Проволочными тензодатчиками

Для регистрации изменения давлений газа в цилиндре можно применить манометр с проволочными датчиками, разработанный на кафедре ТММ МИХМа.

Точность передачи деформации электрическими тензометрами сопротивления с проволочными датчиками зависит в большой степени от применяемых изоляционных покрытий и клеев. Покрытия и клеи должны иметь следующие основные свойства: а) достаточную механическую прочность; б) высокий модуль упругости; в) минимальную пластическую деформацию; г) легкость нанесения и сравнительно быстрое отверждение; д) способность к сцеплению с проволокой и поверхностями изделий, на которые устанавливаются датчики; е) стойкость к воздействию воды и других сред; ж) химическую инертность к тензометрической проволоке и материалу изделий; и) высокое электрическое сопротивление. Свойства клеевых пленок должны по возможности мало изменяться как при хранении тензодатчиков, так и при их работе в широком интервале температур.

Измерение коэффициента трения проводилось с помощью устройства, схематически представленного на рис. 20. Оно состоит из каретки, основание которой 1 свободно лежит на осях 2. На каждой из трех осей закреплено по три подшипника качения 3. Количество подшипников обусловлено необходимостью измерения коэффициента трения при больших нормальных нагрузках. Каретка свободно стоит на ползуне 4. По бокам каретки закреплены упоры 5, в прорезях которых помещаются гибкие элементы 6. Образец 7 жестко закреплен на основании каретки. При движении ползуна каретка смещается в противоположном направлении на расстояние, зависящее от силы трения между образцом и индентором 8. Прогиб гибких элементов фиксируется проволочными датчиками сопротивления 9 и передается на измерительный прибор. При измерении силы трения между образцом и индентором трение в подшипниках качения вследствие его малости не учитывалось.

Определение линейного износа деталей машин является наиболее целесообразным и удобным способом. Для измерения линейного износа деталей могут быть использованы различные измерительные приборы с микрометром или индикатором, контактные приборы с индуктивными или проволочными датчиками, а также бесконтактные приборы с пневматическими датт чиками. При совместном замере износа пары трения удобным является укрепление на одной из испытываемых деталей иглы профилографа, которая записывает величину износа во времени.

Рис. 10.146. Месдоза для измерения сил порядка нескольких десятков тонн с «мощными» датчиками. Измеряемое усилие через прокладки 1 и 2 со сферическим контактом передается на пластину 3 с радиально наклеенными на нее с двух сторон шестью проволочными датчиками 4. Ток в измерительной диагонали моста

15. Боркунский И. X.,Акселерометр с проволочными датчиками •сопротивления, «Приборы и стенды», П-56-481, М. 1956.

"И. И. А. Попов. Вопросы построения приборов для динамических измерений с проволочными датчиками.—-Труды МЭИ, 1951, вып. 26.

Электронный измеритель деформаций отечественного изготовления предназначен для измерения при помощи проволочных датчиков деформаций в одной или в ряде точек (при наличии переключателя на требуемое число точек). Предел измерения относительной линейной деформации от 0 до 6-Ю"3 при 5 диапазонах; погрешность измерения Ч; 0,7°/о от диапазона измерения. Предназначен для работы с проволочными датчиками сопротивлением от 50 до 1000 ом с тензочувствительностью от 1,8 до 2,2. Генератор измерителя даёт напряжение 2 — 4 — 6 а при частоте 1000 гц. Питание установки от сети переменного тока 127/220 в или постоянным током 6 в.

Образцы испытывались при осевом нагружении на универсальной испытательной машине ЦДМ-200пу при частоте нагружвния 5 Гц. Напряжения измерялись проволочными датчиками сопротивления с базой 10 мм с помощью тензометрической втанции 8-АНЧ. По-

Масштаб геометрического подобия выбирается больше или меньше единицы, так, чтобы иметь модель удобного размера. Нагрузка в модели доводится до напряжений порядка 50—100 кГ/см?. Измерения деформаций производят проволочными тензодатчиками с базой 3—• 10 мм, устанавливаемыми в наиболее напряженных местах, которые могут быть оценены посредством лаковых покрытий. Измерение линейных и угловых перемещений производят с погрешностью 0,01—0,002 мм с помощью стрелочных индикаторов, микрометрических головок с электрическим контактом и упругих скоб с проволочными датчиками. Нагрузка модели статическая (исследование распределения напряжений и усилий; оценка жесткости) или динамическая (определение частот и форм колебаний). Исследование напряжений в зонах концентрации на малых радиусах производят с применением малобазных тензометров или оптически-чувствительных наклеек (см. стр. 595). Для тензометри-ческих измерений внутри объема модели проволочные тензодатчики устанавливают в требуемых местах внутри формы, в которую заливают жидкие компоненты органического стекла или материала ЭД6-М перед полимеризацией [32]. Для определения давлений и напряжений по площадкам контакта тензодат-

Напряжения измерялись проволочными датчиками сопротивлением 201,5 ом, базой 10 мм и чувствительностью 2,06. Для наклейки датчиков использовался клей БФ-2. Технология наклейки и сушки датчиков обычная [1, 2].

Рис. 14.16. Манометр с проволочными тензодатчиками

На рабочей части образца 1 устанавливаются хомуты 2, каждый из которых состоит из двух жаростойких металлических пластинок, стягиваемых винтами. На обращенных к образцу сторонах пластинок имеются выступы в виде граней призмы с углом 120°. Расстояние между остриями, являющееся базой измерения деформации, составляет 50 мм; изменение температуры на этом участке по длине образца относительно невелико и составляет ±5%. Преобразователь деформации представляет собой П-образ-ную металлическую скобу, состоящую из плоской упругой перемычки 3 с наклеенными на нее с двух сторон проволочными тензодатчиками 4 и жестких боковых стоек 5. Благодаря тому, что рабочие тензодатчики наклеены с двух сторон упругой перемычки, в измерительной схеме происходит авто- 177

Продольные деформации измерялись по стандартной методике, принятой в исследованиях, проволочными тензодатчиками с базой 5 — 10 мм. При определении их тензочувствительности динамической тарировкой было установлено, что коэффициент тензочувствительности соответствует коэффициенту, указанному заводом-изготовителем, и эта величина использовалась для расчета деформаций по регистрируемой осциллограмме сигнала.

частоте основного движения 0,1—3 Гц и наложенной частоте 30—300 Гц. Режимы низкой и высокой частот могут осуществляться независимо. Нагрузка на образцы до 1000 Н создается через систему тяг 11 при помощи гидроцилиндра 12, который питается от гидросистемы 16. Поскольку нагрузка передается через подвижную державку 5, линия ее действия не остается вертикальной, а расстояние от шарнира 13 до гидроцилиндра 12 также меняется в пределах каждого цикла. Поэтому в цепь нагружения введена компенсационная пружина 14. Под действием силы трения стол 2 стремится сдвинуться. Этому препятствует сменный тарированный упругий элемент 15 с наклеенными на него проволочными тензодатчиками, выполненный в виде балочки равного сопротивления или скобы. Предельная амплитуда измеряемой силы трения 300 Н. Частота колебаний системы стол—упругий элемент на порядок или более выше частоты основного движения.

14. 3 а х а р о в В. П., Ускорениемер с проволочными тензодатчиками для измерения усилий в машинах, сб. «Измерение напряжений и усилий в деталях машин», М. 1955, Машгиз.

Принципиальная кинематическая схема тормозного стенда показана на рис. 1. Электродвигатель, через мягкую кулачковую муфту 2, фрикционный вариатор чисел оборотов 3, конусную фрикционную муфту 4 приводит во вращение барабан 5, несущий сменное контртело (например, насаженное на него кольцо). Маховик 13 приводится во вращение от того же вала, на котором установлен тормозной барабан. Фрикционный вариатор позволяет плавно изменять число оборотов барабана от 300 до 3000 в минуту (вал электродвигателя имеет п — 970 об/мин). Скорость скольжения может изменяться в пределах 4,5 ч-45 м/сек. Над тормозным барабаном на четырех шарикоподшипниках, опирающихся на неподвижные радиусные дорожки, покоится тормозная рамка, состоящая из нижней 7 и верхней 15 траверз, связанных между собой двумя штангами 12. Нижняя траверза предназначена для установки образца-колодки 6 из испытываемого фрикционного материала и для передачи тормозного момента через шарнирный рычаг 8 упругому элементу 9, с наклеенными на него проволочными тензодатчиками 10.

Для измерения давления на колодку в конструкции стенда предусмотрено специальное устройство (рис. 2). На нижней траверзе в держателе 5, покоящемся на упругой балочке 1, устанавливается тормозная колодка 4 с наклеенными «а «ей проволочными тензодатчиками. Степень прогиба балочки зависит от величины нагрузки на колодку, последняя лежит на шарнирных опорах 2, 6 и 7.

Применяемые ш л е и ф о в ы е о с ц и л-л о г р а ф ы: 1) МПО-2 (завода 351), переносный, 8 шлейфов; 2) типа Сименс-ХЭТИ, стационарный, 9 или 6 шлейфов; 3} типа Сименс, переносный, 3 шлейфа; 4) завода „Геофизика", переносный, 24 шлейфа, катушечного типа (может быть использован для работы с проволочными тензодатчиками без усилителей).

7. Аппаратура с наклеиваемыми проволочными тензодатчиками омического сопротивления. Основные преимущества: а) монолитное соединение датчика с поверхностью детали в месте измерения; б) малые вес и тол-

Типы применяемых осциллографов (табл. 6). Осциллографы ПОБ-9 и ОТ-24 применимы для работы с проволочными тензодатчиками без усилителей.

Масштаб геометрического подобия выбирается больше или меньше единицы, так, чтобы иметь модель удобного размера. Нагрузка в модели доводится до напряжений порядка 50—100 кГ/см?. Измерения деформаций производят проволочными тензодатчиками с базой 3—• 10 мм, устанавливаемыми в наиболее напряженных местах, которые могут быть оценены посредством лаковых покрытий. Измерение линейных и угловых перемещений производят с погрешностью 0,01—0,002 мм с помощью стрелочных индикаторов, микрометрических головок с электрическим контактом и упругих скоб с проволочными датчиками. Нагрузка модели статическая (исследование распределения напряжений и усилий; оценка жесткости) или динамическая (определение частот и форм колебаний). Исследование напряжений в зонах концентрации на малых радиусах производят с применением малобазных тензометров или оптически-чувствительных наклеек (см. стр. 595). Для тензометри-ческих измерений внутри объема модели проволочные тензодатчики устанавливают в требуемых местах внутри формы, в которую заливают жидкие компоненты органического стекла или материала ЭД6-М перед полимеризацией [32]. Для определения давлений и напряжений по площадкам контакта тензодат-