Отклонения от линейной зависимости между нагрузкой и перемещением оцениваются величиной нелинейности характеристики. Нелинейностью h называется наибольшее отклонение ∆макс действительной характеристики от линейной, отнесенное к наибольшему перемещению lмакс упругого элемента и выраженное в процентах:
h = ∆макс / lмакс · 100%. (8)
∆макс = lл - l. (9)
где lл - перемещение, соответствующее линейной характеристике, м;
l - действительное перемещение упругого элемента, м.
Важное свойство упругого элемента - его жесткость, которая представляет собой отношение нагрузки р к соответствующему перемещению l:
k = p / l. (10)
Чувствительность - величина, обратная жесткости, равная отношению перемещения к нагрузке:
s = l / р. (11)
Жёсткость показывает, какую нагрузку следует приложить к упругому элементу, чтобы вызвать перемещение на одну единицу. Чувствительность же численно равная перемещению, совершаемому упругим элементом под действием единичной нагрузки.
Перестановочное или тяговое усилие - это способность упругого элемента преодолевать сопротивление со стороны прибора. Способность манометрического элемента развивать перестановочную силу удобно характеризовать удельной тяговой силой Q / Р , соответствующей единице давления.
Так как удельная тяговая сила Р имеет размерность площади, то принято представлять её в виде так называемой эффективной площади:
Fэф = DQ / DР. (12)
Для правильно спроектированного упругого элемента наибольшее рабочее напряжение не должно превышать:
smax = sпр / n, (13)
где n - коэффициент запаса;
sпр - предельное напряжение.
n = sуп / smax, (14)
где sуп - предел упругости.
Коэффициент запаса по текучести:
nT = sT / smax , (15)
где sT - предел текучести.
Коэффициент запаса по устойчивости:
nуст = sкр / smax. (16)
где sкр - критическое напряжение.
Если упругий элемент работает при переменных напряжениях, то он должен иметь необходимый коэффициент запаса по выносливости:
smax £ [s], (17)
где [s] - допустимое напряжение:
[s] = sT / nT = sпч / nпч. (18)
Самое читаемое:
Конструирование устройства для измерения углового перемещения
Измерения играют важную роль в жизнедеятельности человека. Измерение
угловых перемещений весьма распространены, применяются в машиностроении,
геодезии, в военном деле, космонавтике, астрономии и т.п. Широкое применение
обусловлено тем, что наиболее используемые методы измерений основаны на промежуточном
преобразовании этих величин в ...