Датчик усталостностых повреждений конструкций

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 601 ХЗ 4 601 В 7 Й( Р(У" г ОПИСА У ДЕТЕЛ АВТОРСКОМ олотин, Н. Ников, В. В. Ж змерительовня устаций. Цель ости измепроцессах СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) В. В. Б Добромыслов,С. М. Набойи Краснокутски йи М. Ю. Панов(54) ДАТЧИК УСТАЛОСТНЫХ ПОВРЕДЕНИЙ КОНСТРУКЦИЙ(57) Изобретение относится к иной технике для определения урлостных повреждений конструкизобретения - повышение точирени й при пол и гармонических 1402801 А 1 нагружения. Пластину 1 жестко приклеивают или приваривают к подкладкам 2, которые приклеивают или приваривают к испытуемой конструкции 3, создав в ней предварительные напряжения. Пластина 1 выполнена симметричной с переменной шириной. На пластину 1 нанесены напылением две полосы тензорезистора, выполняюшие функции тензочувствительных элементов. Вдоль по длине полос равномерно расположены выходные контакты. При циклических деформациях конструкции 3 усилитель поразному усиливает деформации. Поскольку резисторы имеют пороговую чувствительность, каждая часть между соответствую- шими выходными контактами представляет собой накопитель циклов деформирования с известными амплитудами. 2 ил.Изобретение относится к измерительной технике для определения уровня усталостных повреждений конструкций.Цель изобретения - повышение точности измерений при полигармонических процессах нагружения.На фиг. 1 показан датчик усталостных повреждений, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху.Датчик усталостных повреждений содержит механический усилитель деформаций, выполненный в виде тонкой упругой симметричной пластины 1 переменной ширины, причем в средней по длине части ширина минимальна, Пластина жестко наклеена или приварена к подкладкам 2, а подкладки 2 - к поверхности испытуемой конструкции 3.Датчик содержит размещенные на усилителе тензочувствительные элементы 4 в виде параллельных полос 5, нанесенных напылением на поверхность усилителя 6. Между пластиной 1 и поверхностью конструкции 3 помещена прокладка 7.Датчик усталостных повреждений работает следующим образом.До начала эксплуатации конструкции 3 к ее поверхности в контролируемом месте приклеивают или приваривают подкладки 2, помещают свободно прокладку для демпфирования колебаний пластины 1 усилителя деформации, которая приклеивается или приваривается к подкладкам 2. Необходимо обеспечить предварительное растяжение пластины 1 в продольном направлении. Для этого, например, указанные выше операции можно проделать на ненагруженной конструкции 3 или предварительно нагрузить ее так, чтобы в исследуемом месте появились сжимающие напряжения. Величина характерной амплитуды эксплуатационного циклического нагружения в исследуемом месте конструкции 3 определяется предварительной экспертной оценкой, Исходя из этой величины выбирается профиль пластины 1 усилителя деформаций и его минимальная жесткость, обеспечивающая максимальный коэффициент усиления базовой деформации, Регулировку профиля по длине можно выполнить, например, фрезерованием.При циклическом деформировании в процессе эксплуатации конструкции 3 происходит и циклическое деформирование усилителя, причем базовая деформация усиливается в средней части пластины 1 усилителя, С течением времени в результате накопления усталостных повреждений в чувствительных элементах 4 растут их электросопротивленияУпричем в различных участках по длине элементов 4 этот рост будет иметь различную интенсивность 1 наибольшую в средней части пластины 1). Резисторы, полученные напылением, испытывают при циклических нагруз- О ках. Установлено, что они имеют пороговуючувствительность к амплитудам нагрузок.При амплитудах ниже пороговой чувствительности роста электросопротивлений не происходит. За счет этого свойства и регулировки профиля пластины 1 по длине каждая часть чувствительных элементов 4 между соответствующими выходными контактами представляет собой накопитель циклов деформирования с известными амплитудами, Подсоединяя в момент контроля к выходным контактам прибор для измерения электро- сопротивлений, можно произвести измерение изменений их величин, а по данным предварительной тарировки установить сколько циклов и каких амплитуд имело место при 25нагружении конструкции 3. По этим данным оцениваются характеристики ее усталостной долговечности и, в частности, индивидуальный остаточный ресурс.Выполнение двух одинаковых тензочувствительных элементов, расположенных симметрично на пластине 1, позволяет осреднить их показания, уменьшая влияние случайных несовершенств изготовления датчика.Формула изобретенияДатчик усталостных повреждений конструкций, содержащий механический усилитель деформаций и тензо чувствительные элементы с выходными контактами, отличаю- иийся тем, что, с целью повышения точности измерений при полигармонических процес сах нагружения, механический усилительдеформаций выполнен в виде симметричной пластины переменной ширины, одна из плоскостей которой предназначена для крепления к исследуемой конструкции, тензочувствительные элементы выполнены в виде двух нанесенных на другую плоскость пластины симметричных относительно ее оси параллельных полос, а выходные контакты равномерно распределены по их длине.Составител Техред И. ВеТираж 680 итета СССР- 35, Рау кое предприя ч по делам изо шская наб., тие, г. Ужго ственного ком 35, Москва, Ж полиграфичес Редактор Л. ДолиЗаказ 2843/27ВНИИПИ Госуда113Производственно Д Поспею с К рректор И. Эрдейиодписноеретений и открытий45д, ул. Проектная, 4