Systems. Methods. Technologies 3 (43) 2019

Системы Методы Технологии. И.В. Антонов и др. Разработка методов … 2019 № 3 (43) с. 44-50 49 Для подтверждения метрологических свойств соз- данного датчика колебаний была про- ведена его статистическая и динамическая градуировка (рис. 6). Рис. 6. Градуировочные характеристики датчика колебаний: а — статическая; б — динамическая; h z — входное воздействие; U дкт — выходной сигнал; К дкт — коэффициент преобразования; f — частота колебаний; K f — коэффициент искажения амплитуд В результате статической градуировки был определен коэффициент преобразования К дкт датчика и оценена по- грешность измерения, а в результате динамической гра- дуировки получена амплитудно-частотная характеристи- ка датчика, оценены диапазон частот измеряемых колеба- ний и коэффициент искажения амплитуд K f . Ниже приведены значения основных параметров технической характеристики созданного датчика коле- баний: – коэффициент преобразования К дкт = (41,6 ± 0,9) В/м; – диапазон измеряемых перемещений L = (0…150) мм; – частотный диапазон измерений f = (0…8) Гц; – основная погрешность (от коэффициента преобра- зования) γ дкт = ±2,16 % Таким образом, следует подчеркнуть, что получе- ние более высоких в качественном отношении значе- ний параметров технической характеристики созданно- го датчика колебаний было обеспечено следующими решениями: – применением чувствительного элемента в виде консольной балочки равного сечения с обоснованными размерами и малобазных тензорезисторов. Это позво- лило повысить собственную частоту колебаний и уменьшить длину балочки, не снижая чувствительно- сти и диапазона изменения прогибов; – применением кулачка с профилем по закону спи- рали Архимеда с обоснованными размерами. Это по- зволило повысить чувствительность и точность изме- рений за счет обеспечения непрерывности и линейно- сти характеристики преобразователя во всем диапазоне измеряемых величин; – применением комплекта шкивов различных диа- метров. Это позволило расширить пределы измерений как по величине перемещений и размахов колебаний, так и по частоте их изменения, не снижая точности, так как чувствительность датчика подбирается по макси- мально возможным значениям измеряемых величин; – применением спиральной пружины с обоснован- ными размерами и жесткостью для подпружинивания шкива. Это позволило использовать датчик для изме- рения перемещений в двух режимах движения объекта, квазистатическом и динамическом с частотой до 10 Гц, что упрощает эксперимент и уменьшает его стоимость, поскольку иначе требовалось бы применение двух раз- личных датчиков, соответствующей аппаратуры, про- ведение дополнительной градуировки датчиков и пр. В конечном итоге создание датчика колебаний по- зволило повысить качество и эффективность научных исследований автомобильных амортизаторов. Литература 1. Проектирование датчиков для измерения механических величин / Под ред. Е.П. Осадчего. М.: Машиностроение, 1979. 480 с. 2. Измерения в промышленности: Справочник. Пер. с нем. / Под ред. П. Профоса. М.: Металлургия, 1980. 648 с. 3. Биргер И.А., Шор Б.Ф., Иосилевич Г.Б. Расчет на проч- ность деталей машин: Справочник. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1979. 702 с. 4. Писаренко Г.С., Агарев В.А., Квитка А.Л. и др. Сопро- тивление материалов. 3-е изд., перераб. и доп. / Под ред. Г.С. Писаренко. Киев. 1973. 672 с. 5. Логинов В.Н. Электрические измерения механических величин. 2-е изд., доп. М.: Энергия, 1976. 104 с. 6. Тензометрия в машиностроении: cправ. пособие / Под ред. Р.А. Макарова. М.: Машиностроение, 1975. 288 с. 7. Пономарев С. Д., Андреева Л.Е. Расчет упругих элементов машин и приборов. М.: Машиностроение, 1980. 326 с. 8. Цимбалин В.Б., Успенский И.Н., Кравец В.Н. и др. Ис- пытания автомобилей. М.: Машиностроение, 1978. 199 с. 9. Колебания, излучение и демпфирование упругих структур: cб. статей / Под ред. А.В. Римского-Корсакова. М.: Наука, 1973. 237 с.