6. Способы парирования усилий и крутящих моментов

6.1 Тарирование силоизмерителей для измерения усилий при растяжении

Тарирование силоизмерителя (см. рис.1.3) можно проводить двумя способами: прямым и косвенным.

Прямое тарирование производят следующим образом. Отсоединяет силоизмеритель от канатов и нагружают его грузами с весом ,. При этом ступень усиления усилителя и параметры регистрирующего прибора должны быть такими же, как и при записи осциллограммы нагрузок. Записывают показания прибора при нагружении силоизмерителя каждым грузом и получают ступенчатую тарировочную осциллограмму (рис. 1.7, а). Измеряют ее ординаты в миллиметрах. По совокупности значенийистроят тарировочный график. При хорошей работе измерительной аппаратуры график должен быть линейным. Масштаб усилий находят по формуле, Н/мм:

.

Рисунок 1.7. Тарировочная осциллограмма (а), тарировочный график (б)

В случае нелинейности показаний пользоваться масштабом нельзя, необходимо использовать тарировочный график.

Тарирование силоизмерителей косвенным способом выполняют с использованием специальной тарировочной балки (рис. 1.8). Пластина 1 с наклеенными на нее с двух сторон тензодатчиками 2, нагружена по высоте одинаковым изгибающим моментом. Параметры балки: сечение пластины 1, длина консоли 3 и вес сменных грузов 4 подобраны так, что при последовательном ее нагружении грузами одинаковой массы в пластине возникают изгибающие напряжения, :

; ;,

где – число грузов.

Рисунок 1.8. Тарировочная балка

После записи осциллограмм нагрузок на экспериментальной установке к усилителю подключают тарировочную балку и, нагружая ее грузами, записывают тарировочную осциллограмму.

Измеряют ординаты на этой осциллограмме, мм .

Тарировочные усилия составят, Н:

; ;,

где ,,– напряжения в тарировочной балке при последовательном напряжении с грузами, соответственно равными,и;– число грузов;– площадь поперечного сечения упругого элемента силоизмерителя,;,– соответственно сопротивление тензодатчиков силоизмерителя и тарировочной балки,.

Далее строят тарировочный график и определяют масштаб.

6.2. Тарирование месдоз

Тарирование месдоз мембранного типа (см. рис. 1.4) выполняют непосредственным нагружением на прессе. Месдозу устанавливают между верхней траверсой и плунжером и подключают к усилителю.

Задают тарировочные усилия, Н:

; ;,

где – давление масла в цилиндре гидропресса, устанавливаемое по манометру,;– площадь плунжера,;– коэффициент, учитывающий потери на трение в уплотнении гидроцилиндра .

Осциллографом или самопишущим прибором записывают ступенчатую тарировочную осциллограмму и измеряют ее ординаты в миллиметрах . Определение масштаба усилий и построение тарировочного rpaфика выполняют так, как это изложено ранее.

6.3. Тарирование усилий при наклейке проволочных датчиков непосредственно на исследуемую деталь

Если деталь легко отсоединяется от механизма и ее относительно просто нагрузить известными силами, то применяют прямой метод тарирования (аналогично прямому тарированию силоизмерителей). В тех случаях, когда к исследуемой детали трудно или невозможно приложить тарировочную нагрузку, используют косвенный метод тарирования с применением тарировочной балки. Датчики детали и балки должны быть одинаковы по омическому сопротивлению и базе, выбраны из одной партии и наклеены одним и тем же способом. После записи осциллограмм нагрузок к усилителю подключают тарировочную балку и записывают тарировочную осциллограмму (см. рис. 1.7, а). Находят тарировочное усилие, :

; ;,

где ,,– напряжения в тарировочной балке;– число навешиваемых грузов; – площадь поперечного сечения детали в месте наклейки тензодатчиков,.

Если нагрузку воспринимают две детали, то необходимо в выражения подставлять их суммарную площадь поперечных сечений. Далее строят тарировочный график и, если он прямолинейный, определяют масштаб усилий.