины -•/„ составляетъ + 4 : 7%, при чемъ вѣ]юятнѣе полученіе преуменьшенной величины для J/».

Гели величиной хотятъ востгольаоваться для опредѣленія момента тренія І/г,, то, принимая во вниманіе, съ одной стороны, уменьшеніе тренія во время вращенія турбины, съ другой, вслѣдствіе усиленной циркуляціи масла подъ напоромъ, можно считать какъ первое приближеніе Л/Г2іѵО,3-: 0,4

Осевое давленіе анать представляетъ лишь рѣдко интересъ: въ активныхъ турбинахъ оно невелико и воспринимается или гребеньчатымъ или упорнымъ подшипникомъ; въ реактивныхъ—осевое давленіе значительно, но уравновѣшивается разгрузочными поршнями. Все же можетъ встрѣтиться необходимость опредѣлить численно величину осевого давленія пара и приспособленія, его воспринимающаго. Опредѣленіе это дѣлается обыкновенно косвеннымъ путемъ по величинѣ площади, которая Еоспринимаетт. извѣстное давленіе пара или масла.

'Гакъ, въ новѣйшей системѣ турбинъ Зульцеръ осевое давленіе, главнымъ образомъ отъ реактивныхъ ступеней, воспринимается особой тарелкой на концѣ вала, на которую давитъ то же масло, что и идущее-для смазки турбины. Рядомъ съ указанной тарелкой стоитъ небольшой гребеньчатый подшипникъ. Интересно бываетъ опредѣлить, какое осевое давленіе воспринимается гребеньчатымъ подшипникомъ. Для этого подсчитываютъ осевое давленіе пара, какъ на лопатки турбины, такъ равно и на неуравновѣшенныя кольцевыя площади, и изъ этого суммарнаго давленія вычитаютъ противодѣйствующее ему давленіе масла на разгрузочную тарелку, равное кольцевой площади тарелки, умноженной на давленіе масла въ кгр./смЛ Для этого подсчета, имѣя размѣры всѣхъ частей турбины, надо лишь измѣрить при помощи манометровъ давленіе пара въ отдѣльныхъ ступеняхъ турбины и давленіе масла, т. е. всего достаточно у турбины съ активнымъ колесомъ и 3 реактивными ступенями измѣрить въ 5 мѣстахъ давленіе пара п въ 1— масла.

На черт. 347 изображено приспособленіе для измѣренія осевого давленія у турбины Парсонса въ 12000 л. с. завода Франко Този87): снабженный 14 буртиками разгрузочный поршень а вращается въ выточкахъ разрѣзного кольца Ь; во время испытанія а .прикрѣпляется при помощи шуруповъ къ торцу вала турбины; въ полость «, сообщающуюся отверстіями г.с съ полостью въ крышкѣ <1, постепенно накачивается масло подъ давленіемъ. Какъ только давленіе масла на а станетъ больше осевого давленія, нормально направленнаго по стрѣлкѣ 1, валъ турбины сдвинется немного вправо, по стрѣлкѣ 2, и масло вытечетъ черезъ зазоры, получившіеся между буртиками въ а и Ь. ТГо манометру, пока-

зывающему давленіе масла, замѣчаютъ наивысшее давленіе р атм. масла, т. е. въ моментъ сдвига «; паіідя по р и показанію барометра В со-отв. давленіе въ кгр./см.2 абс. и умноживъ его на площадь поршня а, ползаемъ осевое давленіе 1\ Въ данной турбинѣ получилось р—0,3 .атм., что дало /'=04 кгр..

Іл-

СО

2и

О

Нѣсколько сложнѣе обстоитъ дѣло, наир-, съ радіальной турбиной Эейермана, состоящей изъ 3 активныхъ и 8 реактивныхъ ступеней. Осевое давленіе здѣсь получается только отъ давленія пара на кольцевыя поверхности, соприкасающіяся съ постепенно расширяющимся паромъ; уравновѣшивается ото давленіе давленіемъ же пара на тыльныя поверхности рабочаго колеса, при чемъ главная часть згой тыльной поверхности исполнена въ видѣ радіальнаго лабиринта, вслѣдствіе чего давленіе пара на нее падаетъ по мѣрѣ приближенія къ окружности. Для того, чтобы найти осевое давленіе на рабочихъ сторонахъ колеса, пришлось при испытаніи первой 250-сильной турбины 88) измѣрять давленіе пара въ 22 мѣстахъ, а. для вычисленія осевого давленія на тыльныя поверхности—еще въ 17 мѣстахъ. Такимъ образомъ, простое по существу опредѣленіе осевыхъ силъ потребовало многочисленныхъ измѣреніи давленія пара, которыя къ тому же важно производить возможно одновременно.

Цѣль опредѣленія результирующаго осевого давленія при испытаніяхъ—установить, насколько ото давленіе уравновѣшено, и какое усиліе остается на долю гребеньчатаго подшипника, который вообще является довольно деликатной деталью. Чѣмъ это усиліе меньше, тѣмъ меньше потеря на тренія въ этомъ подшипникѣ, и тѣмъ надежнѣе работа его, а, слѣдовательно, и всей турбины.

Величина зазоровъ радіальныхъ и осевыхъ между вращающимися лопатками турбины и неподвижными частями ея представляетъ интересъ въ двухъ отношеніяхъ: съ точки зрѣнія экономіи и надежности работы. Чѣмъ меньше эти зазоры, тѣмъ меньше потери пара, но зато тѣмъ больше вѣроятіе поломки лопатокъ вслѣдствіе измѣненія очер-

таоій кожуха турбины и барабана или, колосъ подъ дѣйствіемъ теплоты или центробѣжной силы.

Въ виду понятнаго стремленія наводивъ уменьшить радіальные зазоры у реактивныхъ турбинъ можетъ оказаться полезнымъ слѣдующій способъ провѣрки величины зазоровъ въ горячемъ состояніи, примѣненный ироф. ("юдолей *') для турбины Зульцера въ 2000 клв.: въ трехъ мѣстахъ кожуха были просверлены небольшія отверстія, черезъ которыя при помощи сальниковъ были пропущены направленные по •радіусамъ къ оси турбины микрометренные винты, которые во время работы турбины осторожно ввинчивали, пока за нихъ начинали легко, но замѣтно задѣвать концы лопатокъ. Измѣривъ величины зазоровъ вт холодномъ состояніи или тѣми же мнкрометрениыми винтами, или какъ-нибудь иначе при открытомъ кожухѣ, можно сличить ихъ съ величиной зазоровъ въ горячемъ состояніи; послѣдніе обыкновенно бываютъ нѣсколько меньше, почему провѣрка въ горячемъ состояніи полезна; впрочемъ, иногда зазоры въ горячемъ состояніи оказывались немного больше, наир., у упомянутой турбины, на 0,1 мм..

У вертикальныхъ турбинъ, наир., Кертиса, диски большого діаметра подъ дѣйствіемъ собственнаго вѣса могутъ немного изгибаться, г. е., край съ лопатками можетъ нѣсколько опускаться; при вращеніи край подъ дѣйствіемъ центробѣжной силы поднимается, возвращаясь въ свое неизогнутое состояніе. Въ виду итого для установки требуемыхъ зазоровъ или направляющія колоса снабжаются соотв. приспособленіемъ для перемѣщенія ихъ, или подпятникъ турбины снабжается установптелыіымъ винтомъ для перемѣщенія вала со всѣми вращающимися частями турбины выше или ниже. Провѣрку величины установленныхъ зазоровъ производятъ по черт. 348 яп): а постепенно утол-

Здѣсь можно кстати упомянуть о приборѣ для измѣренія величины осевыхъ зазоровъ въ лабиринтахъ. Величина эта во многихъ системахъ-

щающаяся кт» ручкѣ стальная полоска, вставляемая черезъ особыя окошки въ кожухѣ турбины въ осевой зазоръ между бандажемъ рабочаго колеса if направляющимъ приборомъ; измѣривъ, на какую длину вдвинулась въ зазоръ клиновидная полоска, и имѣя толщину клина въ концѣ и уголъ наклона плоскостей, можно найти величину зазора съ точностью до 0,01 м..

Черт. 348.

**) Z. V. tl. I. 1911, S. 1847.

!’°J A. S t о (1 о 1 а, Damt'turb. S. 387.

очень мала, всего 0,2-И),5 мм., и въ то же время измѣненіе ея даже на 0,05 мм. можетъ отзываться очень замѣтно на расходѣ пара. Въ виду «того для измѣренія ея и соотв. установки приходится прибѣгать къ особымъ калибрамъ, состоящимъ изъ набора стальныхъ пластинокъ примѣрно 5X50 мм. величиной и толщиной отъ 0,1 до 1,0 мм. черезъ 0,1 или даже 0,05 мм. Для удобства пользованія приборчикомъ противоположный конецъ пластинокъ дѣлается толще, и всѣ онѣ соединяются общей осью, какъ калибры для измѣренія шага нарѣзки.

Измѣреніе сотрясеніи. Несмотря на почти идеальное уравновѣшиваніе вращающихся массъ турбинъ, бываютъ случаи, когда подъ дѣйствіемъ резонанса фундаментъ турбины или даже лежащее на нѣкоторомъ разстояніи отъ турбины зданіе приходитъ въ замѣтное, иногда опасное дрожаніе. Дрожаніе «то желательно выразить какимъ нибудг» числомъ, такъ сказать, измѣрить его; измѣреніе «то можетъ быть двоякое: или абсолютное, дающее въ мм. амплитуду колебанія фундамента или пола изслѣдуемаго помѣщенія, или относительное, дающее число, лишь характеризующее дрожаніе въ данномъ мѣстѣ и позволяющее путемъ сравненія устанавливать, какое дрожаніе еще допустимо, и какое нѣтъ.

Изъ приборовъ, которыми можно измѣрять дрожаніе, надо указать, во-первыхъ, сейсмографъ—приборъ, которымъ пользуются для наблюденіи за землетрясеніями. Сейсмографъ состоитъ изъ тяжелаго маятника, качающагося съ возможно малымъ треніемъ около вертикальной или горизонтальной оси; вслѣдствіе большой инерціи маятникъ при толчкахъ, передаваемыхъ на его подставку, остается въ покоѣ; относительное перемѣщеніе подставки и маятника записывается въ сильно увеличенномъ масштабѣ на особомъ діаграммномъ барабанѣ, вращающемся при помощи часовою механизма.

На черт. 349 представленъ примѣрно въ 1:16 натур. вел. сейсмографъ, употреблявшійся съ успѣхомъ для изслѣдованія сотрясеній, производимыхъ машинами 1,1): а тяжелый маятникъ, качающійся около горизонтальной оси, а Ь—около вертикальной; относительныя колебанія маятниковъ и подставки успокаиваются сильными пружинами—спиральной с у маятника а, записывающаго при помощи соотв. передачи вертикальныя перемѣщенія, и листовыми у маятника І>, записывающаго горизонтальныя поремѣпцоніи вдоль оси прибора; / часовой механизмъ, вращающій діграммный барабанъ *■; для полученія возможно рѣзкихъ діаграммъ, имѣющихъ видъ волнообразныхъ линій, запись производится при помощи металлическаго штифта на бумагѣ, покрытой ламповой копотью; діаграммы можно по снятіи съ барабана закрѣплять, смазывая ихъ растворомъ шеллака.

При испытаніи приборъ ставится прямо на полъ соотв. помѣщенія. Въ виду того, что на величину амплитудъ волнъ діаграммъ вліяетъ оі-

»') Z. Dampfk. Maschb. 1912. S. 211.

2(»4

ношеніе числа колебаній, производимыхъ машиной, т. е. ея числа обо роговъ п къ числу собственныхъ колебаній маятниковъ, діаграммы даютъ величины, характеризующія сотрясеніе, сравнимыя непосредственно лишь при равныхъ условіяхъ, т. е. при одинаковомъ п машины. Другой недостатокъ этого прибора, его значительная стоимость и громоздкость: онъ занимаетъ площадь около 1,0 X м. и въ высоту 1,0 м..

Черт. 349.

Болѣе абсолютныя показанія, если такъ можно выразиться,- т. е. менѣе зависящія отъ числа оборотовъ машины даетъ слѣдующій при-приборъ, который недавно стала продавать фирма бр. Сименсъ и К°, Лондонъ 9'-): на днѣ небольшого ящика стоитъ чашечка съ ртутью, на поверхности которой плаваетъ небольшое зеркальце; зеркальце укрѣплено такъ, что оно поддается волнамъ, получающимся при сотрясеніи прибора, во всѣ стороны, но не можетъ тронуться съ мѣста. Беркальце отбрасываетъ лучъ отъ небольшой электрической лампочки на экранъ или фотографическую пластинку, при чемъ колебанія передаются въ сильно, разъ въ 100, увеличенномъ масштабѣ. Чистое колебаніе, т. е. распространяющееся только по одному направленій), давало бы запись въ видѣ прямой линіи, длина которой соотвѣтствуетъ амплитудѣ колебанія. Обыкновенныя сотрясенія состоятъ изъ колебаній,'передаваемыхъ но нѣсколькимъ направленіямъ, и даютъ поэтому пучокъ линій, и притомъ не прямыхъ, а кривыхъ. Однако способъ измѣренія остается тотъ

же—разстояніе между крайними точками даетъ мѣрку сотрясенія въ соотв. направленіи. Конечно, на діаграммѣ отражаются лить горизонтальныя, а не вертикальныя колебанія.

Къ прибору прилагаются три чашечки съ ртутью: для сильныхъ колебаніи, примѣрно до 0,3 мм., для среднихъ—до 0,08 мм., и для самыхъ слабыхъ—до 0,02 мм.. Впрочемъ, въ виду того, что приборъ измѣряетъ не сотрясеніе самихъ твердыхъ тѣлъ, а лишь производимыя ими волны въ жидкомъ металлѣ, которыя слѣдуютъ совсѣмъ другимъ законамъ, показанія прибора даютъ тоже не абсолютныя величины сотрясеній, а лишь числа, характеризующія ихъ силу.

Приборъ, позволяющій находить дѣйствительно абсолютную величину колебаніи, былъ сконструированъ академикомъ Б. Б. Голицынымъ 03), черт. 350: «—тяжелая чугунная подставка вѣсомъ около 82 кгр., на которую привернута при помощи трехъ шпилекъ стальная по-

лоса-пружина Ь, поперечное сѣченіе которой 6,33x81,7 мм., а с.во-•бодна.я длина L около 635 мм., вѣсъ пружины І> около 2,6 кгр.; добавочный грузъ с съ вѣсомъ около 3,3 кт]), можетъ передвигаться но полосѣ Ь и закрѣпляться на пей винтомъ для измѣненія собственнаго періода колебанія Т полосы Ь, благодаря чему .можно установить періодъ колебанія пружины въ резонансъ съ періодомъ колебаніи, вызываемыхъ работой изслѣдуемой машины; тогда размахи г массива а дѣлаются наибольшими, и приборъ обладаетъ наибольшей чувствительностью; разстояніе г, этого груза указывается дѣленіями на верху полосы; о мѣдная доска, прикрѣпленная къ Ь и могущая качаться между полюсами электромагнита для уменьшенія собственныхъ колебаній Ь; d стилетъ, конецъ котораго записываетъ колебанія конца Ь на такомъ же діаграммномъ барабанѣ, какъ у прибора по черт. 349; выступающая подставка / сдѣлана для большей устойчивости прибора. 93

93) С.г. 150. 1910. р. 901: Вѣсти. О-ва Технол. 1913. стр. 415.

Но вдаваясь въ теорію прибора, ограничимся лишь указаніемъ, окончательнаго выраженіи дли измѣренія величины колебаній въ мм.:

= I //iuV(и'г— 1 )~+Т7іѴ2 , (97)

гдѣ з постоянная, зависящая отъ размѣровъ даннаго прибора, ут амплитуда колебаній, находимая но діаграммѣ, и отношеніе періода колебаніи 7’„, находимаго но діаграммѣ, къ собственному періоду колебаній Т пружины ft, извѣстному заранѣе и, наконецъ, А отношеніе модуля упругости стали къ числу собственныхъ колебаніи пружины безъ искусственнаго успокоенія ея.

Если приборъ заранѣе проградуированъ, и всѣ вспомогательныя величины для него найдены разъ навсегда, обращеніе съ нимъ и полученіе окончательныхъ результатовъ довольно просто.

На черт. .450 приборъ показанъ для измѣренія сотрясеніи въ вертикальной плоскости; привернувъ полосу Ь съ боку массива «, можно такимъ же путемъ найти колебанія въ горизонтальной плоскости и, поворачивая приборъ, по любому направленію.

По тщательно произведеннымъ Голицынымъ опытамъ чувствительность и точность прибора, несмотря на его сравнительную простоту, оч(чіі) велика. Такъ, онъ измѣрялъ имъ колебаніи въ вертикальной плоскости отъ 0,0050 мм. до 0,025 мм.. Интересно отмѣтить, что колебаніе. въ 0,0050 мм. было уже замѣтно на слухъ, а при колебаніи всего въ 0,0255 мм. многіе предметы въ комнатѣ прямо дрожали.

Для дальнѣйшей иллюстраціи важности даже такихъ, на первый взглядъ ничтожныхъ сотрясеній, укажемъ еще, что если но этимъ колебаніямъ и ихъ періоду найти ускоренія, то оказывается, что производимое ими давленіе на фундаментъ зданія составляетъ 0,78 и еоотв.

4,50 кгр./ем.-‘, что вполнѣ объясняетъ указанную ощутительность этихъ

колебаній.

Другой приборъ для измѣренія величины колебаній сконструированъ нроф. Группахъ "4) и представлеігь примѣрно въ У,,, натур. вел. на черт. 451. Его главное отличіе отъ обычнаго сейсмографа въ томъ, что онъ позволяетъ измѣрять періодическія колебанія съ самыми малыми періодами колебаній отъ 0,03 и до 0,0025 ек., и притомъ съ амплитудой всего въ 0,001 и до 0,00005 мм.. Сущность прибора состоитъ въ непосредственномъ измѣреніи ускоренія ft, которое, получаетъ приборъ подъ вліяніемъ изслѣдуемыхъ колебаній.

Идея прибора состоитъ въ слѣдующемъ: грузъ М давитъ на подставку на которую онъ опирается при помощи шарика К, въ спокойномъ состояніи съ силой Р„, равной разности вѣса груза и натяженія пружины 1'\, т. о.,

/>„=.][(,-F,

(98)

!") L. 6 г u n in а с Ь. Exporimentaluntersuchung znr Messung von Erderschiittcningen. Berlin, 1913. S. 8.

гдѣ М масса груза, а А' натяженіе пружины, отнесенныя кт. точкѣ опоры К, а </=9,81 м./ек.'-; когда приборъ при колебаніи опускается, то появляется согласно начала О’Аламбера направленная вверхъ сила

Черт. 351.

инерціи ММ, гдѣ I) ускореніе отъ колебаніи прибора; тогда условіе равновѣсія силъ, давящихъ на опору шарика К, напишется

l>==M{j—Mb—F; (99)

въ моментъ, когда К отстанетъ отъ опоры, /’ сдѣлается равнымъ О, откуда с-оотв. ускореніе

Ь = у- (100)

-Зная .1/ и измѣривъ натяженіе А’ пружины, можемъ вычислить Ь. При работѣ съ приборомъ постепенно подтягиваютъ за гайку Л, пружину А’,, пока подь вліяніемъ увеличенія А’ не получится /'=0; соотв. величину F опредѣляютъ по шкалѣ П, наносимой путемъ градуировки пружины при помощи вѣсовъ. Въ случаѣ очень сильныхъ колебаній можетъ оказаться /<></, тогда надо вмѣсто пружины А’, пользоваться пружиной F... Повернувъ приборъ на 90" такъ, чтобы грузъ .1/ висѣлъ внизъ, можно измѣрять ускоренія въ горизонтальной плоскости. Треніе въ шарнирѣ А при горизонтальномъ расположеніи рычага // устрани-

стоя тѣмъ, что пружина І\ прикрѣпляется къ центру тяжести подвижныхъ частей прибора; при отвѣсномъ расположеніи // вѣсъ этихъ частей воспринимается третьей пружиной, однимъ концомъ висящей на стержнѣ, подтягиваемомъ гайкой К} а другимъ зацѣпляющейся за ушко на верху Н (на черг. 351 на лѣвомъ концѣ //1.

Улавливать глазомъ моментъ начала отскакиванія шарика К съ опоры С при малыхъ колебаніяхъ съ требуемой точностью нельзя, даже при пользованіи микроскопомъ. Гораздо точнѣе улавливать этотъ моментъ электрическимъ путемъ, схема котораго состоитъ въ слѣдующемъ: токъ отъ небольшой батареи во время прилеганія К къ (' идетъ черезъ рычагъ //, имѣющій очень малое сопротивленіе, а въ моментъ прекращенія соприкосновенія между 1< и Г направляется въ параллельную вѣтвь, въ которую включено сильное сопротивленіе и очень чувствительный струнный гальванометръ, указывающій надежно даже самыя частые мгновенные „удары" тока.

Приборъ Грунмаха позволяетъ измѣрять ускоренія отъ нѣсколькихъ сотъ ом./ск.2 до нѣсколькихъ десятыхъ съ точностью +0,2 см./се.8 и для полученія сравнительныхъ чиселъ, выражающихъ колебанія, производимыя машинами, является, пожалуй, самымъ удобнымъ и простымъ въ обращеніи.

Изслѣдованіе подозрительнаго шуми въ турбинахъ можно производить при помощи прибора, называемаго „детекторфонъ" и изображеннаго въ 2/Гі натур. вел. на черт. 352: стальной стержень « приставляется

Черт. 352.

къ части машины, дрожаніе которой вызываетъ вт> приборѣ Ь, сконструированномъ но образцу телефона, соотв. звукъ или шумъ, передаваемый по гибкому шнуру с въ слуховой приборъ <1 съ микрофономъ, прижимаемый къ уху. Приборъ этотъ позволяетъ обнаруживать самый небольшой ненормальный шумъ или стукъ, какъ, напр., задѣваніе лопатокъ колеса за кожухъ турбины, не говори уже о неисправности вт> зацѣпленіи колест» турбины Лаваля; далѣе, имъ можно обнаружить, напр., шумъ, происходящій при утечкѣ пара черезъ неплотный вентиль и т. и-Болѣе простой приборъ для той же цѣли изготовляется фирмой О. Больтэ въ Гамбургѣ: приборъ напоминаетъ употребляемый врачами

стетоскопъ, но лишь перевернутый: эбонитовый раструбъ а, снабжен- ' ный еще дополнительной серебряной мембраной <\ прижимается къ уху, а эбонитовая же трубка І>, вставленная съ задней стороны центрально въ а, приставляется къ соотв. части машины. На. черт. 353 трубка h показана переставленной въ боковое „нерабочее" отверстіе, чтобы приборъ удобнѣе спрятать въ карманъ. Присоединяя къ трубкѣ Ь дополнительныя эбонитовыя трубки при помощи эбонитовыхъ муфточекъ, можно выслушивать малодоступныя части машинъ, находящіяся на нѣсколько метровъ отъ уха. Приборъ обнаруживаетъ стукъ или шумъ очень отчетливо, несмотря на простоту своей конструкціи.

Черг. m

На черт. 353 изображенъ въ натур. вел. наименьшій, карманный размѣрь прибора, вѣсящій всею 35 гр. при длинѣ трубки въ J 50 мм..

За неимѣніемъ описанныхъ приборовъ можно опредѣлять мѣсто подозрительнаго шума, пользуясь „машиннымъ стетоскопомъ"—сосновой палочкой 5 до 8 мм. толщиной и 250 до 500 мм. длиной; палочка должна быть безъ сучковъ и отщеплена но волокнамъ; одинъ конецъ ея приставляютъ плотно къ соотв. части машины, а къ другому прижимаютъ ухо.

Въ заключеніе укажемъ приборъ для полученія чиселъ, характеризующихъ сотрясенія, передаваемыя черезъ воздухъ; въ U-образную стеклянную трубку съ однимъ высокимъ и узкимъ колѣномъ, 5-г-8 мм. въ діаметрѣ, а съ другимъ болѣе низкимъ, но широкимъ, съ діаметромъ разъ въ 10 большимъ, наливается вода или другая подвижная жидкость; широкое, наполненное до верха, колѣно закрывается мембраной изъ тончайшей, не туго натянутой резины. Даже слабыя колебанія воздуха даютъ замѣтное колебаніе уровня жидкости въ узкомъ колѣнѣ.

45. Изслѣдованія научно-техническаго характера.—Въ настоящемъ § мы хотимъ лишь указать тѣ вопросы изъ области паровыхъ турбинъ, которые до сихъ поръ подвергались опытному изученію, и, не распространяясь о самой постановкѣ соотв. опытовъ и измѣреній, которые желающіе найдутъ по соотв. литературнымъ ссылкамъ, дать перечень разбросанныхъ по различнымъ журналамъ и книгамъ работъ предыдущихъ изслѣдователей и тѣмъ облегчить ихъ изученіе, а, можетъ быть, и продолженіе.

Движеніе пари по сопламъ изслѣдовалось съ слѣдующихъ точекъ ■зрѣнія: 1—сопротивленія при прохожденіи пара по соплу, 2—скорости истеченія, которая находится въ зависимости отъ сопротивленія, 3— распредѣленія давленій внутри сопла, и, наконецъ, 4—распредѣленія температуръ вдоль сопла.

Опыты для опредѣленія с о п р о т и в л о н і я и р и и р о х о ж д е Ніи и а]) а но соплу производили Розенхайнъ 1,4), который измѣрялъ силу реакціи вытекающаго пара, уравновѣшивая ее грузомъ, Рато”5), который измѣрить при помощи вѣсовъ силу удара (давленіе) вытекающаго пара, Делапортъ""), который измѣрялъ также давленіе вытекающаго изъ сопла пара, направляя его въ трубку съ отводами, стоявшую па робервалсвскнхъ вѣсахъ, Л. Гтодоля !,т), который изслѣдовалъ паи болѣе подробно состояніе пара при движеніи его по соплу, 9. Левицкій !,s>, который измѣрялъ давленіе горизонтальной вытекающей изъ сопла струи пара на прикрѣпленную къ особымъ вѣсамъ доску, Брилингъ®”), который слѣдовалъ методу Левицкаго, но только пользовался болѣе точнымъ приспособленіемъ, Гутермутъ и Блэсъ100), которые опирались, главнымъ образомъ, па количество вытекающаго черезъ различныя сопла пара, и, наконецъ, Сиблей и Кембль*01), которые измѣряли реакцію струи пара при помощи особаго прибора.

С к о р о с т ь п а ]> а при движеніи по соплу опредѣляли, кромѣ многихъ изъ перечисленныхъ выше изслѣдователей, еще. особенно Бюхнеръ ,ог).

Здѣсь можно кстати упомянуть объ остроумномъ, чрезвычайно простомъ способѣ, предложенномъ ІІрапдтлемъ измѣреніи скорости пара при выходѣ изъ сопла по углу между видимыми на глазъ звуковыми волнами.

Р а с н р е д ѣ л е и і е м ъ д а в л е н і й въ с о л л ѣ интересовались особенно Сто до л ялт), Бюхнеръ 102), также и Сиблей и Кембль101).

Наконецъ, расп р е д ѣ л е и і е темпера т у р ъ вдоль оси сопла изслѣдовали Уаткинсонъ и Бато104), пользовавшіеся для этой цѣли термоэлементомъ изъ желѣза и никкеля.

- ®‘) Proc. Inst. Civ. Eng. 140. HtOO, p. 100: Z. V. d. 1. ПЮ4. S. 1033.

Ilev. Мёе. 1900. VIII, p. 167.

'"•) Kcv. Mc-c. 1902. V. p. 466.

*7) Z. V. il. I. 1903, s. 4: S to do la, Dampft. R. 59.

**) Z. V. (1.1. 1903, S. 441; Forsch. H. 12. S. 16.

®*) Z. V.d. I. 1910. S. 265: Forsch. II. 68, S. 7.

,"°) lMiys. Z. 1902, S. 82; Z.V.d. I. 1901. S. 75.

1Ш) Journ. Am. Soc. Mech. Eng. 1909, p. 11G9: Trans. Am. Soc. M. Eng. 1910. v. 31. j>. 617. *os) Z. V. d. I. 1904. S. 1029.

10’) Z.V.d. I. 1904. S. 349.

104) Ггос. Inst. Civ. Eng. 1907/8, IV, p. 317; Z. Turb. 1910, S. 6.

Движеніе пара по направляющему прибору съ нѣсколькими каналами было подробно наслѣдовано Гтодоля 1";') въ смыслѣ распредѣленія давленія съ нѣсколькими типами направляющихъ приборовъ современныхъ турбинъ, затѣмъ надъ этимъ же вопросомъ, главнымъ образомъ, въ смыслѣ изученія сопротивленій движенію, работалъ Христдейнъ ИІв), который опредѣлялъ величину реакціи струи пара при помощи чувстви-'тельныхъ вѣсовъ; въ послѣднее время надъ этимъ вопросомъ работалъ Лошго107).

Движеніе пара по рабочимъ лопаткамъ изслѣдовалъ первый Стодоля1"8), затѣмъ Левицкій"") и Брилингъ""), пользовавшійся тѣмъ же способомъ давленія струи на особые вѣсы, что и для истеченія пара изъ сопелъ; Банки 109) изслѣдовалъ реакцію и давленіе пара въ лопаткахъ при помощи особаго самозаписывающаго прибора, однако полученные имл» результаты являются сомнительными ; Рато 111) тоже работалъ надъ этимъ вопросомъ; самый надежный способъ—это изслѣдованія съ движущимися лопатками, но о такихъ опытахъ мы имѣемъ свѣдѣнія только изъ работы Г. Хюгененъ 1,г).

Вліяніе бандажей и разстоянія между лапотками удалюсь изслѣдовать Тоссе 11,4), который имѣлъ въ своемъ распоряженіи активпую турбину съ двумя наборами рабочихъ колесъ.

Съ активнымъ колесомъ смѣшанной турбины Парсонса аналогичные опыты были поставлены Маргерр’омъ114).

Величину вентиляціонныхъ сопротивленій вращенію колесъ съ лопатками и безъ нихъ изслѣдовалъ первымъ опять-таки Стодоля115), затѣмъ Ясинскій ”*); но съ теченіемъ времени по этому вопросу собрался достаточно точный и разнообразный матеріалъ, полученный при подробныхъ изслѣдованіяхъ работы нормальныхъ турбинъ; къ такимъ изслѣдованіямъ можно отнести работы Левицкаго съ турбиной Лаваля въ 30 л.с.117), Іосео съ турбиной Эйсрмана въ 250 л.с.118), Гензеке съ турбиной Парсона въ 440 л. с.11я), Грамберга съ турбиной ІІарсон-

105) S t о <1 о 1 а, Dampfturh., S. 91.

,0«) Z. V. <1.1. 1911, S. 2081: Z. Turb. 1912. S. 1.

,и) Forscli. II. 144; Z. V. d. I. 1913, S. 00.

»**) Z. V. d. I. НЮЗ. 8. 4; Stodola. Dampfturb. S. 104.

»«’) Z. Turb. 1906, S. 4; Z.V.il. I. 1900, S. 229.

no) Forscli. И. 08, S. 07: Stodola. Daiupfturli. S. 108. а также то обстоятельство, что Стодоля, включившій діаграмму Папки ні. 3-е иад. своей классической книги, вт. 4-мт. выпустилъ ее совсѣмъ.

ш) А. Bateau: Mode de calcul des turbines a vapour. Paris. 1909; Z. Turb. 1909, S. 518.

11=) Z. d. pbys. Ges, Zurich. 1907, II. 12.

4») Z. Vd.I. 1910, S. 121: Z. Turb. 1910, S. 33.

и*) Z. V.d.l. 1908. S. 1318.

I1S) Stodola, Dampfturb. S. 120.

ue) Z. V. d. 1. 1909, S. 492; Forscli. II. 07: Июл.іет. Полит. О-ва, Москва. 1908. стр. 146.

н») Forscli. II. 12, S. 33.

и») Z. Turb. 1908. S. 253.

н*) Z. Turk 1909, S. 85.

са въ 220 л. с. 120), Рппс съ турбиной II. К. 3. въ 300 л. с. т) и Іоссо. съ активной ту])бшюй въ 1000 л. с. 1іа).

Опыты надъ улучшеніемъ работы турбины добавленіемъ особыхъ нані>авляк)іцнхъ приборовъ за рабочими колесами—диффузоровъ дѣ-далъ Деланортъ**).

Утечку пара черезъ сальники-лабиринты внервые измѣрялъ опять, таки Стодоля 122), а затѣмъ имѣются еще данныя Гензске 123) и отчасті-г у Рипе 124).

испытаніи матеріаловъ и отдѣльныхъ деталей было произведено и производится на заводахъ, конечно, очень много, но изъ нихъ попало въ литературу крайне мало и то лишь краткихъ свѣдѣніи.

Заслуживаетъ вниманіе способъ испытанія пригодности сплава для бандажныхъ колецъ у турбинъ Парсонса завода Виллансъ и Робин-сонт> въ Регби125), затѣмъ очень подробныя и тщательныя испытанія различныхъ матеріаловъ для шеекъ валовъ, вкладышей и сортовъ смазокъ, связанныя съ выясненіемъ различныхъ условій работы и вліяніи нагрѣванія, произведенныя па заводѣ В. К. Э. 12“).

Затѣмъ интересны испытанія упорныхъ подшипниковъ, произведенныя Лаше 1271 тоже на заводѣ В. К. Э., и, наконецъ, его же сообщенія объ испытаніяхъ матеріаловъ для дисковъ турбины 128> на томъ, же заводѣ.

Испытанія всей турбины. Въ настоящее время имѣется много испытаній турбинъ, настолько тщательныхъ и подробныхъ въ смыслѣ изслѣдованія всей турбины или особенно нѣкоторыхъ вопросовъ, связанныхъ съ ея работой, что можно указать цѣлый рядъ, такъ сказать, образцовыхъ испытаній, повтореніе которыхъ съ новыми турбинами крайне полезпо и желательно.

Таковы уже упоминавшіяся выше испытанія Левицкаго117), Іоссе 113),118), Гечзеке 113), Грамберга120), Рипе121), а также испытанія Падровскаго и Дальке съ лавалевской турбиной въ 100 л. с. съ двойнымъ персгрѣвомъ129), испытанія турбины Парнсонсъ въ 900 клв. въ Дортмундѣ130), ІІІретера съ турбиной Мельмсъ-Пфеншитгеръ въ 750 л. с.131), Тетчеръ съ турбиной Ридлеръ-ІПтумфъ въ 2000 л. с.132),

з-‘0) Z. V. (]. I. 1909. S. 2'МІ. 2.Ѵ>.

>21) Z. Tiirb. 1901. S. 501.

**) ІЬ'ѵ. Мбс. 1912, XXX. ]). 517.

,52( S t о <1 о 1 а, Dampfturb. S. 822.

,2:!) Z. Turb. 1909, S. 118.

'-<) Z. Turb. 1910, S. 535.

12Г’) En"n<f. 85. 1908, р. 3; S t о d о 1 а. Dampfturb. S. 236.

»2Г) Turb. 1. 1904/5. Sv 59.

'=’) Z\V. d. I. 1906. ■g!’ ІЩГ -

'•-’*) Z. V. d. I. 1906. S. 4358.

i») Z. V. d. I. 1905, S. 1816.

13<l) Gliickauf. 1905, Nr. 8, 8. 240: Z. Turb. 1905, S. 215.

131) Z. V. d. I. 1900, S. 1811; 1907. S. 344.

152) Z. V.d. I. 1907, S. 605: Forsch. H. 50, S. 1.