Предполагается, что выработка ресурса деталей за один ОПЦ обратно-пропорциональна повреждаемости П_ДП и П_МЦУ детали по ДП и МЦУ соответственно.

Это повреждаемости в рамках линейной теории суммирования повреждений, можно определить по формуле:

;

,

здесь t_pi- время до разрушения материала детали в критической точке с параметрами Т_i и _i;

t_i- длительность режима;

N_ip- количество циклов до разрушения материала детали в критической точке с параметрами Т_i и .

Суммарную повреждаемость по критериям ДП и МЦУ, при допущении линейного суммирования разнородных повреждений, можно определить по формуле;

Таблица 2.26

Результаты расчета повреждаемости по ДП за ОПЦ

Таблица 2.27

Результаты расчета повреждаемости по МЦУ за ОПЦ

;

.

2.9.3 Построение модели нагрузка - прочность

,

где .- мат ожидание, - среднеквадратичное отклонение.

,

где .- мат ожидание, , =0,1.

Рисунок 2.40 - Построенная модель Гаусового распределения для f(R) и f(S).

2.9.4 Определение вероятности безотказной работы узла турбины.

Требуемая вероятность безотказной работы для двухдвигательной силовой установки:

,

Требуемая вероятность безотказной работы узла турбины:

,

Требуемая вероятность безотказной работы ступени турбины:

,

Требуемая вероятность безотказной работы рабочего колеса:

,

Требуемая вероятность безотказной работы диска:

.

Функция нормированного нормального распределения:

,

Рисунок 2.41 Определение требуемого запаса.

2.9.5 Расчет полного ресурса

Зависимости для определения ресурса:

;

Таблица 2.27

Коэффициент запаса по количеству циклов

Строим график детерменированной кривой с учетом коэффициента запаса, рассчитанного в предыдущем подразделе.

Рисунок 2.42 - Детерминированная кривая по полной повреждаемости

Вывод: По результатам выполнения расчетов по надежности диска и его ресурсу установлено по графику, что N=12000, при t_П=1 часа количество часов до разрушения составит t_P=12000.

Заключение

В результате расчёта рабочей лопатки компрессора на прочность установили, что лопатка соответствует нормам прочности, так как коэффициент запаса прочности составляет 3,956 что соответствует нормам прочности для лопаток первых ступеней компрессора вертолетного ГТД. Минимальный коэффициент запаса в корневом сечении лопатки.

В результате расчёта рабочей лопатки турбины установили, что лопатка соответствует нормам прочности, так как коэффициент запаса прочности составляет 1,506, что соответствует нормам прочности для лопаток первых ступеней турбины.

При расчете динамической частоты первой формы колебаний лопатки компрессора получили, что резонансные режимы не находятся в рабочем диапазоне двигателя. Эти режимы быстро проходятся при запуске и не приводят к разрушению рабочих лопаток первой ступени компрессора.

При расчете динамической частоты первой формы колебаний лопатки турбины получили 4 формы собственных колебаний с их частотами для лопатки турбины, в дальнейшем было получено изменение частот с изменением частоты вращения ротора. Из частотной диаграммы видно, что резонансные режимы не находятся в рабочем диапазоне двигателя. Эти режимы быстро проходятся при запуске и не приводят к разрушению рабочих лопаток первой ступени турбины.

Исследование термонапряженного состояния неохлаждаемой лопатки ТВаД дало возможность оценить коэффициенты теплоотдачи на поверхности лопатки. На поверхности лопатки коэффициент меняется по профилю лопатки. На входной кромке лопатки большая скорость натекания потока. Пограничный слой сдувается и поэтому коэффициент теплоотдачи высокий. Далее происходит нарастание погранслоя и коэффициент теплоотдачи падает. После того как погранслой станет турбулентным, коэффициент теплоотдачи снова возрастает. Коэффициент теплоотдачи на спинке лопатки ниже, чем на корыте, за счет большей скорости обтекания и меньшего давления.

В ходе выполнения исследование термонапряженного состояния охлаждаемой лопатки ТВаД была разработана схема охлаждения рабочих лопаток турбины. Проведена оптимизация термонапряженного состояния охлаждаемой лопатки.

Установлено, что проектируемая лопатка на максимальном режиме имеет минимальный запас прочности без ползучести 3,566 при ресурсе 400 часов в точке №43 на 11 минуте, Таким образом, было выявлено что в данном двигателе можно повышать температуру. Так как, минимальный запас прочности равен 3,566 что в несколько раз превышает допустимые значения.

При расчете замка лопатки компрессора получили, что замок лопатки удовлетворяет нормам прочности на смятие, полученное значение =15.7 МПа, что меньше допускаемого =250 Мпа.

Полученные в результате замка лопатки турбины напряжения в некоторых сечениях диска и лопатки больше допускаемых, следовательно, существует вероятность разрушения хвостовика лопатки либо замковой части диска. Для избежания опасных ситуаций необходимо увеличить количество пар зубьев

Полученные в результате расчета диска компрессора запасы прочности удовлетворяют нормам прочности. Минимально допустимый запас равен 2,1. Сечение с минимальным запасом находиться в районе центрального отверстия температурные напряжения оказывают существенное влияние только на переходных режимах. На установившемся режиме из-за размеров диска и хорошо организованного охлаждения перепад температур наблюдается только в районе обода диска.

Расчет диска турбины на прочность показал, что наиболее нагруженная точка сечения диска находится на ступице диска, что хорошо согласуется с теорией из результатов расчёта видно, что наружная оболочка камеры сгорания имеет малую вероятность разрушения от возникающих напряжений растяжения. Был проведен расчет корпуса камеры сгорания на устойчивость, критическое давление составило 2.31 МПа

В результате построения эпюр осевых сил выяснили, что подшипник нагружен осевой силой равной = 1300 Н. Крутящий момент компрессора меньше крутящего момента турбины на величину механических потерь В результате прочностного расчета элемента соединения барабана компрессора с ротором газогенератора, получили оптимальное количество стальных презонных болтов - 24 шт., на каждый из которых действуют такие усилия:

;

;

.

При этом запасы прочности составляют:

;

;

Как видно из результатов расчета, болты испытывают наибольшие усилия растяжения и смятия, и незначительные - среза.

По результатам выполнения расчетов по надежности диска и его ресурсу установлено по графику, что N=12000, при t_П=1 часа количество часов до разрушения составит t_P=12000

3. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Постановка задачи

В общем случае тензометрирование деталей ГТД производят для определения величин напряжений (температурных, от центробежных сил и т.д.) или подтверждения расчетных значений опытным путем, нахождения возбуждающих частот колебаний, возможных резонансов, и выявления других факторов, влияющих на величину напряжений.

Тензометрирование вала ГТД производят с целью определения на валу при работе двигателя и с учетом несовершенства процесса изготовления вала.

В данном дипломном проекте поставлена задача описать методику тензометрирование вала.

Целью измерения динамических напряжений в объекте испытаний изделия является:

- определение фактических значений динамических напряжений в деталях при работающем приводе;

- определение эффективности внедренных мероприятий по уменьшению динамических напряжений в деталях двигателя;

- контроль качества сборки сборочных единиц.

Работы по измерению динамических напряжений в объекте испытаний производятся на работающем изделии в условиях, предусмотренных программой и методикой испытаний.

3.2 Основные требования к объекту испытаний

Сборка изделия, определение динамических напряжений в деталях и сборочных единицах которого предполагается, должна быть выполнена сборочным цехом согласно действующей конструкторской документации и принята представителями отдела технического контроля службы качества. Отклонения, влияющие на величину динамических напряжений в объекте испытаний, не допускаются.

Объект должен быть препарирован согласно утвержденной схеме препарирования в соответствии с требованиями технологических инструкций.

Общий вид и габаритные размеры объекта испытаний и изделия должны соответствовать регламентируемым размерам. Объект испытаний не должен иметь внешних механических напряжений.

Изделие, на котором планируется установка препарированных тензорезисторами объектов испытаний, должно быть доработано для прокладки удлинительных проводов от тензорезисторов к коммутирующим устройствам за пределы корпуса изделия. Конструкторской документацией должна быть обеспечена их надежная фиксация, предохраняющая от перекоса и окружного смещения (проворота).

3.3 Метод измерений

Для измерения деформаций в деталях машин и конструкций в широком диапазоне температур применяют тензорезисторы с чувствительным элементов из металлической фольги (фольговые) или из микропровода (проволочные). Одной из основных характеристик тензорезистора является его база, определяемая как длина активной части чувствительного элемента между внутренними краями поперечных участков в направлении главной оси. Главная ось тензорезистора совпадает с направлением максимальной чувствительности. Размер базы тензорезистора определяется возможностью его применения при больших градиентах деформации. По способу закрепления на исследуемой детали различают два типа тензорезисторов: приклеиваемые и привариваемые. Наибольшее применение получили фольговые тензорезисторы, чувствительный элемент которых изготовляется методом фотолитографии, наиболее технологичным и массовом производстве. В таких тензорезисторах чувствительный элемент закрепляют на полимерной пленке или другой подложке, которая может быть приклеена к исследуемой детали.

Привариваемые тензорезисторы выпускают смонтированными на подложке из металлической фольги, которую приваривают контактной сваркой к исследуемой детали. На метеллической подложке могут быть установлены или обычные приклеиваемые тензорезисторы или решетки чувствительных элементов могут формироваться в процессе изготовления тензорезисторов. Второй вариант применяют при изготовлении термостойких тезнзорезисторов с проволочным чувствительным элементом и органосиликатным или иным связующим. Для исследования плоского напряженно-деформированного состояния обычно используют розетки тензорезисторов, которые представляют собой измерительный преобразователь, имеющий на общей подложке несколько тензочувствительных элементов, главные оси которых ориентированы под определенными углами друг к другу.

Характеристики:

1. Функция преобразования устанавливает зависимость информативной составляющей выходного сигнала тензорезистора от информативной составляющей входного сигнала (деформации). Выходной сигнал тензорезистора представляет собой отношение приращения сопротивления тензорезистора к его начальному значению:

ж=?R/R_н

Как относительная величина, выходной сигнал является безразмерным.

Функция преобразования выражается полиномом

где А₁…А_r - коэффициенты полинома; е - деформация.

Для функции преобразования и всех других характеристик, которые представляют собой аналитические зависимости, получаемые путем аппроксимации экспериментальных данных, предусматривается оценка средней квадратической погрешности аппроксимации:

где m - число ступеней деформации температуры; l - число коэффициентов полинома; - расчетные значения аппроксирующей функции; - среднее выборочное значение выходного сигнала; j - номер ступени, j=1,2…, m; X_j - значение деформации, температуры, задаваемое при градуировке.

2. В диапазоне упругих деформаций функция преобразования для всех типов тензорезисторов практически линейна. поэтому она может быть заменена одним числом - чувствительность К, которая определяется при нормальной температуре и деформации е=1000 млн^-1.

Чувствительность может быть определена только по выборке тензорезисторов, установленных на градуировочном приспособлении, поэтому испытания тензорезисторов не могут быть использованы вторично. Чувствительность нормируется средним значением для партии и допустимым значением среднего квадратичного отклонения (СКО) чувствительности S_к.

3. В рабочем диапазоне температур чувствительности тензорезисторов может изменяться. Это изменение характеризуется функцией влияния температуры на чувствительность

Ф(t)=K(t)/K(t₀)

где K(t) - чувствительность при температуре t; K(t₀) - чувствительность при нормальной температуре; Ф(t) - функция влияния температуры на чувствительность. Для известных типов тензорезисторов - это монотонная функция температуры

где В₀…В_r - коэффициенты.

Функция влияния температуры на чувствительность может также нормироваться значением при максимальной (минимальной) температуре и ее средней квадратической погрешности S_Ф.

4. несовершенство связующего приводит к изменению во времени деформации, передаваемой от детали к чувствительному элементу, и соответствующему измерению выходного сигнала тензорезистора. Это явление, именуемое ползучестью тензорезистора, может характеризоваться часовой ползучестью, численно определяющейся как уменьшение выходного сигнала тензорезистора при фиксированной измеряемой деформации. Различают ползучесть при нормальной П и максимальной П_t температурах. Ползучесть нормируется средними значениями и , а также соответствующими средними квадратическими отклонениями (СКО) - S_П и S_Пt.

5. Температурная характеристика сопротивления тензорезистора - зависимость выходного сигнала тензорезистора, установленного на свободно расширяющуюся деталь, от температуры:

где С₀…С_r - коэффициенты.

Для приклеиваемых тензорезисторов коэффициенты С₀…С_r определяются по результатам испытания выборки. В некоторых случаях бывает достаточным нормировать максимальное значение температурной характеристики сопротивления в рабочем диапазоне температур ж_tм. Одновременно с нормированием значения ж_tм должно нормироваться допустимое значение СКО S_t. Возможно и нормирование не среднего значения ж_tм, а его максимального значения.

6. Длительное воздействие температуры приводит к дрейфу выходного сигнала, т.е. изменению его во времени. Получение значения дрейфа как характеристики тензорезистора должно осуществляться при фиксированном значении других влияющих величин и отсутствии деформации.

Аналогично другой временной характеристике - ползучести - в паспортных данных на тензорезисторы обычно приводится среднее значение часового дрейфа при максимальной температуре и его среднее квадратичное отклонение S_Дt. Ориентировочное представление дрейфа как функции возможно с помощью экспоненциальной зависимости

где А_д - условное предельное значение дрейфа; ф - время; б_д - постоянная времени дрейфа.

Это соотношение справедливо только при постоянной температуре и не может быть в таком виде применено при оценке дрейфа в натуральном эксперименте при изменяющейся во времени температуре. Длительное воздействие температуры приводит не только к изменению удельного сопротивления материала чувствительного элемента (основная составляющая дрейфа), но и вызывает изменение температурной характеристики сопротивления. Качество тензорезисторов оценивается по величине - средней разности значений температурной характеристики при максимальной температуре до и после изотермической выдержки в течении часа и СКО этой разности S.

7. В некоторых случаях используют ёще одну характеристику тензометров, которую в большинстве случаев не учитывают при оценке погрешности измерений, - поперечную чувствительность, т.е. способность тензорезисторов воспринимать деформацию, направленную перпендикулярно к его главной оси. Значением выходного сигнала, обусловленного поперечной чувствительностью, в большинстве случаев пренебрегают, так как поперечная чувствительность современных фольговых тензорезисторов весьма мала.

8. Сопротивление изоляции тензорезисторов в большинстве случаев должно быть достаточно велико. Оно зависит не только от температуры, но и от вида напряжения питания схемы с тензисторами.

Измерение с помощью тензорезисторов основано на том факте что тело, на которое действует сила, деформируется как в направлении действия силы, так и в перпендикулярном направлении. Деформация в направлении действия силы подчинена закону Гука который действителен для области упругой деформации:

у=Ее

где у -- напряжение в материале, кг/см2;

Е--модуль упругости материала, кг/смг;

е -- отлосительная деформация;

l-- база измерения деформации;

Д l--изменение длины в результате деформации.

Деформация в направлении, перпендикулярном действию силы, определяется соотношением

где е_п -- относительная деформация в направлении, перпендикулярном действию силы;

м=l/m-- коэффициент Пуассона; т -- постоянная Пуассона.

Для стали от=3,3-3,5; для чугуна т=4, для листового стекла т=4,4. Между изменением сопротивления и относительной деформацией, которая вызвала его, существует простая зависимость

ДR/R=Kе

где ДR/R -- относительное изменение сопротивления;

К -- чувствительность тензорезистора к деформации. Из уравнений имеем:

Для того чтобы можно было измерить изменение сопротивление тензорезистора с помощью электронных приборов, необходимо преобразовать его в изменение напряжения или тока в зависимоcти от того, каким прибором мы намерены пользоваться. Светолучевой осциллограф измеряет и регистрирует ток, электронный осциллограф показывает на экране отклонение, пропорциональное напряжению.

Существуют лишь два способа, с помощью которых можно осуществить указанное преобразование, т. е. использовать делите; напряжения или мост.

Делитель напряжения (потенциометрическое включение)

На рисунке 3.1. приведены схемы делителей напряжения. Два последовательно включенных резистора R₁ и R₂+ ДR₂ (рисунке 3.1,а) питаются от источника с напряжениемU_п. При отсутствии тока в измерительном приборе напряжение между точками X и V равно:

Рисунок 3.1 - Делители напряжения, составленные из резисторов.

а, б -- обычные; в -- схема, составленная с учетом возможности компенсации основной составляющей постоянного напряжения обратным напряжением или с помощью изолирующего конденсатора.

Обычно нас интересует относительное изменение сопротивления. Поэтому разделим числитель и знаменатель на R₂:

Если через измерительный прибор проходит определенный ток I, то напряжение U_и изменится, так как ток I вызывает падение напряжения на резисторе R₁- В этом случае

Если оба сопротивления равны, можно написать:

где U=U_П--RI -- результирующее напряжение на делителе.

Мост

Мост представляет собой комбинацию двух делителей напряжения, состоящих в общем случае из различных сопротивлений; носит эта комбинация имя изобретателя. Мост, составленный из одних омических

Рисунок 3.2 - Мостовая схема для больших нагрузочных сопротивлений R₅

Однако достаточно, чтобы одно из сопротивлений изменилось, чтобы между точками X и Z появилось напряжение пропорциональное этому изменению. Преимущество такой схемы заключается именно в том, что с ее помощью измеряют только изменение сопротивления, а не общее сопротивление, как это имеет место в случае простого делителя напряжения. Поэтому чувствительность усилителя можно установить лишь на изменение напряжения, соответствующее изменению сопротивления.

Рисунок 3.3. - Мостовая схема для малых нагрузочных сопротивлений R₅

Мостовая схема на рисунке 3.3. является основной схемой для тензометрических измерений. В этом случае тензорезисторы выполняют роль сопротивлений R₁--R₄. Они включены последовательно, образуя квадрат с двумя диагоналями

Относительное изменение электрического сопротивления тензорезистора преобразуется в соответствующий электрический сигнал с использованием источника стабилизированного постоянного тока и усилителя переменного напряжения. Падение напряжения на тензорезисторе U_тр определяется законом Ома:

U_тр=I_тр* R_тр,

где I_тр - ток, протекающий через тензорезистор;

R_тр - электрическое сопротивление тензорезистора.

При постоянной величине I_тр напряжение на тензорезисторе будет прямо пропорционально R_тр и состоять из постоянной и переменной составляющих. Усилитель переменного тока выделяет из него и усиливает переменную составляющую, величина которой соответствует (в масштабе) измеряемым динамическим деформациям (напряжениям).

Основной определяемый параметр при динамических тензометрированиях - амплитудное значение динамических напряжений.

При тензометрированиях неподвижных объектов испытаний токосъемник ТС из схемы исключается. Сигналы от тензорезисторов с изделия поступают через коммутатор КТ на ртутный токосъемник ТС, к выходу которого подключаются входные усилители тензосигналов ВТУ, размещаемые в непосредственной близости от изделия.

Усиленные сигналы передаются по линиям связи на основные оконечные усилители тензосигналов ОТУ, а с их выходов на 14-канальный магнитный регистратор МР и параллельно на вход 12-канального фильтра импульсных помех ФИП. С выхода ФИП сигналы, отфильтрованные от импульсных помех, поступают на вход многоканального амплитудного детектора МАД.

Амплитудным детектором МАД сигналы преобразуются в постоянные напряжения, пропорциональные амплитудному размаху этих сигналов и регистрируются в памяти ПЭВМ через устройство 16-канального аналого-цифрового преобразования АЦП. Документирование результатов тензометрирования производится на графопостроителе ГП, подключенном к ПЭВМ.

Наряду с сигналами тензорезисторов от стендового тахометра ТАХ передается сигнал частоты вращения ротора изделия, который поступает на умножитель частоты УЧ. УЧ производит индикацию частоты вращения в заданном масштабе и формирует выходные импульсы для записи на магнитограф МР и ввода сигнала частоты вращения в ПЭВМ через преобразователь частоты в напряжение ПЧН.

Для полного определения основных частот сигналов всех каналов, после завершения программы тензометрирования используют программно-аппаратный комплекс ПАК с пакетом обработки сигналов ПОС.

3.4 Порядок подготовки к проведению измерений

3.4.1 Подготовка изделия

Установку объектов испытаний, препарированных тензорезисторами, на изделие производит персонал сборочного цеха в соответствии с техническим заданием согласно конструкторской документации, в присутствии работников испытательной лаборатории. В процессе установки объектов испытаний работниками испытательной лаборатории контролируется целостность препарировки и проводится запись в журнал препарировки индивидуальных номеров объектов испытаний (рабочих лопаток) и их мест установки (пазов диска).

Трассировку жгута удлинительных проводов от тензорезисторов за пределы корпуса двигателя осуществляют специалисты испытательной лаборатории, при этом выполняются следующие операции:

Закрепление жгута по всей длине к деталям изделия (ГТУ) с помощью скобок из фольги 12Х18Н10Т толщиной 0,1мм ГОСТ 5632 посредством точечной сварки с использованием переносного сварочного аппарата ТС-4.

Уплотнение жгута удлинительных проводов от тензорезисторов на выходе из корпуса изделия в штуцере с помощью шнурового асбеста ШАОН-5 ГОСТ 1779 и компаунда КЛТ-30 ТУ 38.103691.

Выполнение контрольных операций с использованием вольтметра универсального цифрового (мультиметра) В7-41 или комбинированного прибора Ц4342 для проверки целостности электрических цепей тензорезисторов, для чего:

- проверить электрическую цепь тензорезисторов на отсутствие короткого замыкания между удлинительными проводами или обрыва цепи тензорезисторов. Короткое замыкание или обрыв цепи не допускаются;

- произвести измерение электрического сопротивления изоляции между удлинительными проводами тензорезисторов и корпусом изделия. Электричекое сопротивление изоляции должно быть не менее 10 Ом.

Результаты измерений записываются в рабочий журнал, который используется при подготовке измерительной схемы и проведении тензометрирования согласно программе испытаний, и письменно передаются в отдел прочности.

Предъявление работнику БТК сборочного цеха выполненных работ и производство записи об установке и проверке целостности электрических цепей тензорезисторов в карту сборки изделия.

Выводные провода от объектов испытаний, препарированных тензорезисторами и устанавливаемых на неподвижных деталях и сборочных единицах изделия, объединяются в нумерованные группы (расшивки) и подключаются непосредственно на входы ВТУ.

Выводные провода от тензорезисторов, расположенных на вращающихся объектах испытаний, тоже объединяются в расшивки и выводятся к ТС или КТ. В зависимости от количества тензорезисторов, установленных на объектах испытаний, рекомендуется использовать следующие варианты подключения расшивок выводных проводов от тензорезисторов на ТС.

При числе тензорезисторов до 15 штук применяется непосредственная распайка тензорезисторов на 30-ти точечный токосъемник типа П450.

При числе тензорезисторов до 30 штук рекомендуется использовать диодный клеммник типа КД-3 позволяющий производить опрос тензорезисторов через 30-ти точечный токосъемник ТР-3 без перепайки. Схема одной ячейки диодного клеммника приведена на рисунке 3.4.

При большом количестве исследуемых точек (более 30-ти тензорезисторов) следует использовать электронное коммутирующее устройство типа КЭВ-1, устанавливаемое во вращающемся роторе изделия и позволяющее объединить препарированные тензорезисторы в восемь групп по 12 тензорезисторов в каждой - всего 96 тензорезисторов. При этом 24 контактные точки токосъемника используются для передачи измеряемых сигналов с 12-ти тензорезисторов, а 6 контактных точек токосъемника с одной или двумя неработающими секциями, количество тензорезисторов в группах уменьшается до 11 штук.

Рисунок 3.4 Схема подключения тензорезисторов через диодный клеммник

В зависимости от выбранного варианта подключения расшивок тензорезисторов при распайке выводных проводов токосъемного узла необходимо заполнить соответствующие таблицы, в которые занести результаты распайки расшивок тензорезисторов и ротора токосъемника.

После выполнения распайки тензорезисторов и сборки токосъемного узла необходимо повторно проверить отсутствие обрывов электрической цепи и замыканий каждого тензорезистра на корпус изделия. Результаты проверки письменно передаются в отдел прочности.

3.5 Подготовка измерительной схемы

Подготовку измерительной схемы следует производить после монтажа изделия и его систем на испытательном стенде.

В испытательном боксе вблизи шкафа разъемов разместить выносные тензоусилители ОМЕГА-2 и их выходные разъемы (соединители) с помощью штатных кабелей соединить с разъемами (соединителями в шкафу).

Подключить ко входным разъёмам ВТУ соединительные кабели и проложить их к месту выхода удлинительных проводов тензорезисторов из корпуса изделия. Произвести заземление корпуса ВТУ.

Маршрут прокладки соединительных кабелей необходимо выбирать таким, чтобы была исключена возможность их перегрева от горячих частей изделия и механических повреждений, а также обеспечено максимально возможное удаление от мощных источников электрических полей для исключения помех (наводок).

Выполнить распайку на штепсельные разъёмы удлинительных проводов тензорезисторов согласно маркировки и расшивке согласно программе тензометрирования, подключить их к соединительным кабелям.

В кабине управления испытательного стенда (на тензостанции, в измерительном блоке) разместить на рабочих столах измерительную и регистрирующую аппаратуру и произвести электрические соединения.

Перед включением СИТ и вспомогательных устройств в электрическую сеть необходимо надежно заземлить корпуса через специальные зажимы. Заземление СИТ должно производиться вне зависимости от категории взрывной и пожарной безопасности рабочего помещения.

Произвести сквозную градуировку измерительной схемы, которая заключается в подаче на вход каждого канала тензометрической аппаратуры переменного синусоидального напряжения, величина которого равна напряжению, развиваемому тензорезистором при определённой деформации. При этом электрические напряжения на выходе каждого канала аппаратуры регистрируются на ПЭВМ и им придаются значения, соответствующие заданной деформации (заданному механическому напряжению).

Электрическое напряжение, развиваемое тензорезистором на входе ВТУ ОМЕГА-2, составляет величину порядка от 1 до 2 мВ. Это позволяет, используя для градуировки схему представленную на рис.3.2, одновременно производить градуировку шести каналов тензометрической аппаратуры.

Синусоидальное напряжение от звукового генератора ЗГ с частотой f=1000Гц, уровень которого контролируется вольтметром В₂, подают на первичную обмотку понижающего трансформатора Тр с коэффициентом передачи Кт=117. Шесть одинаковых вторичных обмоток с последовательно включёнными резисторами сопротивлением R=66Ом образуют шесть эквивалентов тензорезисторов, подключаемых на вход шести каналов ВТУ.

Произвести градуировку измерительной схемы, для чего выполнить следующие операции:

Определить расчётным путём

ѕ уровень напряжения на входе канала ВТУ U_вх, соответствующий заданной деформации;

ѕ расчётный уровень напряжения на выходе ОТУ U_вых;

ѕ расчётный уровень регистрируемого напряжения;

ѕ уровень напряжения, подаваемый от звукового генератора U_гр.

Эффективное значение напряжения U_вх.эфф., подаваемого на вход каждого канала определить по формуле:

U_вх.эфф=,

где I_П-ток питания тензорезисторов мА (для аппаратуры ОМЕГА-2 I_П=35мА);

S_ТР-коэффициент преобразования (коэффициент тензочувствительности);

R_ТР-электрическое сопротивление тензорезистора, Ом;

-наибольшая величина ожидаемого значения динамической составляющей относительной деформации;

К_Н-коэффициент нагрузки сигнала тензорезистора входным электрическим сопротивлением тензоканала.

Величину коэффициента К_Н определить по формуле:

,

где R_ВХ-входное электрическое сопротивление канала, Ом (для тензоаппаратуры ОМЕГА-2 R_ВХ=5200Ом);

R_ТР-электрическое сопротивление тернзорезистора, Ом;

R_Л-электрическое сопротивление канала тензорезистор-вход ВТУ, Ом.

Определить расчётный уровень напряжения на выходе тензоаппаратуры ОМЕГА-2 по формуле:

,

где К_У-коэффициент усиления тензоаппаратуры ОМЕГА-2, равный 400, 800 и 1600. Величину К_У выбрать такой, чтобы величина U_ВЫХ. не превышала 5В.

Определить расчетный уровень регистрируемого напряжения по формуле:

,

где К_атт - коэффициент ослабления сигнала входным аттенюатором. Его значения выбираются из ряда «0,5», «1», «2», «5», «10».

Уровень напряжения градуировки, подаваемого от ЗГ, определяют по формуле:

,

где К_т - коэффициент передачи трансформатора Тр, К_т=117.

К_п - поправочный коэффициент, (для R_экв=66 Ом, К_п=1,013).

3.6 Основные правила препарировки изделий

3.6.1 Подготовка исходных данных

Исходные данные должны содержать следующую информацию:

1. Характер исследуемых напряжений: статические, статодинамические, динамические, малоцикловые;

2. Скорость вращения, если препарировка выполняется на роторе;

3. Интервал рабочих температур;

4. Базу тензодатчиков;

5. Схему и координаты расположения датчиков (основных и компенсационных);