Повышение прочностной надежности транспортных дизелей (1025560), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Поверхности, имеющие R z меньше 6,3 мкм (шлифованные, полированные) обрабатывают мелкой наждачной шкуркой таким образом, чтобы риски располагались перпендикулярно продольной оси базы тензорезистора. Это способствуетулучшению сцепления клеевого слоя с поверхностью детали. Зачищенная иразмеченная поверхность детали промывается ацетоном или толуолом, а затемдополнительно обезжиривается спиртом.Наклейка тензорезисторов на деталь.Наклейка тензорезисторов на деталь должна выполняться в нормальныхусловиях (температура окружающей среды 18...22°С, относительная влажностьвоздуха не более 60%) клеем, сроки годности и условия хранения которого соответствуют ТУ ГОСТ 12172-66) на поставку.Далее с помощью омметра проверяется целостность чувствительных элементов наклеенных тензорезисторов и отсутствие замыкания на корпус детали.Тензорезисторы, наклеенные на деталь и компенсационные образцы, проходятестественную сушку на воздухе при температуре 18...22°С в течение 24 часов.К тензорезисторам, прошедшим естественную сушку, приклеиваются переходные колодки.
Они представляют собой согласованную по размеру с тензорезистором пластинку изолирующего материала с наклеенными на неё полосками медной луженой фольги. Переходные колодки могут наклеиваться какрядом с тензорезистором, так и непосредственно на него. В последнем случаеобязательным условием является наличие зазора сверху между тензорезистором и колодкой.После завершения монтажа, наклеенные и прошедшие естественную сушкутензорезисторы, проверяются на электрическое сопротивление с точностью дотысячных долей Ома. Измерительный прибор должен быть не ниже 0,1 класса88точности.Низковольтным мегомметром с рабочим напряжением не выше 6В и с погрешностью измерения не выше 15% замеряются сопротивления изоляции каждого тензорезистора. Оно должно быть не менее 10 мОм. В противном случае,тензорезисторы переклеиваются, с соблюдением всей последовательности итехнологии, приведенной ранее.Термообработка тензорезисторов.Необходимыми условиями обеспечения передачи деформаций детали начувствительный элемент тензорезистора является прочность, термостойкость истабильность характеристик клеевого соединения, которые обеспечиваютсястрогим соблюдением технологии подготовки и наклейки тензорезисторов иточным выполнением требуемого режима их термообработки.При выборе термостата обязательно должны быть учтены его мощность иобъем рабочей камеры, от которых зависит нагрев и остывание исследуемыхдеталей.
Для качественной термообработки наклеенных тензорезисторов необходимо, чтобы скорость нагрева и остывания не превышала 2°С в минуту. Медленное нагревание и остывание детали необходимо для того, чтобы избежатьвозникновения трещин в клеевом слое из-за различия коэффициентов линейного расширения материалов чувствительного элемента тензорезистора и исследуемой детали [84].Термообработка наклеенных тензорезисторов вместе компенсирующимиобразцами производится в термостате по следующему режиму: нагрев до температуры 140°...150°С —> выдержка при этой температуре в течение 2 часов —>остывание вместе с выключенным термостатом до комнатной температуры18°...22°С.
Контроль температурных режимов осуществляется с помощью термопары, приваренной к детали точечной сваркой. После того, как деталь и образцы с компенсацией остыли до комнатной температуры, их вынимают изтермостата и проверяют сопротивления расположенных на них тензорезисторов.89Если в результате проверки установлено, что сопротивление изоляции отдельных тензорезисторов менее 50 мОм. или произошел выход их из строя, тоони переклеиваются и проходят термическую обработку по технологии, описанной ранее. Допускаемое общее количество термических обработок для тензорезисторов не более трех.Проведение измерений.Аппаратура для тензометрирования должна быть многоканальной, а параметры каждого измерительного канала должны удовлетворять следующим требованиям: «дрейф нуля» в течение одного часа не должен превышать ±10-10"6единиц; чувствительность должна быть не ниже 5-10"6 единиц; диапазон измеряемых деформаций не менее ±10000-10"6 единиц; минимальный выходной токне менее 50 мА; сопротивление применяемых тензорезисторов от 50 до 200 Ом.Перед началом работы с тензометрической аппаратурой обязательно проверяется ее исправность.
Для этой цели применяется штатный, входящий вкомплект аппаратуры, калибратор. В случае его отсутствия, калибратор изготавливается из прецессионных сопротивлений и представляет собой мост Уитстона, настроенный на постоянную величину дисбаланса, соответствующей определенной величине относительной деформации.По каждому каналу аппаратуры через 30 минут после балансировки измерительных мостов проверяется «дрейф нуля». Величина дисбаланса не должна6превышать ±10-10' единиц.
В противном случае, канал к работе не пригоден иможет быть использован в дальнейшем только после соответствующего ремонта и настройки.После окончательной балансировки соединительные провода тензометрической аппаратуры отпаиваются от активных тензорезисторов (наклеенных наисследуемую деталь) и подпаиваются к контрольным тензорезисторам, которыенаклеиваются на недеформированный образец из того же металла, что и исследуемая деталь.
Количество контрольных тензорезисторов должно соответствовать числу активных, а разница сопротивлений не должна превышать 0,3 Ом.90По каждому каналу проверяется и записывается в отдельную таблицу величина«мнимой» деформации (дисбаланса), вызванная разницей сопротивлений активных тензорезисторов и подключенных на их место контрольных. При разнице сопротивлений активных и контрольных тензорезисторов AR < 0,3 Ом, величина дисбаланса деформаций будет лежать в пределах от -1000 до +1000единиц.Требования к технологии выделения элементов детали.В зависимости от формы и материала исследуемой детали, выделение изнее отдельных элементов с наклеенными тензорезисторами можно производитьна фрезерных, токарных, сверлильных станках с помощью дисковых фрез, отрезных резцов, сверл, тонких абразивных кругов и т.д.При работе с клеем БФ-2Н установлено, что его ползучесть под действием температуры имеет нелинейный характер (см.
рис. 3.2.). Установлено, чтодопустимая величина часовой ползучести при уровне напряжения, равном 360МПа не должна превышать 1,5%. Таким образом, при разрезке детали, требуется оценивать температуру в зоне резания. С этой целью перед выделением элементов детали с наклеенными тензорезисторами проводится определение режимов резания, при которых гарантируется сохранение свойств применяемогоклея. Подбор режима резания осуществляется путем выполнения контрольногореза с одновременной регистрацией температуры вблизи него с помощью термопары.Тензорезисторы, расположенные на исследуемой детали, с целью защитыот повреждений, возможных при механической обработке, предохраняютсяспециальными закрытиями. В работах [82,84] подробно описано использованиедля этих целей различных герметиков и смол.На рис.
3.3. приведены временные зависимости температуры при выделении отдельных элементов в крышке цилиндров двигателей ЧН 26/26 резаниемтонкой дисковой фрезой.91%т32521.510.502030405060Т,°СРис. 3.2. Экспериментальная зависимость ползучести тензорезисторовот температуры. Балка равного сопротивления нагружена чистым изгибом, материал балки сталь 45Отделение каждого элемента от общего массива должно быть по возможности полным.
При значительных трудностях полной разрезки, из-за большихгабаритов и массы детали, глубина разделительных резов должна быть не менее4/ (где / - база тензорезистора). Для деталей с внутренними полостями отделение элементов обычно назначается неполным с сохранением слоя металла толщиной, не более 10% от толщины сечения.Определение относительных деформаций в выделенных элементах.Определение относительных остаточных деформаций в выделенных элементах производится только тогда, когда их температура с погрешностью неболее ±2°С станет равной температуре компенсационных образцов, постояннонаходящихся в лаборатории.Перед началом измерений проверяются и при необходимости возвращаются в исходное положение установочные параметры тензометрического усилителя: «установка нуля» и «коэффициент тензочувствительности». Затем по каждому каналу дважды проверяются значения и стабильность «мнимых» дефор-92маций, которые были получены в результате подключения контрольных тензорезисторов к измерительным каналам.
По каждому каналу подсчитывается разница As'MH исходных 8MHi и повторных 8 мн2 замеров («мнимых») деформаций ивыявляются измерительные каналы, у которых эта величина превышает 20-10 -6т,°с0123456789 10 11 12 13 *•минРис. 3.3. Временная зависимость температуры при разрезке крышки цилиндра:кривая 1 — разрезка новой фрезой без охлаждения;кривая 2 — фреза с затупленными кромками при охлаждении сжатымвоздухом;кривая 3 — новая фреза с применением охлажденияСоединительные провода тензометрической аппаратуры отпаиваются отконтрольных тензорезисторов и согласно их маркировке подпаиваются к активным тензорезисторам. на элементах. По каждому каналу измеряются значения относительных остаточных деформаций. Замеры повторяются через каждые 30 минут не менее трех раз, а результаты записываются в таблицу с указанием времени их проведения.
После окончания последнего замера, соединительные провода отпаиваются от активных тензорезисторов. Если результатыизмерений по отдельным точкам не стабильны и их разница для последних93двух замеров превышает допустимую величину 20-10"6 единиц, то измерительные каналы, к которым они были подключены, дополнительно проверяются длявыяснения причин нестабильности показаний.Проверка исправности каналов осуществляется путем подключения к нимна место активных — контрольных тензорезисторов, ранее используемых дляпроверки тех же каналов. Определяется величина разностиДля нормально работающих измерительных каналовAs"MII=\sMll2-swl3\.Ае"мн не должна превышать значения 20-10" .
При установленной исправности канала причиной нестабильности показании является выход из строя активного тензорезистора, в этомслучае результаты замеров исключаются из рассмотрения. Если же результатыпроверки показывают, что для данного проверяемого канала Лемп превышаетзначение 20-10" , то причиной нестабильности показаний является повреждениесамого канала. В этом случае подключенный к нему активный тензорезисторявляется исправным, и величина остаточной относительной деформации определяется по изменению его сопротивления в соответствии с формулами приведенными ниже.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
