книги / Малобазные тензодатчики сопротивления

10 мм, равна по величине наибольшей ординате эпюры, полученной

поляризационно-оптическим		методом.
Результаты измерений на тензометрической модели были
пересчитаны по формулам		подобия	на натурную модель. В ра­
диусе R x применение тензодатчиков			с базой 10 мм дает заниже­
ние	величины наибольших	напряжений на 12% (503 Мн/м2,
5030	кГ/см2 вместо 600 Мн1м2у 6000 кГ/см2); в радиусе Rn оно

приводит к принципиально неверным результатам, поскольку тензодатчик с базой 10 мм находится частично в зоне растяжения, частично в зоне сжатия.

Исследование распределения удельных давлений в шарнирах карданных передач малоомными фольговыми тензодатчиками

Все современные методы расчета карданных передач на проч­ ность и износостойкость исходят из того или иного закона распре­ деления удельных давлений в шарнирах скользящего трения этих передач.

Рис. 84. Расчетная схема сопряжения шипов и втулок вилки карданной передачи

Б. Р. Гальчуном, Д. Т. Анкудиновым и М. С. Эйдиновым был предложен исходя из принятой ими расчетной схемы сопряжения (рис. 84) инженерный метод расчета распределения удельных давлений в шарнирах карданных передач, учитывающий наклон­ ное расположение их контактных поверхностей [12]. Ими было получено, в частности, выражение для максимального значения удельного давления q (x)max по длине шипа

0.ra8[-ag*L+0.66£.(,—

7 (* )т а х =

R arc sin	- 5 г ) Г

где	М — момент на карданном		валу;
	21	— рабочая длина шипа;
	L	— расстояние от оси кардана до середины шипа;
	Е	— приведенный модуль	упругости;
	а	— угол перекоса контактных поверхностей;

R — радиус втулки;

е =* (R — г) — радиальный зазор;

г— радиус шипа.

Сцелью проверки полученной теоретической зависимости

было экспериментально исследовано распределение удельного давления q (x)max по длине шипа. Исследование проводили на на­ турных образцах серийного производства тяжелых карданных передач различных параметров, устанавливаемых на универсаль­ ном испытательном стенде [64].

Для определения удельных давлений вдоль образующей втулки цилиндрической шарнирной пары вилки кардана (рис 85) в ра­ диальном направлении сверлили сквозные отверстия диаметром 3—5 мм. На поверхность отверстий наклеивали малобазные (1,5 мм) фольговые константановые тензодатчики с сопротивлением 8—12 ом, изготовленные на подложке из лака ВЛ-6.

Монтажные провода от тензодатчиков укладывали в кольце­ вые и осевые пазы на наружной поверхности втулки и выводили в ее торец.

Отверстия во втулке заливали пластической массой на основе эпоксидной смолы ЭД-5. В некоторых случаях перед заливкой в от­ верстия вставляли стальные штифты с незначительным радиаль­ ным зазором. После отверждения эпоксидного компаунда и его адгезии с металлом внутреннюю и наружную поверхность втулки окончательно обрабатывали с таким расчетом, чтобы расстояние от кромки решетки тензодатчика до внутренней поверхности втулки не превышало 0,5 мм. Компенсационные тензодатчики заливали в специальную деталь, расположенную рядом с шарнирной парой.

Измерения проводили нулевым методом высокостабильным статическим тензометром ВСТ-2.

Втулку тарировали в специальном тарировочном приспособле­ нии, имитирующем вилку карданной передачи. Давление на вну­ тренней поверхности втулки создавали маслом, подаваемым насосом высокого давления.

При измерении распределения удельных давлений карданную передачу с шарнирными соединениями устанавливали в силовом контуре стенда и нагружали статическим крутящим моментом, контролируемым тензодатчиками, смонтированными на карданном валу.

Испытания проводили в широком диапазоне изменения внеш­ ней нагрузки (крутящего момента) для различных конструктивных параметров карданной пары.

циентом тензочувствительности 45. Тензодатчики 4 наклеивали эпоксидным клеем Д-86 с двух сторон балки 5 равного сопротивле­ ния, выполненной из термообработанной бериллиевой бронзы

Рис. 87. Полупроводниковый малогабаритный датчик давления

Бр. Б2 толщиной 0,5 мм. Давление на балку передается впаян­ ной в корпус 3 датчика мембраной 1 через винт 2. Мембрану изго­ товляли из бериллиевой бронзы Бр. Б2 толщиной 0,1 мм. Для улучшения теплоотдачи внутреннюю полость датчика заполняют силиконовой жидкостью. Максимальный прогиб балки не превы­ шает 0,25 мм, что обеспечивает достаточную линейность характе­ ристики.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Плотности некоторых химических реактивов (жидкостей)

					Плотность
Название	Синоним		Формула		в г/см3 при
					288—293°	к
					(15-20° С)
Амилацетат	1-пентанол, ацетат		CHgCOOQHu		0,879
Ацетон	2-пропанон, диметилке-		СН3СОСН3		0,790
Бензол	тон				0,879
	Бензен, фен		с бн	в
Бутилацетат	—		СН СООС Н		0,882
Томилфосфат	Пункрезилфосфат		(СН3СвН7 )3 Р04		1,177
Этилацетат	Уксусный эфир	ме-	СН3СООС2 Нб		0,901
Этиловый спирт	Этанол, алкоголь,		СН3СН2ОН		0,789
	тилкарбинол, винный
	лпипт
Этилцеллозольв	ишр1	эфир	С2 НБОСН2СН2ОН		0,935
	Моноэтиловый
	этиленгликоля	цел-
	лозольва

1 . А н к у д и н о в Д. Т. и М а м а е в К. Н. Измерительные свойства

тензодатчиков при переменной деформации. Горные машины. Сб. трудов. Вып. 5. Свердловск, 1967.

2 . А н к у д и н о в Д. Т. и М а м а е в К. Н. Методика экспериментального

определения упругих констант тензометрических материалов. Горные машины.

Сб. трудов. Вып. 5.	Свердловск, 1967.
3. А н к у д и н о в	Д. Т. и М и х а й л о в О. Н. Приспособление для изго­

товления розеток проволочных тензодатчиков сопротивления. Горные машины. Сб. трудов. Вып. 4, Свердловск, 1965.

4. А н к у д и н о в Д. Т. н М и х а й л о в О. Н. Экспериментальное иссле­ дование петлевых тензодатчиков при плоском напряженном состоянии. Горные машины. Сб. трудов. Вып. 5. Свердловск, 1967.

5. А н к у Д и н о в Д . Т. Химический метод повышения сопротивления

тензодатчиков из константановой фольги. Горные машины. Сб. трудов. Вып. 5. Свердловск, 1967.

6 . А р с е н ь е в а - Г е й л ь А. Н. Применение полупроводников в тензо­

метрии. Сб. «Полупроводники в науке и технике». Т. И. Изд. АНСССР, М.—Л.,

1958.	. А р с е н ь е в а - Г е й л ь А. Н. Тензометрические свойства некоторых
7
полупроводников. Журнал технической физики, т. XVII, вып. 8 , 1947.
8	. Б а д и н т е р Е. Я., Б а л а б а н С. И., Б е л и к о в е к и й 3. И.
и Р е н с к и й А. Б.		Тензочувствительность литых микропроводов. Микро­
провод и приборы сопротивления. Вып. III, изд-во «Картя Молдовеняска», Киши­
нев,	1965.
9	. В а с и Л ь е в А. А. и Д а й ч и к М. Л. Термостойкие самотермоком-
пенсированные тензодатчики. «Машиноведение», 1965, № 5.
10. В о р о б ь е в а		Л. М. Преобразователи из тонкой металлической фольги.

Сб. «Проволочная тензометрия». Стенограммы докладов, прочитанных на научнотехнической конференции по проволочной тензометрии в Ленинграде в мае 1958 г., вып. 1 : Под ред. А. М. Туричина, Л ., ЛДНТП, 1958.

И. Высокотемпературные тензодатчики. Сб. статей. Перевод с английского

Д. Т. Анкудинова. Машгиз, М., 1963.

12. Г а л ь ч у н Б - P . , А н к у д и н о в Д . Т. и Э й д и н о в М. С. Инже­ нерный метод расчета распределения удельных давлений на контактных поверх­ ностях цилиндрических шарниров скользящего трения карданной передачи. Горные машины. Сб. трудов, вып. 4, Средне-Уральское книжное изд-во, Сверд­

ловск,	1965.
13.	Г л а г о в с к И Й Б. А. и П и в е н И. Д . Электротензометры сопротив­

ления. М.—Л ., Энергия, 19$4.

14. Г у к Г. Н . , П а в л е н к о Ю. С. и Г а в р и к о в а В. П. Приклеивае­ мый тензометр сопротивления с воспринимающим элементом из тонкого слоя вис­ мута. ГОСИНТИ, ПНТПО Д|ь П-62-42/6, М., 1962.

15. Г у к	Г- Н.	Поперечная чувствительность пленочных висмутовых тензо­
датчиков. Вып.		1. Тензодатчики сопротивления. ГОСИНТИ, ПНТПО,
№ 18-64-332/8,	М.,	1 9 6 4 .

16.Д и т к и н В. А. и К у з н е ц о в П. И. Справочник по операционному исчислению. Госэнергоиздат, М., 1951.

17.Д ь ю к с и Д и с М. Печатные схемы, их конструирование и примене­ ние. Перевод с англ. М. Г. Косенко, М. И. Кролль, Г. И. Кузнецовой. Под ред. Ю. М. Овчинникова и И. С. Файберга, изд-во иностр. литер., М., 1963.

18.	И л и с а в с к и й	Ю. В. Полупроводниковые тензометры. Вып. 6 .
Серия «Полупроводники», ЛДНТП, Л., 1963.
19.	И л ь и н с к а я	Л. С. и П о д м а р ь к о в	А. Н. Полупроводниковые
тензодатчики. Энергия, М.—Л., 1966.
20.	И л ь и н с к а я	Л. С. Высокотемпературные тензодатчики на основе
жаростойких окислов. М., «Машиноведение», Март — Апрель, 1967, № 2 .
21.	И л ь и н с к а я	Л. С. Полупроводниковые тензодатчики (Обзор зару­
бежной техники), ГОСИНТИ, М., 1962.
22.	К а з а н ц е в А. В. Влияние расстояния		до решетки и ее жесткости

на показания проволочного тензометра при изгибе. Материалы конференции по неразрушающим методам контроля деталей машин и аппаратов (2 -я межобласт­

ная научно-техническая конференция). ЦБТИ Восточно-Сибирского совнархоза, Иркутск, 1964.

23.К а з а н ц е в А. В. Неупругие свойства материалов основы проволоч­ ных тензометров и клеев и их влияние на показания проволочных тензометров. Материалы конференции по неразрушающим методам контроля деталей машин

иаппаратов (2 -я межобластная научно-техническая конференция). ЦБТИ Вос­

точно-Сибирского совнархоза, Иркутск, 1964.

24.К а з а н ц е в А. В. Способы уменьшения ползучести проволочных тен­ зодатчиков. Материалы конференции по неразрушающим методам контроля деталей машин и аппаратов (2 -я межобластная научно-техническая конференция).

ЦБТИ Восточно-Сибирского совнархоза, Иркутск, 1964.

25.	К а р д а ш о в Д . А. Синтетические клеи. Химия, М.,	1964.
26.	К е д р о в В. В., К а р в а ц к и й М. Б. и М о р о з о в	Н. И. Аппара­

тура для измерения деформации с помощью проволочных тензодатчиков. Труды ЦАГИ, вып. 698, Оборонгиз, М., 1957.

27.Клеи и технология склеивания. Материалы конференции. МДНТП. М., 1967.

28.К л о к о в а Н. П. Тензодатчики для измерения при повышенных темпе­

ратурах. Машиностроение. М., 1965.

29. Л у р ь е А. И. Операционное исчисление и его приложение к задачам механики. Гостехиздат, М. — Л ., 1950.

30.М а з о В. И. Групповое изготовление малобазных двухслойных спираль­ ных проволочных тензодатчиков. Вып. 1. Тензодатчики сопротивления, ГОСИНТИ, М., 1964, № 18-64-332/8.

31.М а з о В. И. Измерение напряжений малобазными тензодатчиками. Исследование, расчет и конструирование машин. Труды Уральского Политехни­ ческого института им. С. М. Кирова. Сб. 146, Свердловск, 1966.

32.М а з о В. И. Передача деформации в малобазных тензодатчиках. Иссле­

дование и расчет напряжений в деталях машин и конструкций. Наука, М., 1966.

33. М а л к о в С. И. Кремненитроглифталевые клеи и лаки. Сб. «Проволоч­ ная тензометрия». Стенограммы докладов, прочитанных на научно-технической

конференции по проволочной тензометрии в Ленинграде в	мае 1958 г., вып. 1 ,
под ред. А. М. Туричина, Л ., ЛДНТП, 1958.	М., изд-во	иностр.
34. М и н у с и н с к и й Я. Операторное исчисление,
литерат., 1956.		поверх­
35. М и т и ч е н к о Г. А. Измерение напряжения на^ внутренних

ностях сосудов под давлением. Сб. «Измерение напряжений и усилий в деталях машин». Под ред. Н. И. Пригоровского, М., Машгиз, 1955.

36.М и х а й л о в О. Н. Определение собственных напряжений методом отверстия. Автореферат, 1956.

37.М у х и н Н. Л. К вопросу о типаже фольговых тензодатчиков. «Приборо­

строение», 1965, № 1 1 .

38.	М у х и и Н. Л. и Ш а б а л и н Ю. А. Корректировка							сопротивления
фольговых тензодатчиков.		«Приборостроение»,		1958, №1 1 .
39.	О с и п о в и ч Л. А.		и С м ы с л о в	И. И. Полупроводниковый мало­
габаритный датчик давления.			«Приборостроение»,		1965,	№	1 0 .
40.	О с т р о в с к и й	Л.	И., П о л я к о в		А.	Л.	и	С а м о р о д ­
о к и й	В. Н. Конденсаторный метод сварки концов решетки проволочного пре­

образователя с выводами. Сб. «Проволочная тензометрия». Стенограммы докладов, прочитанных на научно-технической конференции по проволочной тензометрии

вЛенинграде в мае 1958 г., вып. 2, под ред. А. М. Туричина, Л ., ЛДНТП, 1958.

41.П а н ш и н Б. И. Механические испытания клеевых соединений. Клеи и технология склеивания, под. ред. Д . А. Кардашова, ГНТИ, Оборонгиз, М., 1960.

42.П е р р и К. К. и Л и с с н е р Г. Р. Основы тензометрирования. Пере­

вод с англ. канд. техн. наук Е. А. Троянского. Под ред. канд. техн. наук

Я.Т. Ильичева, М., изд-во иностр. литер., 1957.

43.Полупроводниковые тензодатчики. Министерство приборостроения, средств автоматизации и систем управления. ОНТИ по приборостроению, средст­ вам автоматизации и системам управления. М., 1967.

44.Полупроводниковые тензодатчики. Под ред. М. Дина. Перевод с англ.

А.Ф. Городецкого, под ред. Н. П. Раевского. М.—Л ., Энергия, 1965.

45.П у ч к и н Б. И. Приклеиваемые тензодатчики сопротивления. М.—Л ., Энергия, 1966.

46.Р а е в с к и й Н. П. Датчики механических параметров машин. Изд-во АН СССР, М., 1959.

47.Р е н с к и й А. Б. Проволочные тензометры сопротивления без попереч­ ной чувствительности. ГОСИНТИ, ПНТПО, № П-62-42/8, М., 1962.

48.Решения второго научно-технического совещания по проволочной тензо­ метрии, состоявшегося в Ленинграде 16—20 мая 1961 г., Л ., Ленсовнархоз, 1961.

49.Р о з о н о э р Л. И. Принцип максимума Л. С. Понтрягина в теории оптимальных систем. «Автоматика и телемеханика», т. XX, 1959, № 11.

50.Р у д а ш е в с к и й Г. Е. Методика расчета и изготовления термоком­

пенсированных тензодатчиков. «Измерительная техника», 1957, № 3.

51.Р у д а ш е в с к и й Г Е. Температурная компенсация при тензометрировании. «Измерительная техника», 1956, № 1.

52.Р у з г а 3. Электрические тензометры сопротивления. Перевод с чеш­ ского Т. Щипановой под ред. д-ра техн. наук Н. П. Раевского. Госэнергоиздат,

М.—Л., 1961.

53.С о л о д о в н и к о в В. В. Статистическая динамика линейных систем автоматического управления. Физматгиз. М., 1960.

54.Т и с е н к о Н. Г. К вопросу о компенсации температурных измерений сопротивления наклеенного тензодатчика. «Измерительная техника», I960, № 4.

55.Т и с е н к о Н. Г. Самокомпенсированные проволочные тензодатчики общего назначения. Л ., ЛДНТП, 1961.

56. Т и с е н к о Н. Г. Термообработка константана для высокотемператур­ ных проволочных тензометров сопротивления. «Вестник машиностроения»,

1953,	№	12.	А. М. и Н о в и ц к и й П. В. Проволочные преобразова­
57.		Т у р и ч и н
тели	и их техническое		применение. Госэнергоиздат, М.—Л ., 1957.

58.Ф е р р и Дж . Вязкоупругие свойства полимеров. Перевод с англ, под ред. Гуля В. Е. Изд-во иностр. литер. М., 1963.

59.Физическая акустика. Под ред. У. Мэзона. Т. 1. Методы и приборы уль­

тразвуковых исследований.	Часть Б, Мир, М., 1967.
60. Ч е р н я к К. И.	Неметаллические материалы в судовой электро-

ирадиотехнической аппаратуре. Справочник. Судостроение. Л ., 1966.

61.Ч и р и м а н о в В. П. Учет поперечной чувствительности тензопреоб-

разователей. «Измерительная техника», 1966, № 2.

62. Ш в е д о в В. П. Тензометрическая аппаратура, применяемая при испытаниях деталей машин в натурных условиях. Вып. 2. Аппаратура для изме­ рений с применением тензодатчиков сопротивления. ГОСИНТИ, М., 1964, № 18-64-300/7.

63. Ш н у р о в 3. Е. Вопросы прочности клеевых соединений. Клей и тех­ нология склеивания. Сб. статей под ред. Д . А. Кардашова. ГНТИ. Оборонгиз,

М., 1960.	М. С. и Г а л ь ч у н Б. Р. Универсальный	стенд для
64. Э й д и н о в
экспериментального	исследования тяжелонагруженных карданных	передач

ишиннопневматических муфт. Сб. УПИ, 1964, № 136.

65.Э м д и н А. Г. и Э т и н г о ф М. И. Фотомеханический метод изготовле­ ния тензодатчиков сопротивления из фольги и установка их на объект исследо­

вания.	ГОСИНТИ,	№ 18-66-1373/103, М., 1966.
6 6	. Э т и н г о ф	М. И. Фольговые датчики конструкции ЦНИИТМАШ.

Приборы и датчики для измерения деформации и упругих характеристик метал­ лов. Труды ЦНИИТМАШ, М., 1962, № 32.

67. Я к о в л е в	В.	Ф. Измерение деформации и напряжений деталей ма­
шин. Изд. 2 -е, испр.	и	переработ., М.—Л., Машгиз, 1963.
6 8 . F i n к К. Eine		dinamische Efchung von Dehnungsmefistreifen. Archiv
fiir das Eisenhuttenwesen		21 (1950). Nr. 3/4, S. 137— 142.
69. H 6 n i s c h	G.	Der Einfluss der Dehnungsubertragung zwischen Bauteil

und Messdraht auf den K-Faktor von DehnungsmeBstreifen, Maschinenbautechnik 15

(1966),	H.	2.3.		Bestimmung	der
70.	M a t t i n g A. und H a h n K. F. Die experimentelle
Klebschicht		iiberlappten	Metallklebverbindungen. Zeitschrift	fur Metallkunde,
Bd. 50, H. 9, 1959.
71.	R o h r b a c h		Chr. und C z a i к a N. Deutung des	Mechanismus	des

Dehnungsmessstreifen und seines wichtigsten Eigenschaften an Hand eines Madolles.

Materialpriifung, 1959,		Bd. 1, Nr. 4.
72. R o h r b a c h		Chr. und C z a i к a	N. Ober das Kriechen von Dehnungs-
meflstreifen unter statischer Zugbelastung 1, 1			1 , 1 1 1 . Archiv fur Technisches Messen,
1959,	1960.

				ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие											3
Введение											8
Г л а в а	I . Отечественные и зарубежные малобазные тензодатчики										11
1.	Проволочные тензодатчики с плоской решеткой							. . .		.	11
2. Проволочные тензодатчики с двухслойной спиральной решеткой											14
3. Проволочные тензодатчики с одиночной нитью											16
4.	Фольговые	тензодатчики			. . . . .						17
5.	Пленочные	поликристаллические тензодатчики .									25
6.	Полупроводниковые			монокристаллические			тензодатчики				26
Г л а в а	/ / . Изготовление малобазных тензодатчиков										30
1.	Изготовление проволочных тензодатчиков с плоской решеткой									,	30
2.	Групповой способ изготовления тензодатчиков с двухслойной спи­
3.	ральной решеткой . . . .						.				34
	Изготовление фольговых тензодатчиков										37
4.	Химический метод повышения сопротивления фольговых тензодат­
	чиков ..................				. . .		.	.			42
5.	Корректировка сопротивления фольговых тензодатчиков . . . .										47
6.	Изготовление		висмутовых		пленочных поликристаллических					тен­
7.	зодатчиков	..........................................................................	полупроводниковых			тензодатчиков					47
	Изготовление										50
8.	Крепление выводных			проводников							53
Г л а в а	I I I . Материалы,"применяющиеся при изготовлении							тензодатчиков			59
1.	Тензочувствительные			материалы		. . .					59
2.	Связующие. Состав и технология приготовления								.	.	66
3.	Материалы, применяющиеся для изготовления свободной подложки										70
Г л а в а	I V . Связующие. Методы испытания и свойства										73
1.	Применение	феноменологической теории полимеров к							описанию
	вязкоупругого поведения и деформированного состояния связующего										73
2.	Экспериментальное исследование вязкоупругих свойств связующих										82
3.	Свойства тензометрических связующих										94
Г л а в а	V . Влияние конструктивных параметров тензодатчиков на их										104
	измерительные характеристики
1.	Деформация	решетки		тензодатчика		при его	нагружении . . .				104
2.	Экспериментальное исследование					деформированного			состояния
	решетки тензодатчика				..........................................................................						109
3.	Теоретическое исследование деформированного состояния решетки
	фольговых тензодатчиков										120