Ракеты... Лаборатория:

Простейшие весы

Изготовление простых плечевых весов

равноплечие весы плечевые весы

Страничка ракетостроения. Последнее обновление:

   Все рецептуры химических составов даются в процентах по весу. Очевидно, что без весов правильно отмерить компоненты не представляется возможным. Хорошие весы вещь не очень дешевая, но совсем не обязательно тратиться на их приобретение. Изготовить простейшие плечевые весы под силу даже пятикласснику, знакомому с рычагом Архимеда. Именно в этом возрасте я и сделал такие и до сих пор ими пользуюсь, лишь немного модифицировав их. Причем использую их для тонких ответственных взвешиваний. Точность моих весов достигает 0,03г, т.е. они реагируют на 2-3 крупинки дымного пороха. Не многие современные весы могут посоперничать с ними, а ведь это очень простая, сделанная почти что на скорую руку конструкция. При желании можно еще больше увеличить точность взвешивания, если более тщательно подойти к разработке конструкции. Правда, необходимости в этом не вижу.


   Равноплечие весы

   Для начала посмотрим, как сделать простейшие равноплечие весы.

Из двух ровных дощечек саморезами скручиваем подставку, как показано на фотографии.

Затем берем ровную тонкую, но достаточно прочную планку длиной 40-60 см, хотя бы деревянную линейку. По центру делаем маленькое отверстие для подвески.

Еще надо организовать стрелку, указывающую на отклонение весов от среднего положения – это может быть обычная зубочистка, приклеенная в центре планки. Направление стрелки - вверх или вниз – не принципиально, важно, только чтобы в нейтральном положении, когда планка стоит горизонтально, она указывала на какую-нибудь ответную метку, например, на стойке весов.

С краев планки делаем два маленьких отверстия для подвески чашек. Делаем их на 4-5 мм ниже центрального. Расстояние от центрального отверстия до крайних должно быть одинаковым. В эти дырочки втыкаем маленькие канцелярские скрепки, развернутые наподобие буквы S. На эти импровизированные крючки и будем подвешивать чашки весов.

Чашки делаются из любых легких пластиковых коробок, бутылок, крышек, чем они будут легче, тем лучше. Для подвески на крючки можно привязать к ним 3-и тонких проволочки или нитки, соединив их узлом на некотором расстоянии от чашки. Расстояние должно быть таким, чтобы позволять планке отклоняться от горизонтального положения при нагружении одной из чашек. Подвешиваем чашки на крючки и весы готовы.

Взвешивание на таких весах делается стандартно. Надо только учесть, что как бы аккуратно мы ни собирали весы, они не будут находиться в нейтрале. Поэтому, перед взвешиванием необходимо уравновесить плечи весов, кинув на поднявшуюся чашку легкий грузик, например, кусочек бумаги, так чтобы стрелка указывала в нулевое положение. В качестве разновесок можно взять советские медяки, у которых монета 1 коп. весит 1 г, монета в 2 коп. – 2 г и т.д. до монеты в 5 коп..

   Плечевые весы

Плечевые весы отличаются от предыдущих тем, что на них можно измерять не только абсолютный вес, но и отмерять сыпучие составы, например, порошковые компоненты химических смесей в пропорциях. Это удобно, когда не нужно знать полный вес смеси или под рукой нет никаких разновесок. Главное отличие таких весов в том, что чашки весов могут перемещаться по планке и устанавливаться в разных положениях относительно точки подвеса, т.е. изменять соотношение левого и правого плеча.
   Для таких весов лучше сделать планку из тонкой рейки. Подвесить планку можно также на гвоздик. Если она очень тонкая, то лучше подвешивать не в отверстие, а сделать в центре канавку надфилем и просто положить на гвоздь, а, еще лучше, на специально спрофилированный стержень. От центра подвески в обе стороны отмечаем на планке деления, так чтобы получилось десять отметок, и нумеруем их по возрастанию по мере удаления от центра.
   Так же организуем стрелку, указывающую на отклонение весов от среднего положения. Как альтернатива зубочистке - стальная проволочка толщиной 1,0-1,5мм, согнутая в виде буквы Г и примотанная нитками на клею в центре планки.

Крючки для подвески чашек просто накидываются сверху планки и по их положению можно устанавливать нужное нам отношение плеч. Хорошо в местах отметок сделать насечки надфилем, чтобы чашечки весов не гуляли во время взвешивания.

Вот и все отличия. При взвешивании используем обратную пропорциональность плечей и весов в уравновешенном состоянии

L1/L2 = M2/M1

И, конечно, перед взвешиванием, уже когда установлено нужное соотношение плеч, надо обязательно уравновесить весы, уложив балластный грузик на нужную чашку. Иначе в соотношении примет совсем ненужное участие разница моментов левой и правой части весов. Для примера опишу процедуру взвешивания компонента1 и компонента2 в соотношении 35:65 :

- устанавливаем левую чашку1 на крайнюю отметку "10";

- устанавливаем правую чашку2 в положение "5,4", вычисленное из соотношения L2 = (M1*L1)/M2, т.е. L2=(35*10)/65=5,4 ;

- уравновешиваем весы положив балластный грузик на чашку2;

- насыпаем компонент1 на чашку1 ;

- постепенно насыпаем компонент2 на чашку2 до уравновешивания плечей;

Компоненты отмеряны в нужном соотношении. Понятно, можно действовать наоборот в разрезе двух последних пунктов. Т.е. можно сначала засыпать компонент2 на чашку2, а затепм постепенно подсыпать компонент1 на чашку1.


При определении абсолютного веса у таких весов есть интересная возможность задавать доли грамма, даже если у нас нет таких мелких разновесок. Например, надо отвесить 0,3 г вещества. Берем монетку 1 коп., весящую 1г, и кладем на печо весов на риску "3". Теперь насыпаем в чашку на противоположном плече до установления стрелки в ноль. Вот мы и отмерили 0,3 г.


/31.05.2011 kia-soft/

P.S.
   Думаю, принцип понятен, а конкретная реализация может быть разной. Как вариант для пропорционального взвешивания, можно двигать не чашки весов, а менять положение точки подвеса. Надо только понимать, что для точного взвешивания нужно, чтобы элементы конструкции были как можно легче и, в то же время, как можно жестче. Плечи, особенно для второго варианта, должны быть достаточно большими. Трение в подвижных участках - минимальным. Обязательна балансировка перед взвешиванием. Качество разновесок тоже имеет значение.
    Все это обязательные, но достаточно простые требования, так что проблем возникнуть не должно.

***