книги / Малобазные тензодатчики сопротивления

изменение модуля упругости обеспечивалось за счет изменения температуры. С этой целью, а также с целью стабилизации тем­ пературных режимов блок тарировочных балок помещали в тер­ мостат.

Исследование тензодатчиков при повышенных температурах (малых модулях упругости) позволяло увеличить величины сме­ щений сечений решетки и получить картину деформированного состояния тензодатчика в более отчетливой форме, чем при ком­ натной температуре.

В большинстве опытов деформация балок составляла ем = = 0,775-10"3, температура — 293 (20) и 413° К (140° С).

Номинальное сопротивление Rt и приращение сопротивления ARt отдельных участков решетки измеряли одинарно-двойным мостом Р329 класса 0,05. Нулевые замеры и замеры после нагру­ жения снимали по достижении установившегося деформирован­ ного состояния решетки.

Принятая схема включения тензодатчиков и применяющаяся аппаратура позволяли добиться необходимой стабильности изме­ рений. Обычно изменение сопротивления отдельных участков нитей решетки при нагружении балки составляло 10—20, а по­ грешность измерения не превышала 0,5 единиц.

Для проверки влияния промежуточных (потенциальных) вы­ водов на характер приращения сопротивления отдельных участ­ ков нити решетки приращение сопротивления измеряли на одном и том же тензодатчике, сначала при приклеенных выводах, а затем после их отделения (вплоть до нити решетки) от поверхности балки. Сравнение показало, что приклейка потенциальных выво­

п

Сумма 1п ^ (ьм — ept) соответствует полной потере деформации

i= 1

решетки по отношению к деформации основного материала. Потеря деформации может быть истолкована геометрически как площадь, ограниченная уровнями гм и ер..

По найденной деформации участков гр. определяли также

абсолютные обратные смещения сечений решетки hcyK, проходя­ щих через потенциальные выводы относительно одноименных сечений балки. Абсолютные обратные смещения для первого, второго и третьего сечений решетки легко находятся при рассмот-

рении схемы недеформированного (рис. 41, а) и деформированного (рис. 41, б) тензодатчика

Были рассмотрены также абсолютные прямые смещения сече­

ваются лишь средние значения деформации участков —L и относительных обратных смещений сечений ЬсУк решетки.

Вышеописанная картина характерна для групп тензодатчи­ ков, наклеенных очень тщательно. Если указанное условие не соблюдается, но тензодатчики наклеены достаточно хорошо для практического использования, то описываемые ниже закономер­ ности не удается выявить в пределах одной партии из 6—12 тензо­ датчиков из-за большого разброса показаний.

Нерегулярности, связанные с первым нагружением, т. е. с необратимыми пластическими деформациями тензодатчика, нами не исследовались. Для фольговых тензодатчиков со связующим ВЛ-931 они малы и, кроме того, легко устранимы тренировкой [24].

Влияние модуля упругости связующего на деформированное состояние тензодатчиков оценивалось при двух значениях дли­ тельных модулей, соответствующих 298° К (25° С) (рис. 44, а, б) и 413° К (140° С) (рис. 45, а, б).

Как видно, потеря деформации решеткой, пропорциональная заштрихованной площади, при большом модуле упругости (ком­ натная температура) мала и носит местный характер. В пределах внутреннего участка тензодатчика до 0,6/а деформация решетки практически соответствует деформации основного материала гр{Г)1=ъ,ыд^Ъм- При малом модуле упругости (повышенная темпе­

ратура) снижение деформации по концам базы велико (до 85%), наблюдается заметное снижение деформации (до 20%) на среднем участке.

Влияние времени нагружения на деформированное состояние тензодатчика определяли измерением через 15 сек и 2,7 ксек (45 мин) после нагружения балки. Как видно из приведенных данных для тензодатчиков типа Б, их деформированное состоя­ ние (рис. 46) зависит от длительности нагружения. С ростом вре­ мени деформация гр./гм уменьшается (рис. 46, а), а относитель­

ные обратные смещения hcyKlsM увеличиваются по всей базе; эти процессы проходят более интенсивно по концам решетки.

Следовательно, деформированное состояние тензодатчика но­ сит временный характер и должно быть представлено в общем случае в виде гр (/, /).

Влияние базы и площади поперечной перемычки решетки на деформированное состояние тензодатчика при высоком модуле упру­ гости связующего (комнатная температура) трудно оценить, так как деформации отдельных участков нити оказываются близкими между собой по величине и мало отличаются от деформации ос­ новного материала. Кроме того, ошибки определения коэффи­ циента тензочувствительности нити и деформации основного мате­ риала при получении относительных смещений решетки входят в суммируемые малые разности (см. стр. 113), что приводит к силь-

ному разбросу графиков относительного смещения сечений ре­ шетки.

При малом модуле упругости сопоставление данных, получен­ ных на тензодатчиках типа Б и В, показало, что при увеличении площади поперечной перемычки (от 0,1 мм2 до 1,6 мм2) дефор­

ным материалом, но и связующим, образующим выступающие (свободные) концы подложки. Во-вторых, тем, что связующие под перемычкой не находятся в состоянии чистого сдвига.

Влияние свободных концов подложки на деформированное со­

датчиках типа Б, свободные концы подложки которых последо­ вательно подрезали вплоть до торца решетки.

Из приведенных данных видно, что подрез подложки заметно уменьшает относительные деформации и увеличивает относитель­ ные обратные смещения решетки. Так при малом модуле упругости связующего (рис. 48) деформация решетки по ее концам состав­ ляет лишь 0,256*, т. е. почти столько же, сколько у тензодатчи-