Способ монтажа тензорезисторов на валу и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G01L1/22 

фаг./ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении осевой силы, крутящего и изгибающего моментов на валах при испы таниях судов. При измерении осевой силы, крутяше- го и изгибающего моментов на валах при испытаниях судов. При измерении осевой силы, крутящего и изгибающего моментов на валах требуется точная установка тензорезис- торов относительно направлений главных напряжений от соответствующих нагрузок Известен способ монтажа тензорезисторов, заключакяйийся в том, что тензорезисторы наклеивают на поверхность ма кета трубы, покрывают резиносиликоновым .компаундом, затем растворяют клеевой спой в воде, снимают полученную заготовку с трубы, наносят на поверхность заготовки новый слой клея, крепят заготовку к концу стержня, .с помощью которого заготовка вводится в трубу и прижимается к ее поверхности до засыхания клея . Недостатком данного способа являет.ся низкая точность ориентации тензоpe3HCTq.poB на объекте измерения. Наиболее близким к предлагаемому по технической суищости является способ монтажа тензорезисторов с использованием шаблона, согласно которому для повьпиения точности ориентации на бумажной полоске размечают осевые линии вдоль которых вычерчивают прямоугольНИКИ по раэмеру применяемых тензорезисторов.Вдоль одного из краев шаблона выче-рчивают направляющую линию. Готовый щаблон наклеивают на подготовленный участок вала. Для того, чтобы вал и бумажный патрон были соосны, концы направляющей линии совмещают друг с другом. Затем наклеивают тензорезисторы так, чтобы они точно укладывались в предназначенные для них окна щаблона После наклейки тензорезисторов шаблон удаляют соскабливанием 2,J . Однако известный способ не обепечввает высокой точности ориентации тензорезисторов (менее 0,5°), которая требуется, например, при измерении осевых усилий, В известных способах монтажа тензс резисторов с использованием шаблона не применяется дополнительных устройств, обеспечивающих повыщенную точность ориентации тенэорезисторов. Цель изобретения - повышение сумма ной точности ориентации тензорезисторов на валу с одновременным повышением производительности монтажа. Указанная цель достигается тем, что согласно способу монтажа тензорезисто- ров на валу посредством нанесения линий разметки для каждого тензорезистора и общей направляющей линии на шаблоне, закрепления тензорезисторов на нем по их нерабочей поверхности с ориентацией по линиям разметки, последующей установки щаблона на вал и его ориента-. ции по общей направляющей линии, до установки шаблона тензорезисторами на вал определяют угловую ошибку ориентации Каждого тензо.резистора, суммируют их с учетом oHeiKa и устанавливают последний тензорезистор так, чтобы его угловое отклонение было равно по абсолютной величине и противоположно по знаку сумме угловых ошибок ориентации остальных тензорезисторо.0. В устройство, для монтажа тензорезисторов на валу, содержащее измеритель угловой ошибки ориентации тензорезис- торов, введены жесткая металлическая форма с установленным с возможностью перемещения вдоль нее оптическим отсчетным узлом и приспособление для установки последнего тензорезистора, выполненное в виде поворотного диска с угловым отсчетным узлом и направляющими, с которыми связан пневматический вакуумный держатель. На фиг. 1 изображена схема тензоре- зисторов с шаблоном на валу; на фцг. 2 конструкция щаблона с линиями разметки; на фиг. 3 - устройство для определения угловых ощибок установки И -1 тензоре- зисторов и точной установки последнего тензорезисто эа; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - вид Б на фиг. 4; фиг. б - разрез В-В на фиг. 3. На шаблоне 1 нанесены линии продольной 2 и поперечной 3 разметки (фиг. 2), которые образуют прямоугольники по. размеру рабочих решеток тензо резисторов 4. Через отверстия 5. в щабло. не выводы 6 от тензореаисторЪв пропускают на противоположную сторону шаблона, на которой нанесена поперечная линия 7. Готовый щаблон с тензорезисторами наклеивают на подготовленный участок вала S, совмещая края шаблона и поперечной линии. Для определения угловых ошибок закрепления тензорезисторов на шаблоне и для точного закрепления последнего тензорвзистора используется устройство 9 выполненное в вице жест.юй металлической фермы, по концам которой нанесена направляющая линия Ю. Ферма имеет оптическую головку 11 с отсчетным уст ройством 12, направляющие 13, поворотную линейку с окуляром 14, юстировоч- ный прибор 15.для установки последнего тензорезистора с поворотным. диском 16, устройством 17 разворота отсчетным устройством 18 и направляющими 19, по которым перемещается в вертикальном направлении держатель 20 тензорезистора с внутренним сквозным каналом 21 для пониженного давления, ограничителем с рычагом 22, пружиной 23. На основании держателя маркирована ось 24, совпадающая с направляющей линией фермы. Шаблон 1 изготовляют, например, из специально обработанного Ьатмана таким образом, чтобы придать ему необходимую упругость и исключить возможную цефО мацию его во время хранения, транс,пО1 тировки и монтажа на объекте. Транспортировка готового шаблона к месту его монтажа осуществляется в герметично закупоренном контейнере. Вычерчивают на шаблоне линии 2 и 3 разметки по размеру рабочих рещеток тензорезисторов, а на обратной стороне щаблона - поперечную линию 7 и прокалывают на щаблоне отверстия 5 для выводов. Закрепляют тензо резисторы, по их нера бочей поверхности на щаблоне, например, клеем БФ-2, совмещая нить тензорезисто ра с линией разметки щаблона. Благодаря свЗей текучести клей позволяет в течение некоторого времени производить необходимую ориентацию тензорезистора относител но линий разметки. Пер1эд закреплением последнего тензорезистора с помощью устройства 9 определяют угловую ощибку положения ка кцого тензорезистора относительно линий разметки. Для этого устанавливают на щаблон устройство 9, совмещая направляющую линию разметки шаблона 1 с направляющей линией 10 устройства. Перемещают оптическую головку 11 по направляющим 13 фермы до тех пор, пока она будет установлена над определенным тензорезистором. С помощью поворотного устройства с микрометром устанавливают линейку 14 так, чтобы ее срез находился параллельно направляющей линии 2. После чего линейку 14 разворачивают так, чтобы она была парагшельна 1О1 44 ити тензорезистора. По показаий отсчетного устройства определяют щибку установки тензореаистора относи ельно линии разметки. Суммируют угловые ошибки установ енных тензорезисторов с учетом знака щибки. Последний тензорезистор зйкрештяют од углом Oi/ - Z линии разметки in. щаблона, где i -- угловая ошибка установки t -го тензорезистора относительно линии разметки. Для точного закрепления последнего тензорезистора испольгзуют юстировочный прибор 15, корпус которого выполнен за одно целое с жесткой металлической рамой 9. Последний тензорезистор предварительно устанавливают на держателе юстировочного прибора под микроскопом. При этом нить тензорезис:- тора совмещают с осью держателя. Поскольку эта операция выполняется под микроскопом, время на ее выполнение не ограничено, также не ограничена подвижность тензорезистора клеем или липкими лентами, то может быть достигнута весьма высокая точность ориентации тензо- резистора на основании держателя. 20 относительно оси, маркированной на основании держателя. Закрепляют тензорезистор на держателе подачей пониженного давления через канал 21, покрывают тензорезистор клеем, устанавливают держатель. 20 в юст ровочный прибор 15 и разворачивают его на уголо.. Нажатием на рычаг 22 освобождают держате.бь тензорезистора, досылают его до соприкосновения с щаблояом .и прижимают его в таком положении пружиной 23 до засыхания клея.Отключают пониженное давление и поднимают держатель20. После закрепления всех тензорезис- торов на щаблоне покрывают их рабочие пове йсности клеющим веществом, напри- мер циакрином, и закрепляют их вместе с шаблоном Hia участке испытуемого вала. При yctfeOBKe щаблона на вал концы направляющей линии 7 совмещают йруг с другом. Подле полимеризации клея щаблон удаляют. Предлагаемый способ позволяет значительно (примерно в 30-5О ораз повы- сить точность измерения одного из основных параметров энергетической установки судна и эффективности работы гребного витка - осевого усилия. Кроме того, предлагаемый способ позволяет также сократить время, потребное на монтаж непосредственно на валу суцна.

J J

/z

/

1. Способ монтажа згензорезисгоров на валу прсреаством нанесения линиК разметки цпя каждого тензорезистора и обшей направляющей линии на шаблоне, закрепления тензорезисторов на нем по их нерабочей поверхности с ориентацией по линиям разметки, послепукяцей установки : шаблона на вал и его ориентации по об шей .направляющей линии, о т л и ч а ю ш в и с я тем, что, с целью повышения суммарной точности ориентации тензоре- зисторов с оановременным повышением производительности монтажа, до установки шаблона с тензорезис-гор ми на вал определяют угловую сяиийку ориентации каждого тензорезистора, суммируют их с учетом знака и устанавливают последний тензорезистор так, чтобы его углот вое отклонение было равно по абсолюРной величине и противоположно по анаку сумме угловых сниибрк ориентации остал1 ных тензорезисторою. 2. Устройство для монтажа тензоре- зисторов на валу, содеракашее изме| итель угловой ошибки ориентации тензоре- зисторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьш{ения точности угловой (Л ориентации последнего тензорезистора, в него введены жесткая металлическая ферс .ма с установленным с возможностью перемещения Ьдоль нее оптическим отсче-рным узлом и приспособление для установкк последнего тензорезистора, вьтотшен- кое в виде поворотного диска с угловым отсчетным углом и направляющими, с которыми связан пневматический вакуумный держатель.. Од

фаг. 2

2

/J

фиг. f

fj

фиг. В