1.4. Описание тарировочной балки

В настоящей работе применена консольная тарировочная балка, выполненная конструктивно как балка равного сопротивления.

При определении коэффициента тензочувствительности тензорезисторы наклеиваются на консоль балки равного сопротивления (рис. 1.4).

Момент сопротивления прямоугольного поперечного сечения Wx = bxh2/6 ≠ const при Lx= L0 W0 = b0 h2/6 Изгибающий момент M0 = PL0 Напряжения крайних волокон при Lx= L0

Рис. 1.4. Схема балки равного сопротивления

В этом случае относительная деформация внешних крайних волокон балки определяется по формуле:

(1.3)

где f - прогиб балки, h - толщина балки, L₀ - длина рабочей зоны балки,

Е = 2,1·10 ⁵ МПа.

Использование тарировочной балки дает возможность задавать относительные деформации Δε и напряжения Δσ, которые зависят только лишь от величины внешней нагрузки. Все это позволяет выполнять практическое определение коэффициента тензочувствительности К, и тарировочных коэффициентов всей системы измерения соответственно по деформациям Кε и по напряжениям Кσ.

Для определения цены деления градуировочная балка загружается и разгружается равными ступенями нагрузки (∆Р).

От приложения нагрузки одной ступени в балке возникает изгибающий момент (∆M=∆Р·L₀), который, в свою очередь, вызывает изменение напряжения в крайних волокнах на величину и изменение относительной деформации на .

1.5. Порядок выполнения работы

Определение коэффициента тензочувствительности тензодатчиков.

1. Ознакомиться с испытательным стендом, включающим тарировочную балку, индикатор часового типа, набор грузов, многоканальный измеритель-регистратор;

2. Включить многоканальный измеритель-регистратор, выполнить поиск адаптера, установку нуля и индикатора часового типа;

3. Загрузить тарировочную балку различными ступенями нагрузки и на каждой ступени снять отсчеты с индикатора часового типа с целью измерения прогиба балки.

Полученные экспериментальные результаты занести в таблицу 1.2.

4. Разгрузить балку в той же последовательности и на каждой ступени снять отсчеты с указанных приборов с целью проверки ранее полученных экспериментальных результатов и выявления процессов релаксации в клеевом слое тензодатчиков;

5. Определить экспериментальные значения относительной деформации балки при загружении внешней нагрузкой.

6. Используя экспериментальные значения приращения относительной деформации материала тарировочной балки, и определить коэффициент тензочуствительности поверяемых тензосопротивлений.

6. Отчет о работе

1. Схема тензорезистора.

2. Схемы градуировочной балки с наклеенными тензорезисторами и точкой приложения силы.

3. Таблицы результатов градуировки тензорезисторов.

Таблица 1.2

Результаты измерения прогиба балки

ΔР, Н

Δε ∙ 10 -5

Δσт, Мпа

Показания регистратора тензорезистации

отсчет по индикатору, мм

Прирощение прогиба, Δf, м

тензорезистор №

тензорезистор №

тензорезистор №

тензорезистор №

растяжение

сжатие

растяжение

сжатие

Δσэ, Мпа

Kσ1 = Δσэ/Δσт

Δεэ

Kε1 = Δεэ/Δεт

Δσэ, Мпа

Kσ2 = Δσэ/Δσт

Δεэ

Kε2 = Δεэ/Δεт

Нулевой отсчет по индикатору, мм

f0 =_______

При загружении

При разгружении

Контрольные вопросы

1. Что такое тензорезистор?

2. Как определяется коэффициент тензочувствительности?

3. Как работает тензометрический мост?

4. Для чего предназначен компенсационный тензорезистор?

5. Почему тарировка тензорезисторов проводится на консоли равного сопротивления?

Лабораторная работа 2

2. ОБСЛЕДОВАНИЕ И ИСПЫТАНИЕ МОДЕЛИ СТАЛЬНОЙ БАЛКИ

2.1. Цели и задачи работы

Ознакомиться с методикой обследования, перерасчета, испытания, обработки и анализом результатов испытания модели стальной балки.

Оборудование:

Лабораторная установка с моделью стальной балки, индикатор часового типа, клинометр, гири, тензорезисторы, мост постоянного тока, электронный тензометрический измеритель деформаций АИД-4, электромеханический тензометр, металлическая линейка, штангенциркуль.