Перемещения в упругие —Измерение

Ряд приведенных выше конструкций имеет регулирование установки индикатора, но оно является только наладочным. В то же время может оказаться необходимым, учитывая непостоянство положения поверхности проверяемой детали, производить регулирование рабочего натяга индикатора. На фиг. 105 приведены конструкции узлов, позволяющих в процессе измерения удобно и плавно производить перемещение индикатора. Более компактной, но менее удобной является конструкция, показанная на фиг. 105, а. Стойка 1 разрезана и соединена при помощи упруг ой скобы 2. Винт с накатанной головкой 3 ввернут в верхнюю губку скобы и опирается концом на ее нижнюю губку. Вращая винт 5, регулируют разжим скобы 2 и тем самым изменяют угловое расположение всей стойки 1 вместе с индикатором 4. [c.100]

Таким образом, поставленная задача о восстановлении напряженно-деформированного состояния упругого тела по известному вектору перемещений на части поверхности сводится к решению системы интегральных уравнений Фредгольма первого рода (3.9). Исходная информация, необходимая для однозначного нахождения неизвестного вектора реакций или нагрузки, в общем случае должна включать в себя данные о всех трех компонентах вектора перемещений на поверхности измерений. Но во многих случаях эффективному измерению поддаются лишь отдельные компоненты вектора перемещений. Например, при тензометрических исследованиях натурных конструкций или их моделей находят величины относительных удлинений (деформаций) в точках поверхности, что позволяет после предварительной обработки дискретных данных измерений (интерполирование, сглаживание и т.п.), путем интегрирования эпюр деформаций построить в локальной системе координат поверхности эпюры компонент вектора перемещений, касательных к поверхности измерений. В то же время нормальная к поверхности компонента вектора перемещений не может быть определена тензометрическими методами. В таких случаях определение неизвестного вектора напряжений может быть осуществлено по двум или даже одной компоненте вектора перемещений, при этом искомый вектор напряжений может восстанавливаться не однозначно. Это связано с возможностью появления нетривиальных решений для неполной системы однородных уравнений (3.9). В некоторых случаях характер нетривиальных решений можно предсказать. Выбор того или иного решения может быть осуществлен на основании некоторой дополнительной информации (например, информации о величине искомого вектора в какой-либо одной точке) или исходя- из общих представлений о напряженном состоянии исследуемой конструкции. [c.66]

Измерительную головку устанавливают на столе шлифовального станка. Для автоматического подвода скобы в положение измерения и возврата в исходное положение при установке и снятии обрабатываемой детали используется гидравлический цилиндр //, управляемый от гидросистемы станка. Для крепления головки к гидроцилиндру предусмотрена направляющая 38 типа ласточкин хвост . Два сменных измерительных щупа/б и 20, оснащенных сферическими алмазными наконечниками 17 и 19, прикреплены к двум параллельно расположенным кареткам 22 и 37, подвешенным к корпусу прибора на параллелограммах из плоских пружин 14 и 24. Измерительное усилие обеспечивается упругими элементами 25, натяжение которых регулируется при помощи винтов 26 и 3/. К нижней части каретки 37 прикреплен индуктивный датчик 12, якорь 13 которого установлен на каретке 22, несущей верхний измерительный щуп. Взаимное перемещение измерительных щупов в процессе обработки детали на шлифовальном станке вызывает изменение воздушного зазора в датчике и, следовательно, изменение его индуктивного сопротивления. Возникающий в результате этого переменный электрический сигнал усиливается и поступает к показывающему прибору и в блок командных реле. При достижении определенного, заранее установленного размера обрабатываемой детали, срабатывают соответствующие реле, коммутируются внешние электроцепи и подаются команды для управления автоматическим циклом обработки. [c.182]

Реостатный датчик деформаций [63], [74]. При деформации изменяется положение скользящего контакта. Используется как индикатор деформаций упругого элемента в приборах при дистанционных измерениях (датчики давления, динамометры). Перемещение скользящего контакта в диапазоне измерения не менее 1—2 мм. Применяется измерительная схема без усиления. [c.548]

Рассмотрим некоторые экспериментальные стенды, включенные в схему лаборатории МЭИ. Рабочая часть установки для исследования характеристик сопл, на влажном паре методом взвешивания реактивной силы (рис. 2.2) была выполнена с однокомпонентными газодинамическими весами и присоединялась к увлажнителям стенда I (рис. 2.1). Установка предназначалась для проведения физических исследований осесимметричных двухфазных течений и определения коэффициентов тяги, расхода и потерь кинетической энергии. Равноплечий рычаг 2 жесткой конструкции подвешен с помощью упругого шарнира (ленточного креста) в сварном корпусе. На рычага на одинаковом расстоянии от точки опоры размещены два идентичных стакана, связанных с увлажнителем стенда двумя гибкими сильфонами большого внутреннего диаметра. В стаканы устанавливают исследуемые объекты. Кинематическая схема весов позволяет, во-первых, полностью освободить силоизмеритель от измерения побочного усилия, создаваемого перепадом статических давлений на стаканах и, во-вторых, получать характеристики сопл при одном заглушенном стакане и сравнительные характеристики, сли сопла установлены в обоих стаканах. Рычаги 1 и 8 предназначены для присоединения к ним силоизмерителей и индикаторов перемещения рычага 2. Измерение реактивной силы осуществляется компенсационным (нулевым) методом. Рассматриваемая рабочая часть оснащена весами высокого класса точности и другими приборами для пневмометрических и оптических исследований потока. [c.23]

В металлорежущих станках перемещения валов (в особенности щпинделей) снижают точность обработки и качество поверхности деталей. В делительных и отсчетных механизмах упругие перемещения снижают точность измерений и т. д. [c.323]

В заключение можно заметить, что любое упругое тело может быть фактически использовано в качестве динамометра дело лишь в системе измерений перемещений. [c.343]

Измеряемыми на моделях величинами являются деформации и перемещения. Места измерения различные зоны конструкции, в том числе места резкого изменения формы конструкции и концентрации напряжений. Кроме измерения деформаций и перемещений в отдельных точках конструкции, необходимо получать путем измерений поля деформаций и перемещений. В связи с этим целесообразно в сложных моделях конструкций применение нескольких методов измерений хрупких тензочувствительных покрытий наклеиваемых тензорезисторов оптически чувствительных наклеек и вклеек. Отдельные зональные модели выполняются из оптически чувствительного материала. Типы применяемых в этих исследованиях тензорезисторов и измерительной аппаратуры в зависимости от задачи исследования и характера измеряемых величин приведены в работе [5]. Там же показано, что вычисление напряжений в модели по приращениям показаний тензорезисторов Д осуществляется с применением постоянной Ст, определяемой тарировкой выборки в 5—10 тензорезисторов, устанавливаемых на консольном образце из органического стекла с модулем Ет при температуре Т тарировки. В том случае, если величина модуля упругости Е материала модели отлична от величины Ет, то значение Ст пересчитывается для величины модуля упругости Е материала модели при температуре Ь измерений [5] [c.30]

Фиг. I. 44. Упругие тензометрические скобы для измерения взаимного перемещения в открытых и закрытых местах модели для одной пары точек (тип /) и для двух пар

Экспериментальные исследования на объемных тензометрических моделях из материала с низким модулем упругости позволяет (см. раздел 27) определять напряжения и перемещения в металлоконструкциях гидротурбин. Хотя измерение напряжений и пере- [c.417]

Статически неопределимые конструкции, составляемые из простейших элементов, дают круг задач, которые могут решаться таким путем. При выполнении расчета усилий, перемещений и напряжений в статически неопределимых системах методами строительной механики возникает необходимость находить упругие характеристики и напряжения в отдельных частях конструкций от известной внешней нагрузки и внешних единичных усилий, прилагаемых в сечениях, которыми рассекается заданная конструкция. Так как отдельные элементы конструкции имеют сложную форму, то определение указанных упругих характеристик и напряжений от заданных нагрузок целесообразнее производить не путем расчета, а экспериментально, выполняя на отдельных простейших тензометрических моделях измерение этих линейных и угловых перемещений и напряжений. Обеспечение условий сопряжения рассмотренных на простейших моделях отдельных элементов в целой статически неопределимой конструкции производится путем расчета с составлением и решением линейных уравнений деформаций, из которых определяются статически неопределимые усилия в сечениях. Напряжения и перемещения в любой точке статически неопределимой конструкции находятся затем сложением замеренных на простейших моделях величин, умноженных на значения соответствующих статически неопределимых усилий. [c.418]

Для точного измерения прогиба к образцу прикладывается предварительная нагрузка величиной 150 Н. Затем производится установка датчика перемещений для измерения прогиба, и образец равномерно нагружается до разрушения. В упругой области скорость нагружения не должна превышать 50 Н/с. [c.68]

Базовое общее решение осесимметричных краевых задач. Осесимметричные краевые задачи для многослойного полупространства или плиты решаются в безразмерных переменных р = г/а, 1 = г/Н, где а — характерная величина, например, длина радиуса круговой области контакта, принятая за линейную единицу измерения. Величина отношения X = Н/а является характерным параметром задачи. Конструкция многослойного полупространства (плиты) характеризуется геометрическими параметрами t = Н-/Н, определяющими границы слоев Ь = и упругими параметрами 6 = Е /Е , Хг = Ь )- Напряжения и перемещения в слое с порядковым номером г = 1, ТУ + 1 обозначаем через [c.214]

Математическая теория упругости основывается на следующих допущениях деформация весьма мала составляющие деформации, согласно обобщенному закону Гука, являются линейными функциями составляющих напряжения составляющие смещений также в большинстве случаев остаются малыми величинами по сравнению с наименьшими размерами тела и лишь иногда достигают сравнимых с ними величин упругая деформация не зависит от способа приложения напряжений, иными словами, не зависит от времени, в течение которого действовали напряжения ). Эти допущения, опирающиеся на результаты измерения упругих деформаций или перемещений в металлах, горных породах и других материалах, оказываются, за некоторыми исключениями (к последним принадлежат пористые твердые тела, литые металлы и пр.), достаточно близко отвечающими действительности для большинства практических приложений. [c.441]

В приборах для измерения линейных и угловых размеров и перемещений натяжные упругие элементы, как правило, обеспечивают [c.155]

В обычных условиях обработки, чтобы определить величину смещения детали, требуется обработать несколько деталей,так как величина конусности в партии деталей колеблется в результате действия случайных факторов и в первую очередь припуска и твердости материала заготовок. Попытка внести поправку в смещение задней бабки по результатам обработки первой детали не дает эффекта. В качестве примера на рис. 3.36 показаны две точечные диаграммы изменения величины конусности. Вторая диаграмма получена в результате обработки партии цилиндрических деталей с управлением упругими перемещениями и смещенной задней бабкой по результатам обработки одной детали, а первая построена по результатам обычной обработки со смещенной задней бабкой по измерениям конусности, полученной тоже после обработки одной детали наибольшего диаметра. Разброс величины конусности (Ad) в партии деталей, обработанных обычным способом, составил 110 мкм. Смещение задней бабки по полученной конусности на детали, обработанной из заготовки наибольшего диаметрального размера, привело к тому, что колебание величины конусности в условиях обычной обработки не изменилось, не изменялась и постоянная составляющая конусности, а лишь сместилось поле рассеяния величины конусности и поэтому стало другим направление конусности. В условиях же управления упругими перемещениями в 2 раза сократилось колебание конусности, а систематическая составляющая конусности уменьшилась до 10 мкм. [c.230]

Экспериментальные исследования показали, что при использовании указанной САУ погрещности от температурных деформаций деталей на диаметральных размерах не превыщали 0,005 мм, в то время как при обычной обработке с тем же колебанием припуска (от 4 до 5,5 мм) эта погрешность достигла значения 0,05 мм. Снижение температурных де( юрмаций деталей также может быть достигнуто использованием САУ, в которых измерение производится датчиками температуры (искусственной и естественной термопарой), а в качестве регулирующих параметров используются скорость подача, скорость и подача одновременно. Как уже указывалось выше, в ряде случаев изменение жесткости системы СПИД в направлении получаемых размеров оказывает существенное влияние на точность обработки деталей. Для компенсации такого рода погрешностей наиболее эффективно использовать САУ упругими перемещениями технологической системы. [c.276]

Однако при управлении процессом с целью его стабилизации приходится учитывать не номиналы перемещений, а их отклонения от номинала, что требует использования измерительных устройств, по крайней мере, на порядок более чувствительных, чем в случае, когда необходим контроль лишь номинальных значений. Если, таким образом, номинальные значения перемещений определяются сотыми долями миллиметра, то их поддержание с точностью до 5—10% вполне возможно путем непосредственного контроля перемещений с помощью существующих средств. В ряде случаев, когда жесткость узлов системы СПИД относительно велика, необходимо изыскать пути для контроля отклонений упругих перемещений от номинальных значений. При оснащении САУ шлицешлифовального станка, предназначенной для стабилизации радиальной составляющей усилия резания [35, 36], было принято решение об измерениях упругих перемещений заднего центра, измеренная жесткость которого оказалась равной примерно 19 800 Н/мм ( 200 кгс/мм). Расчеты, а затем и эксперимент показали, что при полном использовании мощности привода шлифовального круга = 2,8 кВт) даже при равномерном [c.443]

При измерении упругих перемещений, возникающих у вращающихся частей станка, например, деформаций шпинделя шлифовального круга под действием сил резания или отжатий патрона при токарной обработке, контактные измерения могут привести к быстрому износу контактирующих в процессе измерения поверхностей. В этом случае можно рекомендовать использование датчиков, работающих на бесконтактном принципе. Место встройки датчика, собственно, определяет его габариты. С этой точки зрения наиболее желательным является датчик с возможно меньшими габаритами и большой, по возможности, крутизной преобразования. [c.445]

К к указывалось, для измерения упругих перемещений в системе СПИД принципиально возможно использование различных датчиков линейных величин независимо от принципа действия. [c.453]

Проделанный обзор показывает многообразие возможных решений при выборе средств измерения упругих перемещений в станках, оснащенных САУ. Но не следует думать, что эти решения исчерпываются лишь рассмотренными видами датчиков. В ряде случаев вполне возможно использование датчиков, работающих и на других принципах, если эти датчики отвечают тем требованиям, какие предъявляются при конкретном решении задачи по оснащению металлорежущего станка системой автоматического управления ходом технологического процесса. [c.453]

В предыдущих исследованиях, где определялось упругое перемещение, его измеряли после обработки детали как расстояние между участком поверхности детали, полученной выхаживанием с малыми режимами, и участком обработанной поверхности. Такой способ определения величины Лд, кроме того что вносит определенную ошибку в измерение, не позволяет измерять Лд в момент его образования, т. е. одновременно с другими величинами, действующими во время резания. В связи с этим было решено измерять величину упругого перемещения Лд через измерение смещения технологической оси обрабатываемой детали и вершины режущего инструмента относительно независимой системы отсчета и путем последующего вычисления значений Лд. Реализация независимой системы отсчета, устанавливаемой вне станка, вызвала определенные затруднения, в связи с чем в качестве системы отсчета была принята координатная система, связанная со станиной станка. Путем выбора соответствующего места расположения датчиков относительно зоны резания погрешность измерения, как показали эксперименты, вызванная собственными деформациями станины, не превышала 3 мкм при нагружении системы СПИД силой резания в 2500 Н (250 кгс). Выбор режимов резания при экспериментах определялся с учетом того, чтобы сила резания не превышала 2500 Н (250 кгс). [c.457]

Кроме описанных дифференциальных и клиновых МСХ, были экспериментально исследованы несколько образцов роликовых МСХ. Были изучены причины буксования МСХ (см. подразд. 10). На основании этой части исследований даны рекомендации, касающиеся конструкции и технологии изготовления фрикционных МСХ, создана методика гидродинамического расчета. Для определения работоспособности вновь созданных фрикционных МСХ для ИВ весьма эффективна экспериментальная проверка заклинивания при ударном приложении внешней нагрузки удар наносится по ведомой детали МСХ в направлении, соответствующем заклиниванию МСХ. Механизм считается нормально работающим, если не обнаруживаются даже микроперемещения ведущей части относительно ведомой в направлении удара. Для регистрации перемещений рекомендуется использовать гибкую пластину, одним концом заделанную на ведомой детали МСХ, а другим опирающуюся на ведущую часть. На пластину наклеены тензорезисторы, включенные в обычную схему измерений. При изменении относительного положения деталей вследствие удара в пластине возникают напряжения изгиба, которые регистрируются осциллографом. На рис. 53 приведена типичная осциллограмма ударного заклинивания и расклинивания дифференциального МСХ. Участок ей осциллограммы соответствует положению МСХ до заклинивания. Участок Ьс характеризует процессы заклинивания, расклинивания и поворота ведущих элементов механизма под действием сил упругости в сторону, противоположную направлению момента, создаваемого ударной нагрузкой. Участок аЬ соответствует новому положению МСХ. Тангенциальные перемещения в контакте колодок и шкива в направлении момента, создаваемого ударной нагрузкой, отсутствуют. [c.98]

Дело в том, что в телах, имеющих малые размеры в одном или двух измерениях, взаимное перемещение отдельных точек может быть того же порядка, что и порядок этих малых размеров. Это исключает возможность использования уравнений линейной теории упругости и поясняет, почему геометрическая классификация еще не определяет характера задачи два геометрически одинаковых стержня при тех же самых нагрузках могут иметь существенно различные перемещения в зависимости от упругих свойств материалов. [c.12]

В металлорежущих станках упругие перемещения валов (в особенности шпннделей) снил<ают точность обработки н качество поверхности детален. В делительных н отсчетных механизмах упругие перемещения снижают точность измерений и т. д. [c.267]

Метод тензометрических моделей из низкомодульных материалов. Тензометрические модели из материала с низким модулем упругости применяются для решения следующих задач определение напряжений, усилий и перемещений в сложных конструкциях при заданных силовых нагрузках разработка и проверка методов расчета напряжений и перемещений сопоставление и выбор вариантов конструкций при проектировании по условиям прочности и жесткости выбор типа нагружения и расположения точек измерений при исследовании натурных конструкхщй в условиях стендовых и эксплуатационных испытаний оценка по данным натурной тензометрии напряжений в конструкции в местах, где не проводились измерения деформаций. [c.121]

Предварительные замечания. В датчиках с ненаправленными инерционными элементами последние в диапазоне измерений могут совершать соизмеримые линейные и угловые перемещения в различных направлениях. При этом проектирующие свойства датчика, позволяющие измерять требуемые компоненты векторных величин, обеспечиваются как за счет геометрических свойств упругого крепления инерционных элементов, так и за счет проектирующих свойств используемых механо-электрических преобразователей [4] (см. также гл. VHI). [c.155]

Основными определяемыми величинами являются деформации, напряжения и перемещения в основных местах конструкции, поля деформаций и напряжений, а также концёнтрация напряжений. Для измерения на моделях применяют хрупкие тензочувствительные покрытия, поляризационно-оптический метод и тензометрию тензодатчиками сопротивления. В сложных случаях обычно оказывается целесообразным совместное применение этих методов. Измерение перемещений на моделях проводят индикаторами перемещений и упругими измерительными скобами [1, 2]. [c.66]

Перейдем к анализу тех форм колебаний прямоугольника, которые соответствуют плато в спектре на рис. 63. При этом мы еще остаемся в области частот, где имеется только одна распространяющаяся мода. Такие особенности в спектре собственных частот упругого тела впервые обнаружил экспериментально Шоу [264]. Эксперименты проводились на пьезокерамических круглых дисках. Измерение перемещений в ooтвeт Jвyющиx формах колебаний показало наличие сильной локализации области интенсивных движений вблизи края диска. В связи с этим явление возбуждения таких форм получило название краевого резонанса. [c.185]

Линейные й угловые перемещения в модели корпуса от затяга и внутреннего давления измеряют с помощью тензометрических упругих скоб и стрелочных индикаторов. Упругие скобы, снабженные тензорезисторами (рис. 3), удобны для измерений в труд-аодоступных местах и пригодны для дистанционного измерения, тто обеспечивает быстрое снятие показаний и безопасность работы при нагружении модели давлением. Измерительные скобы устанавливают внутри и снаружи модели с некоторым предварительным натягом для возможности замера перемещений обоих знаков и обеспечения надежного контакта. Примененные скобы позволяют выполнять измерения перемещений с погрешностью не более 5.10-3 мм. [c.32]

Определение величины упругого перемещения в процессе обработки путем измерения всех трех составляющих вектора силы резания с учетом степени влияния их на точность производится с помощью специальных динамометрических узлов. Проектирование и расчет динамометрических узлов производится на основании величины и соотношения коэффициентов Л, В, С, которые могут быть определены для различных станков, согласно приведенной выше методике. В зависимости от конструкции станка и варианта решения поставленной задачи динамометрические узлы могут быть встроены в различные звенья системы СПИД, причем эти звенья своими размерами могут даже и не участвовать в образовании основной технологической размерной цепи. Однако при этом необходимо учитывать, что по мере удаления динамометри- [c.177]

Для измерения упругих перемещений в системе СПИД в ряде случаев успешно используются и различные тензорезисторные датчики. Принцип действия проволочных датчиков основан на изменении под действием растяжения или сжатия электрического сопротивления металлического проводника, выполняемого, обычно, в виде петлеобразно укрепленной на бумажной основе проволоки из константана (для комнатных температур) диаметром 0,015—0,05 мм, такой датчик наклеивают на исследуемую конструкцию. Обычно для этой цели используют эпоксидный, карби-нольный, ацетон-целлулоидный, кремненитроглифталевый клеи, а при работе в условиях повышенных температур — бакелитовый, бакелито-фенольный (до 200° С) или кремнеорганические (до 550° С) клеи. [c.452]

Внутришлифовальный станок ЗА240 с САУ. При внутреннем шлифовании методом продольных проходов наблюдается значительная погрешность геометрической формы отверстия в продольном сечении. Эта погрешность объясняется значительным колебанием упругого перемещения из-за колебания радиальной силы при входе и выходе круга из отверстия и малой жесткости системы СПИД. Система автоматического управления предназначена стабилизировать величину радиальной силы Рг путем регулирования продольной подачи с целью повышения точности и производительности обработки. Динамометрическое устройство для измерения величины Р показано на рис. 8.16. Под действием силы возникающее упругое перемещение шпинделя 1, сидящего в упругой подвеске, измеряется индуктивным датчиком 2. Упругая подвеска выполнена в виде двух пар колец 5 и В каждой паре кольца соединены между собой симметрично расположенными упругими перемычками. Кольцо большого диаметра закреплено в отверстии шлифовальной бабки 5, второе кольцо устанавливается на шпиндель. На втором кольце имеется хвостовик с периодически расположенными продольными разрезами, заканчивающимися отверстиями. Продольные разрезы с отверстиями делят конический хвостовик на ряд легко, деформируемых в радиальном направлении секторов. При навинчивании гайки секторы конического хвостовика равномерно деформируются, обеспечивая определенную величину затяжки меньшего кольца на фартуке. Вращение на шпиндель передается через разгруженный шкив 6, сидящий на подшипниках фланцевой втулки 7. Фланцевая втулка закреплена на кронштейне 8, расположенном на шлифовальном суппорте. Таким образом, усилие натяжения ремня воспринимается суппортом и не деформирует стакан шпинделя. На шпиндель передается только крутящий момент при помощи муфты 9. [c.542]

В качестве датчиков при измерении упругих перемещений в станках наибольшее распространение получили полупроводниковые тензорезисторы (кремниевые и германиевые) и магнитоупругие датчики, использующие эффект магнитострикции. Индуктивные, фазоимпульсные и некоторые другие типы датчиков применяют главным образом в предохранительных устройствах, ограничивающих допустимые значения сил и моментов. [c.319]

При измерении прогибов от продольной нагрузки и радиусов кривизны упругой линии нагруженных элементов образца необходимо прежде всего, чтобы в месте закрепления образца были исключены какие-либо перемещения в направлении прогиба его элементов. Большинство разрывных испытательных машин имеют самоустанавливающиеся зажимные головки и не удовлетворяют этому требованию. Исключением является машина УМ5, имеющая жестко закрепленные зажимы головки с роликовыми направляющими, препятствующими перемещению захватов в поперечном направлении, которая и была использована для данных экспериментов. Нагружение образцов производилось вруч- [c.140]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...