CC BY
176Эксплуатация и надежность авиационной техники
УДК 629.7.018.74
ТЕНЗОМЕТРИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ АГРЕГАТОВ В ПОЛЕТЕ
О. В. Болотова*, Е. А. Нартов, Д. А. Зайцев
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
*E-mail: [email protected]
Во время производства авиационной техники ее подвергают множеству испытаний для определения летной годности. Приводятся примеры возможной установки тензометрических датчиков на самолете для изучения нагрузок, действующих на самолет и другие летательные аппараты.
Ключевые слова: авиационные испытания, самолет, тензометрические датчики, диагностика, планер, авиация.
TENSOMETRIC SENSORS FOR DIAGNOSING UNITS IN FLIGHT
O. V. Bolotova*, E. A. Nartov, D. A. Zaytsev
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation
*E-mail: [email protected]
During the manufacture of aviation equipment, it is subjected to a variety of tests to determine airworthiness. This paper gives examples of the possible installation of strain gauges on an airplane. The paper studies the loads affecting the aircraft and other aircraft.
Keywords: aviation tests, aircraft, tensometric sensors, diagnostics, glider, aviation.
Тензометрические датчики представляют собой устройства, преобразующие измеряемую упругую деформацию твердого тела в электрический сигнал [1]. Это происходит за счет изменения сопротивления проводника датчика при изменении его геометрических размеров от растяжения или сжатия [2].
Основным элементом устройства является тензо-резистор, закрепленный на упругой конструкции. Тензодатчики калибруют, ступенчато нагружая заданным возрастающим усилием и измеряя при этом величину электрического сопротивления. Затем по его изменению можно будет определить значения приложенной неизвестной нагрузки и пропорциональной ей деформации.
В зависимости от типа, выделяют следующие виды:
- приборы для измерения нагрузки и силы (динамометры);
- измерители давления;
- модели, фиксирующие ускорение;
- устройства для контроля перемещения;
- тензодатчики крутящего момента для автомобильных и станочных двигателей.
Даже при самой сложной схеме нагружения конструкции действие на тензорезистор сводится к растяжению или сжатию его решетки вдоль длинного участка, называемого базой.
Тензодатчики классифицируются не только по своей форме, но и по конструктивным особенностям. Конструкция прибора зависит от типа чувствительного элемента. Для контроля деформации используются следующие типы контактов:
- фольговые;
- пленочные;
- проволочные.
Для нашего использования лучше выбрать фольговые, так как они используются как наклеиваемый тензодатчик. Это очень удобная система, которая представляет собой фольговую ленту, толщиной до 12 мкм. Часть пленки имеет плотную форму, а часть -решетчатую. Данная модель отличается от остальных тем, что можно припаивать дополнительные контакты, к тому же они нормально переносят низкие температуры [3].
Расположить данные датчики следует на наиболее нагруженных элементах (узлах) планера. Возможными вариантами размещения данных датчиков, станут стыки хвостового оперения с фюзеляжем, узлы крепления двигателя, опор шасси и др.
Подключение датчиков происходит по схеме представленной на рис. 3. Если в конструкции весов применяются разные индикаторы, то их соединяют по параллельной схеме с помощью специальных коробок. Проводники датчиков обязательно заземляются, независимо от вида питания. Установка заземления производится в общей одной точке. Для этих целей применяется коробка для разветвления.
Далее проверяется правильность подключения по схеме датчиков, надежность контактов и заземления. Монтаж прибора осуществляется экранированным кабелем. Он заглушает помехи, вспомогательные модули при его использовании не нужны [4; 5].
Решетневскуе чтения. 2017
Рис. 1. Фольговый преобразователь
Рис. 2. Вариант размещения датчиков на примере самолета Як-40
-Экран
Рис. 3. Подключение датчиков
Возможность использования данных датчиков во время эксплуатации самолетов и других летательных аппаратов, поможет снизить угрозу поломок во время полета, так как не все повреждения видны невооруженным глазом. Микротрещины в узлах агрегатов или на корпусе фюзеляжа, во время полета могу нанести существенный вред, не только эксплуатируемой технике, но и жизням людей.
Библиографические ссылки
1. Политехнический словарь / А. Ю. Ишлинский [и др.]. 3 изд., перераб. и доп. М. : Сов. энцикл., 1989. 523 с.
2. Тензометрия в машиностроении : справ. пособие / Р. А. Макаров [и др.]. М. : Машиностроение, 1975. 288 с.
3. Дайчик М. Л., Пригоровский Н. И., Хуршу-дов Г. X. Методы и средства натурной тензометрии . М. : Машиностроение, 1989. 240 с.
4. Принцип работы тензодатчика веса и давления [Электронный ресурс]. URL: https://www.asutpp.ru/ datchiki/tenzodatchik.html.
5. Тензометрические датчики [Электронный ресурс]. URL: http://fb.ru/article/235654/tenzometriches-
kie-datchiki-opisanie-instruktsiya-po-primeneniyu-harak-teristiki-i-otzyivyi.
References
1. Polytechnical dictionary / A. Yu. Ishlinsky [et al.]. 3rd ed., pererab. and additional. M. : Soviet Encyclopedia, 1989. 523 p.
2. Strain gage in mechanical engineering. Reference manual / R. A. Makarov [et al.]. M. : Mechanical Engineering, 1975. 288 p.
3. Dajchik M. L., Prigorovskii N. I., Khurshudov G. Kh. Methods and means of full-scale strain gauging. M. : Mechanical Engineering, 1989. 240 p.
4. Principle of load cell load and pressure [Electronic resource]. Access mode: https://www.asutpp.ru/datchiki/ tenzodatchik.html.
5. Tensometric Sensors [Electronic resource]. Access mode: http://fb.ru/article/235654/tenzometricheskie-dat-chiki-opisanie-instruktsiya-po-primeneniyu-harakteristiki-i-otzyivyi.
© Болотова О. В., Нартов Е. А., Зайцев Д. А., 2017
