Что такое рычажные весы?

Теория весов подвергалась тщательному изучению как учеными, так и конструкторами измерительных приборов, и в настоящее время по отношению к этому прибору имеются достаточно полные указания, как надлежит его конструировать для получения требуемых результатов.

Научные исследования требуют от весов возможно точного результата, какой только может быть получен при современном состоянии науки и техники. В практической жизни довольствуются сравнительно грубыми взвешиваниями, и от весов требуются лишь постоянство результата и уверенность в нем до тех пределов, которые имеют значение на практике.
Для того, чтобы весы работали четко и правильно периодически необходимо обращаться в специализированню организацию, которая производит ремонт измерительного оборудования.
Наиболее простой и в то же время совершенный прибор для сравнения массы двух тел представляют так называемые рычажные весы, основанные на принципе, данном еще Архимедом. Принцип этот состоит в том, что колеблющийся жесткий рычаг, имеющий где-либо на своем протяжении точку опоры, приходит в состояние покоя (равновесия) только тогда, когда алгебраическая сумма моментов сил (то есть произведений силы на соответствующее плечо), приложенных к данному рычагу, равна нулю.

Рычажные весы и представляют собой жесткий рычаг, имеющий точку опоры. На некоторых расстояниях от нее находятся две точки для подвеса чашек, на одной из которых помещается взвешиваемое тело, а на другой — условные единицы массы, так называемые гири. Точки опоры и подвеса изготовляются обычно в форме острых ножей (ребро призмы) из возможно твердого материала (закаленной стали или агата), опирающихся на подушки из не менее твердого материала.

Расстояния от точек подвеса чашек до отвесной линии, которая проходит через точку опоры, так называемые плечи рычага, могут быть между собой равны или не равны. По принципу Архимеда, в первом случае, рычаг находится в равновесии (в горизонтальном положении), когда массы гирь и взвешиваемого тела равны, во втором — когда масса гирь будет во столько раз меньше массы тела, во сколько плечо, на которое действует масса тела, меньше плеча от точки подвеса гири.

Таким образом, теория рычага дает определенное практическое указание на то, как следует устраивать рычаги, применяемые в качестве весовых приборов. Рычаги должны быть как можно легче и как можно прочнее; точки подвеса чашек должны быть или на одной прямой с точкой опоры или несколько выше ее (последнее желательно при неравноплечных рычагах). Центр тяжести рычага должен быть ниже точки опоры и, по возможности, к ней ближе.

Хотя увеличение длины плеча при данной его массе также ведет к увеличению чувствительности, оно в то же время сопряжено с целым рядом нежелательных последствий: увеличением периода качаний весов, увеличением прогиба. Вследствие этого предпочтение отдают весам с короткими плечами.

Следует принять также во внимание, что при давлении груза на острия призм неизбежно происходит некоторое затупление их, и законы равновесия рычагов всегда, более или менее, нарушаются: чувствительность их, вследствие изменения трения с нагрузкой, обычно меньше теоретически ожидаемой. Устройство ножей и подушек и надлежащее их расположение и укрепление представляет наиболее трудную и ответственную часть работы весовых мастеров.

Loading...

Комментарии закрыты.