Стенд динамического тензометрирования ТД2-3

Для определения напряжения и величин деформаций тела, возникающих под действием циклических и ударных нагрузок, в лабораторной работе применяется тензометр динамический ТД2-3 (рис.1).

а)                                                                                    б)

а) общий вид; б) принципиальная схема

Рисунок  1 – Стенд динамического тензометрирования

 

В состав стенда (рис.1, б) входят: усилитель сигнала (У), усилитель мощности (УМ), источник постоянного тока (ИПТ), устройство контроля (УК), преобразователь напряжения (ПН), устройство индикации (ИК), аналого-цифровой преобразователь (АЦП). К тензометру подключается тензорезисторный датчик. Разъём находится на задней стенки прибора с надписью «Датчик». Принцип измерения прибора ТД2-3 основан на изменении во времени сопротивления тензорезистора R_т, наклеенного на объект диагностики – консольную балку нагружаемую ударной или циклической нагрузкой. Изменение сопротивления происходит вследствие его растяжения или сжатия совместно с объектом диагностики. Датчик запитывается стабилизированным постоянным током, и сигнал с него поступает в тензометр в виде переменного напряжения, пропорционального в каждый момент времени величине амплитуды измеряемой деформации. Это напряжение усиливается и преобразуется в цифровой код. Тензометр ТД2-3 высвечивает на устройствах индикации измеренную величину амплитуды деформации (или величину напряжения в материале объекта). Также имеются разъёмы для подключения регистрирующих приборов - шлейфового и электронного осциллографа, а также цифровой выход, по которому результат измерения выдаётся в виде трёхдекадного двоично-десятичного кода – появляется возможность для связи с компьютером без устройства АЦП (аналого-цифрового преобразователя).

Через клеммы на лицевой панели прибора (обозначены «Uk») с внешнего генератора подается эталонное напряжение для проведения аттестации и периодической поверки прибора. Клеммы XS4, XS5 на лицевой панели прибора обозначены «Uвых», служат для выхода усиленного измеряемого сигнала с целью контроля его уровня и его формы с применением вольтметра или осциллографа.

Основные параметры тензодатчика - это начальное сопротивление (сопротивление покоя) и коэффициент тензочувствительности (Кт), который характеризует величину изменения сопротивления при изменении длины датчика по отношению к его базовому размеру. Значения К_т и величина его начального сопротивления (R_т) заносятся в тензометр перед началом измерения деформации объекта. Предполагается, что все элементы площади сечения равномерно участвуют в передаче силы нагрузки, поэтому относительная деформация части объекта, накрываемая датчиком, в точности равна относительной деформации всего исследуемого объекта. Величина напряжения, возникающего в объекте вследствие приложения нагрузки, вычисляется устройствами прибора в соответствии с законом Гука.

Варианты заданий на лабораторную работу (каждой группе студентов выдает преподаватель). Шифр задания: «а-б-с», где «а»- марка материала (табл. 1), «б»- масштабный фактор (табл.2) и (рис.2), «с»- состояние поверхности детали (табл.3) и (рис3).

Таблица 1 – Физико-механические свойства конструкционных материалов (для ориентировочных расчетов циклической прочности деталей)

№ вар. «а»	Марка материала	Предел прочности sВ, МПа	Предел текучести (пропорциональности) sТ, МПа	Предел выносливости при изгибе s-1, МПа
1	Сталь 3	380…470	210…240	170-220
2	Сталь 30	500…600	300	200…270
3	Сталь 45	610…750	360	250…340
4	40Х	730…1050	650…900	320…480
5	40ХН	1000…1450	800…1300	460…600
6	30ХГСА	1100…1700	850…1500	480…700
7	1Х18Н10Т	580	240	200…240

 

Таблица 2

Материал детали и наличие концентраторов (рис.2)	№ вар. «б»	Ширина детали, d, мм
1. Углеродистая сталь при отсутствии концентрации напряжений	1	25
	2	80
	3	150
2. Легированные стали при отсутствии концентрации напряжений	4	20
	5	60
	6	100
3. Легированные стали при наличии концентрации напряжений	7	20
	8	40
	9	60
4. Углеродистые стали при большой концентрации напряжений	10	15
	11	20
	12	20

es

Рис. 2

 

                             Рис.3

 

Таблица 3

№ вар. «с»	Вид обработки поверхности стальных деталей (рис.3)
1	Полированная поверхность
2	Шлифованная поверхность
3	Тонкая обточка
4	Грубая обточка
5	Наличие окалины

Порядок выполнения работы

 

Меры безопасности

1. Приступая к работе, необходимо убедиться:

· в наличии и исправности заземляющей шины, которая должна быть присоединена к корпусу ТД2-3 медным проводом сечением не менее 3 мм²;

· в исправности и целостности кабелей, предназначенных для подведения цепей питания и управления.

2. В связи с использованием в ТД2-3 переменного напряжения 220 В, 50 Гц при включенном питании категорически запрещается:

· подсоединять и отсоединять кабели;

· снимать верхнюю крышку ТД2-3;

· производить монтажные, слесарные и другие профилактические работы.

3. При эксплуатации тензометра необходимо соблюдать все правила по технике безопасности для электроустановок до 1000 вольт.

 

Подготовка приборов стенда к работе

1. Установить тумблер «СЕТЬ» в верхнее положение. При включении прибора должна загореться лампа «СЕТЬ».

2. Установить переключатель «РЕЖИМ» в положение «0». Проверить питающие напряжения в следующей последовательности:

· Установить переключатель «РЕЖИМ» в положение «+5В», прибор должен показать +5 ± 0, 5В;

· Установить переключатель «РЕЖИМ» в положение «+15В», прибор должен показать +15 ± 1, 5В;

· Установить переключатель «РЕЖИМ» в положение «-15В», прибор должен показать -15 ± 1, 5В;

3. Установить переключатель «РЕЖИМ» в положение «Uk».

4. Прогреть прибор в течение 10 мин.

5. Произвести калибровку прибора.

6. Установить в следующей последовательности:

· переключатель «К_т» в положение «2, 00»;

· переключатель «Е» в положение «200, 0»;

· переключатель «ДИАПОЗОН» в положение предполагаемого диапазона измерения (100).

7. Если диапазон измерения заранее не известен, то рекомендуется установить переключатель «ДИАПАЗОН» в положение «1000» и поочерёдным его переключением найти нужный диапазон.

 

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: