Cтраница 3
В экспериментальной технике широко используются методы электроизмерения тока, напряжений или сопротивления в специальных датчиках, преобразующих неэлектрические механические или температурные параметры в электрические. Так известно применение тензометрических датчиков сопротивления, наклеиваемых на поверхность исследуемого объекта, деформации которого приводят к деформации датчика и изменению его электрических измеряемых параметров. Использование методов электроизмерений позволяет сравнительно просто вести непрерывную запись одновременно измеряемых параметров на самопишущих приборах. [31]
Поэтому при исследовании машин и механизмов для регистрации быстро меняющихся механических величин применяется, как правило, магнитоэлектрический ( реже катодный) осциллограф. Так как чувствительность магнитоэлектрического осциллографа недостаточна для регистрации тех незначительных изменений тока, которые происходят в мостовой схеме при деформации датчиков, то предварительно этот ток усиливают. [32]
Сравним с точки зрения чувствительности к деформации тензометрический и магнитоупругий датчики. Недостатком тензодатчика является низкий уровень сигнала, а также косвенное измерение усилия, так как измеряется не само усилие, а деформация датчика, вызванная деформацией промежуточного элемента, воспринимающего усилие; в результате такого метода измерений возникают погрешности. [33]
Сопротивление тензометра изменяется за счет изменения сечения проволоки при ее растяжении и сжатии во время деформации датчика вместе с деформацией испытуемой детали. Но, кроме того, сопротивление проволоки тензометра изменяется еще вследствие изменения ее удельного я сопротивления под влиянием меха - нических напряжений в материале проволоки при деформации датчика. [34]
Такой датчик представляет собой резиновую нить толщиной 1 мм, на которую в растянутом состоянии намотана константано-вая проволока диаметром 0 015 - 0 02 мм. Датчик наклеивается в направлении измеряемой деформации и деформируется вместе с материалом шины. При деформации датчика натяжение проволоки и ее электрическое сопротивление изменяются. Изменение сопротивления датчика записывается на осциллограмму или регистрируется стрелочным прибором по обычной измерительной схеме. [35]
По второй схеме ( см. рис. 53, б) в балансирных опорах 2 устанавливается статор двигателя 3, кинематически отделенный от корпуса шпинделя 5, который в этом случае жестко закреплен на раме стенда. Сопряжение статора с корпусом шпинделя выполнено подвижным ( по скользящей посадке) и уплотнено резиновым кольцом. Поскольку при испытаниях окружное перемещение статора 3, определяемое деформацией датчика 7, невелико, дополнительные потери в подвижном соединении статора с корпусом и в подшипнике незначительны - и находятся в пределах погрешности измерений. [36]
На рис. 3.23 представлены результаты более детального изучения закономерностей деформации датчиков в этих условиях. Видно, что наблюдавшаяся деформация фольговых пьезорезисторов частично обратима. Установка полимерных прокладок между фольговым датчиком и поверхностями стеклянных пластин показала, что с увеличением толщины прокладок деформация датчиков уменьшается и при толщине 0 12 мм становится пренебрежимо малой. Отсюда следует, что размер блоков, образующихся при дроблении стекла в импульсе сжатия, меньше 100 мкм. Эксперименты с несимметричной установкой изолирующих полимерных прокладок указывают на влияние направления градиента напряжений на дробление поверхностных слоев стеклянных пластин - искажение поверхности второй пластины, через которую волна входит из мягкой полимерной прокладки в стекло, существенно больше, чем искажение поверхности первой пластины. На дробление стекла влияет также и величина градиента напряжений - деформация резистивных датчиков возрастала с увеличением ширины волны сжатия и не наблюдалась вовсе на контактной поверхности, через которую в стеклянный образец вводилась ударная волна. [37]
При растяжении или сжатии детали в направлении расположения проволоки сопротивление датчика соответственно возрастает или уменьшается. При растяжении проволока удлиняется и утоныиается в пределах упругих деформаций, а при сжатии укорачивается и утолщается. Величина сопротивления изменяется не только в результате изменения геометрических размеров проволоки при растя - жении и сжатии, но и вследствие происходящего при этом изменения удельного сопротивления проволоки под влиянием механических напряжений. Деформация датчика в направлении, перпендикулярном расположению проволоки, вызывает чрезвычайно малое изменение сопротивления. [38]