Стенд и оборудование для испытаний и измерений VIII

Xan> А всё остальное неважно!!!

Во, какая объемная информация. Вечером засяду за изучение.
Спасибо, Xan.

Xan> Расчёт размеров железяки.
Xan> Сопромат.

Мне интересно как насчет "звонка" датчика нагрузки - какая сталь даст меньше резонансых? Я имею в виду более толстый стальной стержень из низкокачественной стали или меньший стержень из более жесткой стали, или более твердую сталь и т.д.?

Xan>> Расчёт размеров железяки.
Xan>> Сопромат.
pinko> Мне интересно как насчет "звонка" датчика нагрузки - какая сталь даст меньше резонансых? Я имею в виду более толстый стальной стержень из низкокачественной стали или меньший стержень из более жесткой стали, или более твердую сталь и т.д.?

У всех сталей коэффициент упругости почти одинаковый — при одной и той же силе деформация получается одинаковая.
Но предельная деформация (без разрушения) — пропорциональна прочности.
Так как плёнки измеряют деформацию, то выгодно брать материал, который может деформироваться максимально сильно.
А так как упругость одинаковая, то надо брать максимально прочный.
И лучше, чтоб не было остаточной деформации — хрупкую.
Сталь, вроде рельсовой или рессорной.
Мягкую сталь использовать невыгодно, так как датчик на ту же нагрузку должен быть гораздо толще, деформация будет меньше, сигнал с плёнок будет меньше.

У твёрдой стали затухание колебаний будет маленькое.
Чтоб подавить звон, можно применять демпферы.
Вариант — приклеенные куски резины.
В описываемом датчики можно, наверное, к верхней стороне полосы приклеить резину — в несколько раз толще, чем металл.

Xan> Сложная плёнка, заказанная у китайцев.

А это вот у тебя на картинке пленки с номером 1АА?
Еще вопрос. А как эти пленки ориентировать относительно полосы?

Mihail66> А это вот у тебя на картинке пленки с номером 1АА?

На моей картинке — купленные у HBM плёнки, к Али отношения не имеют.
А по ссылке с Али — это случайная ссылка с 1АА, я там на таблицу обращал внимание.

Mihail66> Еще вопрос. А как эти пленки ориентировать относительно полосы?

Полосками вдоль оси полосы.
Сопротивление проводника:

R ~ L / S

Металл фольги растягивается и длина L увеличивается.
При растяжении также уменьшается сечение S фольги, но в меньшей пропорции, чем L.
И ещё при деформации немного меняется удельное сопротивление.
В результате при удлинении на 1/1000 сопротивление увеличивается примерно на 2/1000.

Xan> А по ссылке с Али — это случайная ссылка с 1АА, я там на таблицу обращал внимание.

Просто на Али этих пленок как грязи, и номиналы от 0,5АА до 6АА.
Понять бы какой предпочтительней.
Вот только с прицепленными проводками выбор не велик.

Mihail66> Понять бы, какой предпочтительней.

Всё по собственному вкусу.
Чем больше размер, чем тупее может быть зрение и сильнее дрожь в руках.
Но они и дороже.
С готовыми проводами меньше возни.
Но они и дороже.
И так далее.

И, конечно, надо рассчитывать на то, что несколько первых блинов будут комом.
Возможно, десяток.
Надо будет плёнку от железки отскребать и клеить заново.
Правильно приклеенная плёнка должна отскребаться по кускам.
Если отделяется целая, значит приклеена плохо.
С суперклеем зависит от толщины намазанного слоя и влажности воздуха.
У меня при +5 в сарае и -5 на улице влажности нехватало. При обычном "намазал, придавил" клей оставался жидким.
Так что можно сделать несколько попыток с разной выдержкой от намазывания до придавливания.
При этом дышать на клей влажным воздухом из лёгких строго НЕ рекомендуется.

Вроде, можно клеить эпоксидкой, но ни разу не пробовал.
С эпоксидкой нужен постоянный прижим, пока не затвердеет. По центру побольше, по краям поменьше, чтоб из-под плёнки эпоксидка выдавливалась, а не наоборот.

Xan> У защемлённой деформация будет меньше, и она будет дальше от предела прочности.
Xan> Но величина сигнала будет та же самая.

Ой, приеду домой, обязательно проверю

Xan> Вроде, можно клеить эпоксидкой, но ни разу не пробовал.

Мне сейчас со старой работы подсказали (они как раз тензодатчиками занимались в недавнем прошлом), что самым доступным клеем для этих пленок является комплект для приклейки автомобильных зеркал.
Примерно как этот (скан), не знаю на сколько он хорош для этой цели.

Xan>> Но величина сигнала будет та же самая.
SashaMaks> Ой, приеду домой, обязательно проверю

Ну, я это миллионы раз проверял, если считать количество проехавших по датчикам колёс.
Рельс на шпалах можно считать "частично защемлённой балкой", причём степень защемлённости постоянно и неопределённо меняется.
А датчик работает.
Удивительно!!!

Xan> Рельс на шпалах можно считать "частично защемлённой балкой", причём степень защемлённости постоянно и неопределённо меняется.

Слишком много проверять придется всего)))))
Что такое «степень защемленности»???

Xan> А датчик работает.
Xan> Удивительно!!!

Да тут ничего удивительного, рельс гнется, датчик показывает данные. Ничего общего с деформацией «0.003» и строгим делением по типам опор.

SashaMaks> Что такое «степень защемленности»???

Некоторая смесь от "балка опирается на шарнирную опору" до "намертво приварена к стене".
Рельс к шпале прикреплён, гайка затянута. Но всё равно рельс может немного качаться, хотя бы потому, что шпала в балласте лежит довольно свободно, может немного вращаться.
Поэтому нельзя сказать, что рельс намертво "защемлён".
С другой стороны, он не может свободно вращаться относительно шпалы, так что и не "шарнир".
Сколько-то процентов свободы, остальные проценты — защемлённость.
Смесь.

SashaMaks> Да тут ничего удивительного, рельс гнется, датчик показывает данные. Ничего общего с деформацией «0.003» и строгим делением по типам опор.

Тут не понял.

Xan> Сколько-то процентов свободы, остальные проценты — защемлённость.

99,99% свободы, 0,01% защемления.

Xan> Тут не понял.

Нет это я не понял тут: (Стенд и оборудование для испытаний и измерений VIII [SashaMaks#13.12.19 11:26])

SashaMaks> Нет это я не понял тут: (Стенд и оборудование для испытаний и измерений VIII [SashaMaks#13.12.19 11:26])

Xan> У защемлённой деформация будет меньше, и она будет дальше от предела прочности.
Xan> Но величина сигнала будет та же самая.

Одиночная плёнка измеряет момент в балке.
Пара плёнок измеряет производную момента.
Две пары измеряют разность производных моментов.
Разность производных моментов зависит только от силы, приложенной между парами.
Но не зависит от сил, приложенных за пределами пар.
То есть, не зависит от того, как ты будешь закреплять концы балки.

Xan> Но не зависит от сил, приложенных за пределами пар.

Я не про электрическую часть.
Ты писал про короткую балку на двух шарнирах и защемленную, а сейчас уже пишешь про длинный рельс.

П.С. там речь идет об одном тензоэлементе, наклеенном в одном месте с деформацией 0.003. А тут оказывается, что это система из 4х тензоэлементов да еще в 4х кратном применении и для совсем другого типа закрепления. Длинный рельс в твоем случае, кстати, частично защемленная балка с двух сторон. Частично - это значит, что есть одна какая-то степень свободы...

Больше всего мне не понятно, почему у защемленной будет меньше деформация? Там все зависит от геометрии, как так можно взять и пренебречь этим? Так же можно получить такую же деформацию в 0.003. А вот шарниры, вероятно шарикоподшипники, будут все время скатываться и сбивать калибровку такого УЭ.

SashaMaks> Длинный рельс в твоем случае, кстати, частично защемленная балка с двух сторон. Частично - это значит, что есть одна какая-то степень свободы...

Не, частично = плохо. Винтики затянуты слабо, конструкция, к которой привинчино, не жёсткая. Реальная жизнь!

Ведь сделав датчик, его надо будет как-то крепить.
И возникнет вопрос — как?

Вот у меня ответ: Как попало. Как удобнее, так и крепить, специальных требований нет.
Потому что датчик всё равно будет работать правильно — чувствительность от крепления не зависит.


SashaMaks> Больше всего мне не понятно, почему у защемленной будет меньше деформация?

Возьми две балки длиной метр.
Одну положи на призмы, а другую привари намертво к чугуниевым стенками.
Теперь в центры балок поставь одинаковые гири.
Нарисуй графики моментов в балке.
И всё сразу будет ясно.

Мне непонятно, почему тебе непонятно!

Xan> Не, частично = плохо.

Не знаю. Просто другой случай, когда свободно только продольное перемещение вдоль рельс.

Xan> Потому что датчик всё равно будет работать правильно — чувствительность от крепления не зависит.
SashaMaks>> Больше всего мне не понятно, почему у защемленной будет меньше деформация?
Xan> Возьми две балки длиной метр.
Xan> Одну положи на призмы, а другую привари намертво к чугуниевым стенками.
Xan> Теперь в центры балок поставь одинаковые гири.
Xan> Нарисуй графики моментов в балке.
Xan> И всё сразу будет ясно.
Xan> Мне непонятно, почему тебе непонятно!

Нарисовал, и получилось, что максимальный момент будет М1 в заделке у защемленной балки, при этом он будет ровно в 2 раза больше максимального момента М2 у шарнирной балки в середине! И они будут разнонаправлены.

Что-то совсем не сходится

П.С. Эскиз делал в поезде, как есть, но должно быть понятно)))

SashaMaks> Что-то совсем не сходится
SashaMaks> П.С. Эскиз делал в поезде, как есть, но должно быть понятно)))

От защемлённых концов в балку "течёт" отрицательный момент, так что весь график уезжает вниз наполовину.
Ну и максимальный момент становится в два раза меньше.

А наклон графика (производная момента по длине) в обоих случаях одинаковый — сигнал с моста одинаковый.

Xan> От защемлённых концов

Надо было сразу уточнять, что оба конца балки защемлены.
Заделка может быть в одной опоре, а может быть в нескольких опорах.
Пример с рельсом, где присутствует подвижность в заделке по горизонту, так же будет давать механический гистерезис, поэтому будет совсем не всё равно. Защемленная в двух концах балка будет работать чисто, а нам важно измерять не одно значением массы а интеграл силы.

А вот балочные датчики, датчики S-типа, и лепестковые - все представляют защемленную балку с одной стороны в одной опоре. И как видно, момент у них отличается в 2 раза в том числе и производный. они просто получаются легче и проще.

SashaMaks> Надо было сразу уточнять, что оба конца балки защемлены.

Сразу разговор шёл о полосе, как-то закреплённой за концы (необязательно защемлённой), а двигатель в центре. Симметрично.

SashaMaks> А вот балочные датчики, датчики S-типа, и лепестковые - все представляют защемленную балку с одной стороны в одной опоре.

"Лепестковые" не знаю, а балочные и S к защемлённой балке отношения не имеют.
Но это сейчас случится "профессиональный спор", лучше здесь его не устраивать.

Xan> Сразу разговор шёл о полосе, как-то закреплённой за концы (необязательно защемлённой), а двигатель в центре. Симметрично.

Не вижу я тут полосы, закрепленной с двух сторон:


Усиление балки, защемленной с правой стороны, вижу.

Xan> "Лепестковые" не знаю, а балочные и S к защемлённой балке отношения не имеют.

А к какой же тогда схеме нагружения они относятся?

Все эти УЭ закреплены с одной стороны, а с противоположной, на их консоль действует сила. За силой с противоположной стороны от опоры, никаких дополнительных опор нет, а есть свободно движущаяся консоль:

Xan>> Сразу разговор шёл о полосе, как-то закреплённой за концы (необязательно защемлённой), а двигатель в центре. Симметрично.
SashaMaks> Не вижу я тут полосы, закрепленной с двух сторон:
SashaMaks> http://files.balancer.ru/forums/.../2019/12/11-8132341-dscf7160.jpg
SashaMaks> Усиление балки, защемленной с правой стороны, вижу.

Про картинку все сразу решили, что полная фигня. И обсуждать не стоит.

А вот про симметричную полосу:


SashaMaks> А к какой же тогда схеме нагружения они относятся?

В этом треде я спорить не хочу.
Потому что чувствую, что у спора БОЛЬШОЙ ПОТЕНЦИАЛ!!!
Доказательство:

SashaMaks> Все эти УЭ закреплены с одной стороны

Пружина в обычном безмене тоже закреплена с одного конца. Пружина = балка?
Какая плёнка в S-датчике? И что именно она измеряет?

Лучше по скайпу позвони.

Xan> Если отделяется целая, значит приклеена плохо.
Xan> С суперклеем зависит от толщины намазанного слоя и влажности воздуха.
Xan> У меня при +5 в сарае и -5 на улице влажности нехватало. При обычном "намазал, придавил" клей оставался жидким.

Есть циакрины со спреями-активаторами (щёлочь).

Xan> Вроде, можно клеить эпоксидкой, но ни разу не пробовал.
Xan> С эпоксидкой нужен постоянный прижим, пока не затвердеет. По центру побольше, по краям поменьше, чтоб из-под плёнки эпоксидка выдавливалась, а не наоборот.

Если только хитрые и оооочень жидкие композиции. Теоретически есть у Клеи и связующие материалы

но ценники там

При Союзе самым ходовым циакрины если быстро и незабвенный "Борис Федорович" бакелитово фенольные БФ-2, УВС 10С (дооолгая технология с подслоями и подогревом) и :

SashaMaks> Все эти УЭ закреплены с одной стороны, а с противоположной, на их консоль действует сила. За силой с противоположной стороны от опоры, никаких дополнительных опор нет, а есть свободно движущаяся консоль:

На самом деле все датчики условно представляют из себя балку на двух опорах с одним защемленным концом. Именно поэтому сила всегда перпендикулярна балке, как бы балка не деформировалась. Поэтому и форма этих датчиков замысловатая, а не просто кусок железки.

Xan> Про картинку все сразу решили, что полная фигня. И обсуждать не стоит.
Xan> А вот про симметричную полосу:

Про полосу на двух опорах я тоже сказал, что фигня и ещё раньше заодно про фигню на картинке, потом постоянно это повторял.

Xan> Потому что чувствую, что у спора БОЛЬШОЙ ПОТЕНЦИАЛ!!!

Потому что я всё это делал и считал. У меня есть ооочень много информации...
А вкратце "твоя" идея - геморрой. Постоянно будет борьба с гистерезисом, хвост у графиков тяги и сбивка калибровки, поэтому точность измерения СИ будет такой же, как у простейшего стенда на кухонных весах - чашка где-то ±5%. Вот только их купил и сразу используй...

Xan> Пружина в обычном безмене тоже закреплена с одного конца. Пружина = балка?

Да. Любая балка = пружина, абсолютно жестких тел в природе не бывает.
К пружине работает точно такая же схема расчёта.

Xan> Какая плёнка в S-датчике? И что именно она измеряет?

УЭ - это не плёнка, УЭ - это силовой упругий элемент и только. Элементарные нюансы в фрезеровке и применения типа плёнок - это уже детали процесса измерения перемещений в балке.