Измерительная аппаратура для исследования машин

2.     Для фиксации деформаций  изгиба    схема    наклейки тензорезисторов приведена на Рис.3.7

Рис.3.7- Схема измерений деформаций изгиба

Соединения резисторов должно быть таковым, чтобы выполнялось неравенство:

где знак  -   символ   растяжения   резистора   (увеличение   его сопротивления),

 -   символ   сжатия   резистора   (уменьшение    его сопротивления).

3.  Для фиксации деформации кручения или крутящего момента схема наклейки тензорезисторов на валу (оси) приведена на рис. 3.8.

Схема соединения тензорезисторов должна удовлетворять условию

В рассмотренных схемах расположения тензорезисторов в некоторых случаях резисторы R₁-R₄ могут быть составными (из 2-х и более тензорезисторов) либо схемы расположения могут включать 2 тензорезистора - это "полумостовая" схема наклейки датчиков.

Рис.3.8-Схема измерений крутящего момента.

3.4.4  Материалы, используемые для тензодатчиков

При проектировании механических датчиков важное место занимает выбор конструкционных материалов. Так, стремление получить большую величину механического сигнала при минимальной нелинейной нагрузочной характеристике диктует выбор материала датчика, обладающего достаточной величиной предела текучести. Этому требованию удовлетворяют: шарикоподшипниковая сталь ШХ15, конструкционная ЗОХГСА, 36НХТЮ. При доминирующем требовании к массе датчика можно использовать алюминиевый сплав АМг6 или сплав титана ВТ6.

При необходимости получения быстродействующего датчика при заданной его чувствительности используют материалы с наименьшей величиной произведения модуля упругости Е на плотность р. Для этого используют сплавы алюминия и магния АМгб и Д16Т. Эти сплавы характеризуются малой плотностью, хорошей коррозионной стойкостью, высокой пластичностью. Они не подвержены хрупкости при низких температурах, могут применяться в условиях морского и тропического климата, агрессивной химической среды.

Общими требованиями к материалу датчиков являются технологичность при механической обработке, свариваемость, немагнитность и др. Этому удовлетворяют материалы из хромоникелевых коррозионностойких сплавов 12X18Н9Т и 36НХТЮ.

3.4.5 Конструктивные особенности датчиков

Датчики малых перемещений

Необходимость в измерении перемещений возникает при прочностных исследованиях, оценке жесткости элементов и узлов, прогибов, поворотов и биений движущихся элементов машин, при определении износа элементов машин в процессе их эксплуатации.

Измерения перемещений выполняются как в статическом, так и динамическом режимах. Граница диапазона измерений от сотых Долей миллиметров до сотен миллиметров. Частотный диапазон -0... 100 кГц.

В зависимости от назначения и рабочего диапазона форма и размеры датчиков могут быть разнообразны:

- элементы балочного типа;

- элементы рамочного типа;

- элементы арочного типа;

- элементы кольцевого типа;

-    элементы мембранного типа, рис. 3.9.

Датчики сил и крутящих моментов

Рис. 3.9. Схемы датчиков.

Результаты экспериментальных исследований деформаций и напряжений в узлах и деталях машин, а также других механических параметров чаще всего являются функциями действующих в узлах сил и моментов сил.

Измерение сил осуществляется двумя способами:

1. Первый способ основан на измерении деформаций узлов, передающих или воспринимающих силу. Возможность использования этого способа определяется условиями: