ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Данные по распределению напряжений в коленчатых валах крайне ограничены и не могут быть использованы с надлежащей точностью при их правке.

Методом тензометрирования натурных коленчатых валов автомобилей ГАЗ-52 исследовалось распределение напряжений на поверхности шеек и щек валов при упругом деформировании.

В качестве датчиков использовали тензорезисторы с одноэлементной петлевой решеткой.

Для ориентации тензорезисторов на поверхности валов произвели разметку осевых линий.

Затем поверхности валов промыли спиртом. На подготовленную поверхность валов и на нижнюю сторону основы каждого тензодатчика наносили тонкий слой клея БФ-2. Через 2-3 минуты укладывали датчик на подготовленный подслой так, чтобы осевые линии тензодатчика совпадали с линиями разметки на шейках и щеках вала. После выдержки вала с наклеенными тензодатчиками на воздухе на них наложили триацетатную пленку. слой войлока толщиной 10 мм и специальным приспособлением прижимали датчики с усилием 2 кг. В таком виде валы поместили в сушильный шкаф и подвергли тепловой обработке.

Датчики были подключены по полумостовой схеме - рабочие датчики на шейках и щеках вала, а компенсационные - на тарировочных образцах. В качестве регистрирующего прибора использовали десятиканальный цифровой измеритель деформации ИДЦ-1.

Датчики были размещены в плоскости кривошипа, как показано на рис.1.

Датчик 1 расположен в середине шатунной шейки, датчик 2 так, что начало проволочной сетки совпадает с радиусом вектором ОА, проведенным к линии сопряжения шейки с галтелью, датчик 3 - на щеке вала так, что начало проволочной сетки совпадает с радиусом вектором ОБ. Гнули под прессом.

Тарировку датчиков производили на призматических образцах методом чистого изгиба, как показано на рис. 2.

Между опорами А и Б балка подвергается чистому изгибу и, следовательно, имеет постоянную относительную деформацию поверхности волокон, что позволяет наклеивать датчики в любом месте по всей длине «В». Вследствие постоянного изгибающего момента между опорами А и Б создаются условия, при которых получаемые результаты правильно характеризуют материал и не зависят от возможных неоднородностей образца в области максимального изгибающего момента.

На тарировочную балку наклеивали датчики из той же партии, что и рабочие датчики, наклеенные на исследуемые коленчатые валы. Разброс по сопротивлению датчиков в партии не превышал 0,3%.

Датчики, наклеенные на тарировочную балку, включали в плечо полумоста ИДЦ-1, соседним плечом которого являлся рабочий датчик. Для обеспечения температурной компенсации тарировочные балки были изготовлены из материала вала и находились в аналогичных температурных условиях.

При нагружении тарировочной балки напряжение определяли расчетным методом по формуле

снимали показания и построили график. Повторность опытов двукратная. Точки на графике наносили, как при нагружении балки, так и при ее разгружении. После обработки методом наименьших квадратов получили зависимость между напряжениями и соответствующими относительными деформациями , где - показания прибора ИДЦ-1. По тарировочному графику и показаниям измерителя деформаций при деформировании исследуемых валов определяли напряжение в месте наклейки рабочих датчиков.