Перетворювачі механічних зусиль

Використання механічних пружніх перетворювачів

План

Тема 4.2 Механічні пружні перетворювачі механічних величин

1. Використання механічних пружніх перетворювачів

2. Перетворювачі механічних зусиль

3. Перетворювачі параметрів руху

4. Механічні пружні перетворювачі з частотним виходом

Механічні пружні перетворювачі широко застосовуються як первинні перетворювальні елементи динамометрів, манометрів, віброметрів, акселерометрів. Вхідними величинами цих перетворювачів можуть бути такі механічні зусилля, як сила, тиск, крутний момент, а вихідною - переміщення (лінійне або кутове) чи деформація. Якщо вихідною величиною механічного пружного елемента є переміщення, то він використовується як первинний перетворювач реостатних, ємнісних чи індуктивних давачів, якщо деформація, то - як первинний перетворювач в тензорезистивних давачах.

Як пружні перетворювачі порівняно великих сил (понад 10 кН) широко застосовуються суцільні стержні. Порожнисті стержні дають змогу підвищити чутливість перетворювачів, однак межі їх перетворення не нижчі, ніж 0,5 кН. Загальним недоліком стержневих пружних елементів є надзвичайно малі вихідні переміщення, тому вони використовуються лише з тензорезистивними вторинними перетворювачами. Іншим їх недоліком є неідентичність їх перетворювальних характеристик під час роботи на стиск та на розтяг.

Певні переваги перед стержневими мають кільцеві пружні елементи. Вони мають порівняно великі вихідні переміщення, що дає змогу використовувати їх в ємнісних та індуктивних давачах. Кільцеві пружні елементи є чутливішими і можуть застосовуватись для перетворень сил у межах від декількох десятків ньютон до одиниць кілоньютон.

Найчутливішими до дії сил є балкові пружні елементи. Вони технологічні, деформації стиску та розтягу в них повністю ідентичні. Розподіл напружень по довжині балки рівномірного поперечного перетину є нерівномірним. Для отримання рівномірного розподілу напружень застосовують так звану балку рівномірного опору згину.

Найпоширенішим пружним перетворювачем тиску є штивна мембрана. Вона може використовуватись як перетворювач тиску в деформацію або як перетворювач тиску в переміщення. Вибираючи мембрани і кільцеві пружні елементи як первинні перетворювачі тензорезистивних давачів, необхідно враховувати наявність зон деформації стиску та зон деформації розтягу.

Як пружні перетворювачі тиску використовують також циліндричні оболонки, трубки Бурдона.

Матеріали, які застосовуються для виготовлення механічних пружних елементів, повинні відповідати певним вимогам. Оскільки пружні елементи є складовою частиною вимірювальних перетворювачів, а їх характеристики безпосередньо впливають на метрологічні характеристики перетворювача, основні параметри матеріалів пружних елементів повинні мати високу стабільність у широких межах зміни чинників, що впливають. Для всіх сплавів модуль пружності значно залежить від температури. Загалом ця залежність нелінійна. Практично лінійну залежність модуля пружності від температури мають сталь 36НХТЮ та бронза БрБ2.

Останнім часом для виготовлення механічних пружних елементів почали застосовувати неметалеві матеріали, зокрема кварцове скло. Той факт, що кварцове скло добре піддається механічному, ультразвуковому, електронно-променевому обробленню, робить його дуже перспективним для створення різноманітних перетворювальних елементів давачів неелектричних величин.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Тема 4.1 Загальні відомості та класифікація перетворювачів	\|	Механічні пружні перетворювачі з частотним виходом

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.