Поверка манометра в гараже: в чём косяк эксперимента?

[Droog_Andrey]

https://youtu.be/Q5NXRQfPPr4

Груз массой 20,9 кг давит на поршень цилиндра с внутренним диаметром 27 мм. Расчётное давление должно быть более 3,5 бар, но три различных манометра показывают около 3 бар. Пробовали разные грузы, линейности нет.

Это манометры одинаково врут, или есть существенный огрех в проведении эксперимента?

[venco]

Трение в поршне. Во всех ручных насосах, что я разбирал, трение поршня растёт вместе с давлением. Ну и не забывайте, что трение может быть направлено в разные стороны.

[Droog_Andrey]

Но на видео видно, что груз достаточно легко колеблется по вертикали после надавливания рукой, т.е. трение покоя пренебрежимо мало.

[EUgeneUS]

venco в сообщении #1627174 писал(а):

Трение в поршне

Трение в поршне - раз. Действительно там "юбку" давлением распирает и прижимает к стенкам цилиндра.
Второе - это перекосы при загрузке. Это увеличивает трение в поршне и создаёт трение в верхнем кольце, через которое шток проходит.

Droog_Andrey в сообщении #1627177 писал(а):

Но на видео видно, что груз достаточно легко колеблется по вертикали после надавливания рукой, т.е. трение покоя пренебрежимо мало.

То, что груз колеблется, это не означает, что трение мало. Усилие-то все равно приходится прилагать. И какая часть усилия связана с трением, а какая с давлением газа - понять сложно.

[Droog_Andrey]

При вертикальных колебаниях груза показания манометра меняются слабо, в пределах 0,1 бар. Если бы трение поршня давало вклад около 0,5 бар, то разница при движении груза вверх и вниз была бы существеннее :)

[venco]

Droog_Andrey в сообщении #1627177 писал(а):

Но на видео видно, что груз достаточно легко колеблется по вертикали после надавливания рукой, т.е. трение покоя пренебрежимо мало.

Там гибкая юбка, она может допускать колебания.

[sergey zhukov]

Я все не смотрел. Но в таких насосах бывает еще обратный клапан на выходе. Если он с пружинкой, то это тоже может влиять.

[Droog_Andrey]

venco в сообщении #1627189 писал(а):

Там гибкая юбка, она может допускать колебания.

Амплитуда колебаний превышает возможности юбки. Да и при давлении в 2 бара манометр показывает больше, чем даёт расчёт, а в случае трения было бы наоборот.

sergey zhukov в сообщении #1627190 писал(а):

Я все не смотрел. Но в таких насосах бывает еще обратный клапан на выходе. Если он с пружинкой, то это тоже может влиять.

Как пружинка изменит давление, оказываемое на поршень?

[sergey zhukov]

Droog_Andrey
Пружина изменит давление, которое показывает манометр.

[Amw]

Droog_Andrey в сообщении #1627171 писал(а):

Пробовали разные грузы, линейности нет.

Разные грузы - разная сила трения покоя. Гистерезис проверить - приподнять груз аккуратно потом придавить.

sergey zhukov в сообщении #1627194 писал(а):

Пружина изменит давление, которое показывает манометр.

Интересно, как это может быть, если нигде не травит?

[wrest]

Я думаю что трение поршня о стенки тут не причина. Конечно, было бы хорошо иметь кривую масса-давление, построенную от нуля массы. Я полагаю что где-то, мы не видим где, имеется редуктор давления в виде например клапана, ниппеля и т.п., о чем писал выше sergey zhukov, или масса груза измерена неверно.

[Droog_Andrey]

Amw в сообщении #1627203 писал(а):

Гистерезис проверить - приподнять груз аккуратно потом придавить.

Проверяли, всё хорошо.

wrest в сообщении #1627211 писал(а):

или масса груза измерена неверно.

Массы грузов измерялись кухонными весами. Они, конечно, могут врать, но для трёхкилограммовой гири они показали 2999 г. Поэтому погрешность измерения массы вряд ли существенна.

[EUgeneUS]

Droog_Andrey

Если Вы к этим экспериментам имеете непосредственное отношение, то проверьте, пожалуйста
1. Наличие\отсутствие обратного клапана на выходе насоса.
2. Гистерезис движения штока при полной загрузке. Например, так:
а) загрузить.
б) надавить.
в) придерживая рукой (для исключения колебаний), дать вернуться штоку наверх до равновесного положения.
г) сделать риску на штоке.
Потом:
а) подтянуть груз несколько вверх.
б) придерживая груз (для исключения колебаний), дать вернуться штоку вниз до равновесного положения.
в) сделать риску.
Сравнить положение двух рисок.

3. Манометры какие проверяются? Для воздуха или для воды?
В эксперименте с насосом там, понятно воздух. А вот далее там что-то типа водопровода.

[wrest]

Меня ещё смутил момент 1:42 -- там сперва давят на поршень, показывают что манометр реагирует, потом давление с ручки насоса снимают, но манометр показывает 1..1,5 атмосферы (на рисунке я написал 0.5 а потом посмотрел дальше и там первое большое деление это 3 бара, а не 1, и стрелка где-то посредине между нулём и первым большим делением). Пш вашим расчетам это должно быть около 10кг массы давящей на поршень.

Тема устройства и соединения выхода насоса и входа манометра не раскрыта. Я бы начал искать проблему все-таки там.

-- 27.01.2024, 20:54 --

Droog_Andrey в сообщении #1627171 писал(а):

Пробовали разные грузы, линейности нет.

Это тоже напрягает, линейность должна быть.

[EUgeneUS]

Droog_Andrey в сообщении #1627171 писал(а):

Пробовали разные грузы, линейности нет.

Звучало уже, но всё таки. Хотелось бы посмотреть на форму графика.
Например, если график - близко к прямой, но смещенной, скажем на 0.5 бар, то похоже на "ниппель".
А если плавно загибается, то похоже на трение и перекосы.