Компенсация изгиба

Глава III. ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ ЦЕНТРАЛЬНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Теплопроводы системы отопления монтируют в «коробке» строящегося здания при различной температуре наружного воздуха. В весенне-осенний период эта температура близка к +5° С. В зимний период для удобства выполнения отделочных и монтажных работ в строящемся здании стремятся также поддерживать временными средствами положительную температуру.

Так как эксплуатация различных отопительных труб проводится при температуре теплоносителя от 30 до 150°С, стальные трубы удлиняются по сравнению с монтажной их длиной в большей или меньшей степени.

Можно установить, что при низкотемпературной воде 1 м подающей стальной трубы предельно удлиняется приблизительно на 1 мм, обратной трубы — на 0,8 мм, а при высокотемпературной воде и паре удлинение каждого метра трубы достигает 1,75 мм.

Очевидно, что это необходимо учитывать при конструировании системы отопления, особенно при высокотемпературном теплоносителе, и принимать меры для уменьшения усилий, возникающих при температурном удлинении подводок, стояков и магистралей.

Компенсация удлинения подводок к отопительным приборам предусматривается в горизонтальных однотрубных системах путем изгибов подводок (добавления уток) для того, чтобы напряжение на изгиб в отводах труб не превышало 78,5 МПа (800 кгс/см2); между каждыми пятью-шестью приборами вставляют П-образные компенсаторы, которые рационально размещать в местах пересечения разводящей трубой внутренних стен и перегородок помещений.

В системах отопления с вертикальными стояками подводки к приборам в большинстве случаев выполняются без изгибов, однако в высоких зданиях возможен специальный изгиб подводок к одному или нескольким приборам для обеспечения беспрепятственного перемещения труб стояка при температурном удлинении.

При длинных гладкотрубных приборах, а также при установке нескольких приборов другого типа «на сцепке» необходимы такие же специальные изгибы подводок к ним для компенсации их температурного удлинения.

Игнорирование этого явления приводит при эксплуатации системы если не к излому труб и арматуры, то к возникновению течи в резьбовых соединениях.

Компенсация удлинения вертикальных стояков систем отопления малоэтажных зданий обеспечивается путем их изгиба в местах присоединения к подающим магистралям. В более высоких (4—7-этажных) зданиях вертикальные однотрубные стояки изгибают в местах присоединения не только к подающей, но и к обратной магистрали

В зданиях, имеющих более семи этажей, таких изгибов стояков недостаточно и для компенсации удлинения средней части вертикальных стояков применяют либо специальные П-образные компенсаторы, либо дополнительные изгибы труб, удаляя отопительные приборы от оси стояка. В этом случае трубы стояков между компенсаторами в отдельных точках закрепляют, устанавливая неподвижные опоры (так называемые «мертвые») для обеспечения перемещения труб в заданном направлении при изменении их температуры.

В местах пересечения междуэтажных перекрытий трубы заключают в гильзы для облегчения их перемещения при удлинении или при ремонте. При замоноличивании в панели стен трубы соединяют в разрывах между панелями с изгибами для компенсации усилий, возникающих при осадке зданий.

В вертикальной однотрубной системе для компенсации удлинения используют изгибы труб каждого этаже-стояка.

Для компенсации удлинения вертикальных главных стояков систем отопления многоэтажных зданий применяют П-образные компенсаторы, ширина и вылет которых определяются расчетом. Следует иметь в виду, что неподвижные опоры между компенсаторами в этом случае воспринимают не только силу упругости компенсатора, но и действие массы трубы с водой и изоляцией.

Компенсация удлинения магистралей выполняется прежде всего естественными их изгибами, обусловленными планировкой конкретного здания, и только прямые магистрали значительной длины, особенно при высокотемпературном теплоносителе, снабжаются П-образными компенсаторами.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Совместное действие — изгиб

Совместное действие изгиба и кручения является наиболее характерным случаем нагружения валов. [1]

На совместное действие изгиба и кручения рассчитываются валы машин. Если внешние силы, действующие на вал, не лежат в одной плоскости, то каждую из них раскладывают на ее составляющие по двум направлениям: вертикальному и горизонтальному. Затем строят эпюры изгибающих моментов в вертикальной и горизонтально. [2]

При совместном действии изгиба , кручения и осевого растяжения ( сжатия) подбор сечений вала сопряжен с некоторыми дополнительными трудностями. В подкоренное выражение входят моменты сопротивления, зависящие от диаметра вала в третьей степени, и площадь сечения, зависящая от диаметра вала во второй степени. [3]

При совместном действии изгиба и гидростатического давления имеет место смятые труб, что затрудняет сооружение трубопроводов на больших глубинах. Кроме того, последовательный изгиб трубопровода на выпуклом и вогнутом участках s — кривой приводит к остаточным пластическим деформациям. [4]

При совместном действии изгиба , и кручения в поперечном сечении стержня — возникают нормальные и касательные напряжения. В точках стержня имеет место упрощенное плоское напряженное состояние. [5]

Расчет на совместное действие изгиба и осевого нагружения, выполняемый с учетом как влияния осевых сил на прогибы бруса, так и с учетом дополнительных изгибающих моментов от указанных сил, принято называть расчетом на продольно-поперечный изгиб. [6]

Вал испытывает совместное действие изгиба и кручения. [7]

Расчет на совместное действие изгиба и осевого погружения, выполняемый с учетом как влияния осевых сил на прогибы бруса, так и с учетом дополнительных изгибающих моментов от указанных сил, принято называть расчетом на продольно-поперечный изгиб. [8]

В случае совместного действия изгиба и растяжения ( сжатия) в произвольном поперечном сечении бруса действуют пять внутренних силовых факторов: продольная сила N, изгибающие моменты Mz и Му, поперечные силы Qy и Qz. В большинстве случаев влияние поперечных сил пренебрежимо мало. [9]

Вал подвергается совместному действию изгиба и кручения. [10]

Задача о совместном действии изгиба с растяжением ( сжатием) встречается в двух вариантах. [11]

Расчет валов на совместное действие изгиба и кручения рассматривается в гл. Сравнительно невысокое допускаемое напряжение, указанное в условии настоящей задачи, принято для компенсации ошибок, проистекающих от пренебрежения влиянием кручения и переменности напряжений во времени. [12]

Расчет валов на совместное действие изгиба и кручения рассматривается в гл. Сравнительно невысокие допускаемые напряжения, указанные в условиях настоящей задачи, приняты для компенсации ошибок, проистекающих от пренебрежения влиянием кручения и переменности напряжений во времени. [13]

Балка работает на совместное действие изгиба с растяжением. [14]

Расчет валов на совместное действие изгиба и кручения рассматривается в гл. Сравнительно невысокое допускаемое напряжение, указанное в условии настоящей задачи, принято для компенсации ошибок, проистекающих от пренебрежения влиянием кручения и переменности напряжений во времени. [15]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Трубопровод компенсация температурных удлинений

Компенсаторы температурных удлинений. Для компенсации температурных удлинений трубопроводов применяют компенсаторы, [c.258]

Трещины, являющиеся результатом концентрации напряжений, обусловленной дефектами формы и размерами резервуаров (трубопроводов). Это наиболее распространенная категория трещин. В процессе эксплуатации температура резервуаров (трубопроводов) не остается постоянной, что влечет за собой появление деформаций и напряжений. Так, при нагреве длина трубопровода увеличивается, при остывании уменьшается на 1,2—1,4 мм на 1 м длины на каждые 100°С изменения температуры. Это заставляет предусматривать специальные меры для восприятия тепловых изменений длины трубопроводов. Компенсация температурных удлинений трубопроводов только за счет упругого сжатия возможна лишь в случаях из- [c.136]

Ознакомьтесь так же:  Развод русских пикаперов

Для снижения гидравлического сопротивления в трубопроводе рассчитывают диаметр труб по оптимальной массовой скорости 100—120 кг/(м2-с), упрощают конфигурацию трансферной линии, а для компенсации температурных удлинений применяют горизонтально расположенный -образный компенсатор. Положительный опыт эксплуатации реконструированной нагревательной печи АВТ способствовал его широкому распространению на многие предприятия отрасли. [c.268]

Наиболее целесообразным методом компенсации температурных удлинений труб является естественная компенсация путем использования поворотов и изгибов трассы трубопроводов (метод расчета самокомпенсации трубопроводов приведен в Нормах расчета на прочность котельных агрегатов ЦКТИ, 1950). [c.527]

Компенсаторы температурных удлинений. Для компенсации температурных удлинений трубопроводов применяют компенсаторы, гнутые из труб, а также линзовые и сальниковые. Гнутые компенсаторы устанавливают на стальных и алюминиевых линиях и других трубопроводах из пластичных материалов. Эти компенсаторы могут быть П-образными (рис. 221) и лирообразными, из гладких труб и складчатых труб. Наиболее часто применяют П-образные компенсаторы. Складки на трубе получают, нагревая при изгибе отдельные поперечные полосы и выгибая [c.321]

К специальным компенсирующим устройствам относятся сальниковые, линзовые и П-образные компенсаторы. Сальниковые компенсаторы компактны и имеют большую компенсирующую способность, но сложны и требуют непрерывного наблюдения при работе. Кроме того, они не исключают полностью утечки среды. По этой причине сальниковые компенсаторы не находят применения на технологических трубопроводах. Линзовые компенсаторы тоже компактны, но имеют небольшую компенсирующую способность и малую прочность Р Смотреть страницы где упоминается термин Трубопровод компенсация температурных удлинений: [c.130] [c.326] [c.240] [c.244] [c.208] Реакционная аппаратура и машины заводов (1975) — [ c.327 ]

Компенсация температурных удлинений

Любой материал: твердый, жидкий, газообразный в соответствии с законами физики изменяет свой объем пропорционально изменению температуры. Для предметов, длина которых значительно превышает ширину и глубину, например, трубы, главным показателем является продольное расширение по оси – тепловое (температурное) удлинение. Такое явление должно быть обязательно принято в расчет в ходе реализации тех или иных инженерных работ.

К примеру, во время поездки на поезде слышно характерное постукивание из-за термических стыков рельс (рис.1), или при прокладке линий электропередач, провода монтируют, так чтобы они провисали между опорами (рис.2).

Если же не предусмотреть мероприятия по борьбе с тепловыми расширениями, то подобная эксплуатация может привести к порче оборудования или даже к аварии (рис.3).

Все тоже самое происходит и в инженерной сантехнике. Под воздействием температурных удлинений, при применении несоответствующих случаю материалов и отсутствию мероприятий по тепловой компенсации в системе, трубы провисают (рис.4 справа), увеличиваются усилия на элементах крепления неподвижных опор и на элементы инсталляции, что уменьшает долговечность системы в целом, а, в крайних случаях, может привести и к аварии.

Увеличение длины трубопровода рассчитывается по формуле:

  • естественная компенсация за счет изменения направления трассы трубопровода;
  • использование элементов компенсации, которые в состоянии погасить линейные расширения труб (компенсаторы);
  • предварительная натяжка труб (данный способ достаточно опасен и должен быть использован с крайней осторожностью).

Естественная компенсация используется в основном при “скрытом” способе монтажа и представляет собой прокладку труб произвольными дугами (рис.5). Этот способ подходит для полимерных труб малой жесткости, таких как трубопроводы Системы KAN-therm Push: PE-X или PE-RT. Данное требование указано в СП 41-09-2005 (Проектирование и монтаж внутренних систем водоснабжения и отопления зданий с использованием труб из “сшитого” полиэтилена) в п. 4.1.11 В случае прокладки труб ПЭ-С в конструкции пола не допускается натягивание по прямой линии, а следует укладывать их дугами малой кривизны (змейкой) (. )

Тепловое удлинение трубопроводов компенсируется за счет пустот в защитных гофрированных трубах или теплоизоляции.

Способ компенсации теплового изгиба и деформации оптических каналов моноблока лазерного гироскопа

Владельцы патента RU 2630533:

Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано при создании навигационных систем, в частности бесплатформенных инерциальных навигационных систем. Способ компенсации теплового изгиба и деформации оптических каналов многоугольного моноблока лазерного гироскопа базируется на монтаже оптически прозрачного моноблока, рабочий режим которого достигается использованием микромощного полупроводникового лазерного диода, снабженного по крайне мере одним элементом Пельтье для термостабилизации режима излучения лазерного диода, размещенного внутри оптического контура, образованного совокупностью оптических каналов лазерного гироскопа, на металлическом основании с функциями общего радиатора охлаждения. При этом в основании моноблока создаются, в количестве не менее двух на оптический канал, специальные пазы заданной глубины и геометрии, но не смыкающиеся с оптическими каналами, которые перед монтажом заполняются теплопроводной пастой до уровня контакта с металлическим основанием и обеспечивают зональное выравнивание градиента температуры в рабочих зонах от источника локального нагрева — элемента Пельтье, при этом теплопроводность пасты должна быть в несколько раз выше, чем у металлического основания, что обеспечивает компенсацию температурного разбаланса рабочих зон оптических каналов в количестве, равном количеству созданных пазов. Технический результат предложенного способа заключается в компенсации теплового изгиба и деформации оптических каналов многоугольного моноблока лазерного гироскопа и обеспечении его работоспособности при высоких и низких температурах окружающей среды. 3 ил.

Изобретение относится к области лазерной техники и может быть использовано при создании навигационных систем, в частности в бесплатформенных инерциальных навигационных системах.

Известно техническое решение, разработанное американской фирмой «Honeywell» (Горенштейн И.А., Шульман И.А. Инерциальные навигационные системы. Под редакцией канд. техн. наук И.А. Горенштейна. – М.: Машиностроение, 1970, с. 161-230). Конструктивно система содержит корпус, аноды, зеркала с высокой отражательной способностью, цилиндрические каналы, катод, диафрагму, полупрозрачное зеркало, призму. Корпус прибора — монолитный многоугольный блок из плавленого кварца в виде двенадцатиугольника с неправильными сторонами, в котором просверлены цилиндрические каналы. Оси этих каналов лежат в одной плоскости и образуют равносторонний треугольник, в вершинах которого расположены зеркала.

Моноблок монтируется по всей плоскости на металлическое основание с функциями радиатора охлаждения для создания датчика угловых скоростей инерциальной навигационной системы. Для улучшения теплопроводности на поверхность радиатора в зоне сопряжения с моноблоком может наноситься теплопроводная паста.

Недостаток. Так как корпус прибора выполнен в виде двенадцатиугольника с неправильными сторонами, возникает существенная температурная погрешность из-за неравномерного нагрева от источника излучения, заключающаяся в неравномерном изменении длин и диаметра оптических каналов, приводящих к изгибу и деформации оптических каналов. Это приводит к существенному сужению диапазона его работоспособности при высоких и низких температурах окружающей среды.

Применение общего радиатора охлаждения по известной схеме не решает указанной проблемы.

Наиболее близким к заявляемому устройству является моноблочная конструкция лазерного гироскопа (Заявка на изобретение РФ №2014154547 от 31.12.2014, МПК: G01С 19/66, заявитель: ОАО «Научно-производственный комплекс «ЭЛАРА» имени Г.А. Ильенко» (г. Чебоксары), Российская Федерация (RU).

Сборочный чертеж моноблочного лазерного гироскопа приведен на фиг. 1. Здесь приняты следующие обозначения:

1 — многоугольный моноблок в виде основания;

Ознакомьтесь так же:  Трансграничный договор это

2 — оптические каналы;

3 — зеркало полного отражения лучистой энергии;

4 — полупрозрачное зеркало в виде интерференционного

5 — источник оптического излучения — полупроводниковый лазер;

6 — внешний оптический резонатор;

7 — светоотражающее покрытие;

8 — оптически прозрачное отверстие внешнего оптического резонатора;

9 — продольный оптический канал внешнего оптического резонатора;

10 — термоэлектрический модуль с радиатором и элементом Пельтье;

11 — геометрический центр оптического моноблока;

12 — равносторонний правильный шестиугольник;

13 — торец шестиугольника моноблока;

14 — крепежный элемент;

16 — прижимные элементы;

17 — периферия моноблока;

18 — юстировочное приспособление;

19 — втулка крепления моноблока к металлическому

Лазерный гироскоп содержит многоугольный оптически прозрачный моноблок 1 со сформированными оптическими каналами 2, схему оптической обвязки 3, 4 для реализации эффекта Саньяка и съема информации об угловой скорости объекта 4, причем в качестве источника оптического излучения в конструкцию включен микромощный полупроводниковый лазерный диод 5. Конструктивно источник оптического излучения выполнен в виде термоэлектрического модуля 10, состоящего из внешнего радиатора и по меньшей мере одного элемента Пельтье, расположен в геометрическом центре оптического моноблока 1. Фактически, термоэлектрический модуль 10 является и источником нагрева моноблока, расположенным внутри оптического контура, образованного совокупностью оптических каналов 2 лазерного гироскопа. Такое конструктивное решение обеспечивает линейное температурное расширение от центра к периферии по всему объему моноблока, что исключает при малых температурных градиентах существенный изгиб и деформацию каналов моноблока и оптической обвязки: системы зеркал 3 и интерференционного преобразователя 4. В этом случае изменение внутреннего диаметра оптического канала не превышает 25-30% и не влияет на искажение оптических потоков, что обеспечивает нормальный режим оптического гироскопа.

В моноблоке предусмотрена возможность его монтажа с помощью втулок крепления 19 на металлическое основание 20 по всей плоскости с функциями общего радиатора охлаждения, входящего в состав датчика угловых скоростей инерциальной навигационной системы. Для улучшения теплопроводности на поверхность радиатора в зоне сопряжения с моноблоком может наноситься теплопроводная паста 21.

Обобщенная схема моноблочного лазерного гироскопа с точки зрения распределения температурных полей в конструкции прототипа представлена на фиг. 2. Здесь моноблок 1 размещен на металлическом основании 20 с функциями радиатора охлаждения. Термоэлектрический модуль с радиатором и элементом Пельтье представлен как элемент 10. Для улучшения теплопроводности на поверхность радиатора в зоне сопряжения с моноблоком наносится теплопроводная паста 21. В силу того, что и материал моноблока 1 (органическое стекло) и материал основания 20 (металл) обладают линейными коэффициентами теплопроводности, то середины оптических каналов 2 и их концы от источника нагрева находятся на разном удалении, что приводит к появлению существенного температурного градиента при работе в широком диапазоне температур и негативным последствиям для оптических каналов.

Недостаток. При существенных температурных градиентах, которые проявляются при работе лазерного гироскопа в широком диапазоне температур, возникает существенная разность температур в середине и на краях оптических каналов оптического контура. Это приводит к тепловому изгибу и деформации оптических каналов, превышающих 30% и, как следствие, возникновению нарушения условий распространения оптических потоков, приводящих к появлению эффекта Саньяка за счет дополнительных переотражений в каждом оптическом канале.

Применение общего радиатора охлаждения по известной схеме не решает указанной проблемы.

Технический результат изобретения состоит в разработке способа компенсации теплового изгиба и деформации оптических каналов моноблока лазерного гироскопа и обеспечение его работоспособности при высоких и низких температурах окружающей среды.

Технический результат достигается тем, что многоугольный моноблок лазерного гироскопа монтируется на металлическое основание с функциями общего радиатора охлаждения. Рабочий режим моноблока обеспечивается применением микромощного полупроводникового лазерного диода, снабженного по крайне мере одним элементом Пельтье для термостабилизации режима излучения лазерного диода. При этом микромощный полупроводниковый лазерный диод является термоэлектрическим модулем и источником нагрева моноблока. В конструктивном плане источник нагрева фактически размещен внутри оптического контура, образованного совокупностью оптических каналов лазерного гироскопа, а сам моноблок, с целью улучшения температурного режима устройства, монтируется на металлическое основание. В первом приближении источник нагрева расположен симметрично относительно оптических каналов оптического контура моноблока.

При запуске устройства микромощный полупроводниковый лазерный диод при рабочих мощностях излучателя 100-250 мВт отдает определенное количество тепла моноблоку, выполненному, например, из органического стекла, с открытыми негерметичными оптическими каналами. Для обеспечения компенсации температурного разбаланса рабочих зон оптических каналов моноблока, а фактически — компенсации теплового изгиба и деформации оптических каналов моноблока, в основании моноблока создаются, в количестве не менее двух на оптический канал, специальные пазы заданной глубины и геометрии, но не смыкающиеся с оптическими каналами. Перед монтажом данные пазы заполняются теплопроводной пастой до уровня контакта с металлическим основанием. Данное техническое решение обеспечивает зональное выравнивание градиента температуры в рабочих зонах от источника локального нагрева — элемента Пельтье микромощного полупроводникового лазерного диода. При этом теплопроводность пасты должна быть в несколько раз выше, чем у металлического основания, что обеспечит создание требуемого градиента температуры в зоне компенсации по отношении к локальному источнику нагрева.

Общими для заявляемого способа и прототипа являются следующие признаки:

— моноблок лазерного гироскопа с оптическим контуром, сформированным по крайней мере тремя оптическими каналами;

— источником тепла для моноблока является микромощный полупроводниковый лазерный диод, снабженный по крайне мере одним элементом Пельтье для термостабилизации режима излучения лазерного диода;

— источник тепла конструктивно находится внутри оптического контура, образованного совокупностью оптических каналов;

— для облегчения температурного режима оптически прозрачного моноблока его монтируют на металлическое основание с функциями общего радиатора охлаждения.

Отличительными от прототипа являются следующие признаки:

— в основании моноблока создаются, в количестве не менее двух на оптический канал, специальные пазы заданной глубины и геометрии;

— данные пазы не смыкаются с оптическими каналами;

— перед монтажом сформированные пазы заполняются теплопроводной пастой до уровня контакта с металлическим основанием, обеспечивая тем самым зональное выравнивание градиента температуры в рабочих зонах от источника локального нагрева — элемента Пельтье;

— теплопроводность пасты должна быть в несколько раз выше, чем у металлического основания, что обеспечивает компенсацию температурного разбаланса рабочих зон оптических каналов в количестве, равном количеству созданных пазов.

Сущность способа, его реализуемость и возможность промышленного применения поясняется обобщенной схемой моноблочного лазерного гироскопа, отражающей распределение температурных полей в конструкции, представленной на фиг. 3.

Многоугольный моноблок 1 лазерного гироскопа монтируется на металлическое основание 20 с функциями общего радиатора охлаждения. Рабочий режим моноблока обеспечивается применением микромощного полупроводникового лазерного диода, снабженного по крайне мере одним элементом Пельтье для термостабилизации режима излучения лазерного диода и являющегося термоэлектрическим модулем 10. В конструктивном плане источник нагрева фактически размещен внутри оптического контура, образованного совокупностью оптических каналов 2 лазерного гироскопа. В первом приближении источник нагрева 10 расположен симметрично относительно оптических каналов 2 оптического контура моноблока 1.

При запуске устройства микромощный полупроводниковый лазерный диод при рабочих мощностях излучателя 100-250 мВт отдает определенное количество тепла моноблоку 1, выполненному, например, из органического стекла (марки СО-120-К ГОСТ 10667-90), с открытыми негерметичными оптическими каналами 2. Для обеспечения компенсации температурного разбаланса рабочих зон оптических каналов 2 моноблока 1, а фактически — компенсации теплового изгиба и деформации оптических каналов 2 моноблока 1, в основании моноблока 1 создаются, в количестве не менее двух на оптический канал, специальные пазы заданной глубины и геометрии, но не смыкающиеся с оптическими каналами 2. Перед монтажом данные пазы заполняются теплопроводной пастой, например, типа КПТ-8 ГОСТ 19783-74, до уровня контакта с металлическим основанием, изготовленного, например, из сплавов АЛ-2-АЛ-8. Данное техническое решение обеспечивает зональное выравнивание градиента температуры в рабочих зонах от источника локального нагрева — элемента Пельтье микромощного полупроводникового лазерного диода. При этом теплопроводность пасты должна быть в несколько раз выше, чем у металлического основания, что обеспечит создание требуемого градиента температуры в зоне компенсации по отношению к локальному источнику нагрева.

Ознакомьтесь так же:  Отчетность в статистику за 1 квартал 2018

Техническое решение, положенное в основу способа, явным образом не следует из уровня техники. Кроме того, в процессе патентного поиска не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного способа.

Заявленный способ имеет существенные отличия от наиболее близких аналогов и удовлетворяет критерию патентоспособности изобретения — «новизна».

Заявленный способ технически осуществим и промышленно реализуем на приборостроительном предприятии. Проведенные испытания подтверждают достижение заявленного технического результата разработанного способа — компенсации теплового изгиба и деформации оптических каналов моноблока лазерного гироскопа и обеспечение его работоспособности при высоких и низких температурах окружающей среды.

В связи с изложенным материалы заявки на предлагаемое изобретение соответствует критериям патентоспособности и промышленной применимости.

Способ компенсации теплового изгиба и деформации оптических каналов многоугольного моноблока лазерного гироскопа базируется на монтаже оптически прозрачного моноблока, рабочий режим которого достигается использованием микромощного полупроводникового лазерного диода, снабженного по крайне мере одним элементом Пельтье для термостабилизации режима излучения лазерного диода, размещенного внутри оптического контура, образованного совокупностью оптических каналов лазерного гироскопа, на металлическом основании с функциями общего радиатора охлаждения, отличается тем, что в основании моноблока создаются, в количестве не менее двух на оптический канал, специальные пазы заданной глубины и геометрии, но не смыкающиеся с оптическими каналами, которые перед монтажом заполняются теплопроводной пастой до уровня контакта с металлическим основанием и обеспечивают зональное выравнивание градиента температуры в рабочих зонах от источника локального нагрева — элемента Пельтье, при этом теплопроводность пасты должна быть в несколько раз выше, чем у металлического основания, что обеспечивает компенсацию температурного разбаланса рабочих зон оптических каналов в количестве, равном количеству созданных пазов.

Формирование мостовых схем

Тензорезисторы предназначены для измерения напряжений, возникающих на поверхности различных деталей. С помощью тензорезисторов можно измерять степень сжатия и растяжения, скручивания, изгиба, и рассчитать прикладываемые к изделию силы.

Ниже приведены различные схемы подключения тензорезисторов к измерительным модулям ZETSENSOR, а также указания по конфигурированию модуля.

Примечание: формула расчета коэффициента чувствительности S приведена для единиц измерения мм/м, KR – чувствительность тензорезистора (значение из паспорта), ν – коэффициент Пуассона.

1. Одноосевая деформация. 1 тензорезистор, 1 сопротивление, R≈R1. Термокомпенсация — нет. Компенсация изгиба — нет.

Конфигурирование:
Настройки/Схема: Полумост.
Настройки/Метод: Коэф. передачи.
Тензорез./Статус: Вкл.
Тензорез./Чувствит.: S=4/KR.

2. Одноосевая деформация. 2 тензорезистора, 1 сопротивление, R≈R1+R2. Термокомпенсация — нет. Компенсация изгиба — есть.

Конфигурирование:
Настройки/Схема: Полумост.
Настройки/Метод: Коэф. передачи.
Тензорез./Статус: Вкл.
Тензорез./Чувствит.: S=4/(2*KR).

3. Одноосевая деформация. 2 тензорезистора, R2≈R1. Термокомпенсация — есть. Компенсация изгиба — нет.

Конфигурирование:
Настройки/Схема: Полумост.
Настройки/Метод: Коэф. передачи.
Тензорез./Статус: Вкл.
Тензорез./Чувствит.: S=4/KR.

4. Одноосевая деформация. 2 тензорезистора, R2≈R1. Термокомпенсация — есть. Компенсация изгиба — нет.

Конфигурирование:
Настройки/Схема: Полумост.
Настройки/Метод: Коэф. передачи.
Тензорез./Статус: Вкл.
Тензорез./Чувствит.: S=4/((1+ν)*KR).
ν – коэффициент Пуассона

5. Одноосевая деформация. 4 тензорезистора, R4≈R3≈R2≈R1. Термокомпенсация — есть. Компенсация изгиба — есть.

Конфигурирование:
Настройки/Схема: Мост.
Настройки/Метод: Коэф. передачи.
Тензорез./Статус: Вкл.
Тензорез./Чувствит.: S=4/((1+ν)*2*KR).

6. Одноосевая деформация. 4 тензорезистора, R4≈R3≈R2≈R1. Термокомпенсация — есть. Компенсация изгиба — нет.

Конфигурирование:
Настройки/Схема: Мост.
Настройки/Метод: Коэф. передачи.
Тензорез./Статус: Вкл.
Тензорез./Чувствит.: S=4/(2*KR).

7. Деформация изгиба. 1 тензорезистор, 1 сопротивление, R≈R1. Термокомпенсация — есть.

Конфигурирование:
Настройки/Схема: Полумост.
Настройки/Метод:Коэф. передачи.
Тензорез./Статус:Вкл.
Тензорез./Чувствит.: S=4/KR.

8. Деформация изгиба. 2 тензорезистора, R2≈R1. Термокомпенсация — есть.

Конфигурирование:
Настройки/Схема: Полумост.
Настройки/Метод:Коэф. передачи.
Тензорез./Статус:Вкл.
Тензорез./Чувствит.: S=4/(2*KR).

9. Деформация изгиба. 4 тензорезистора, R4≈R3≈R2≈R1. Термокомпенсация — есть.

Конфигурирование:
Настройки/Схема: Полумост.
Настройки/Метод:Коэф. передачи.
Тензорез./Статус:Вкл.
Тензорез./Чувствит.: S=4/(4*KR).

10. Деформация кручения. 2 тензорезистора, R2≈R1. Термокомпенсация — есть.

Конфигурирование:
Настройки/Схема: Полумост.
Настройки/Метод:Коэф. передачи.
Тензорез./Статус:Вкл.
Тензорез./Чувствит.: S=4/(2*KR).

11. Деформация кручения. 4 тензорезистора, R4≈R3≈R2≈R1. Термокомпенсация — есть.

Конфигурирование:
Настройки/Схема: Мост
Настройки/Метод: Коэф. передачи.
Тензорез./Статус: Вкл.
Тензорез./Чувствит.: S=4/(4*KR).

Измерение относительной деформации при помощи ZETSENSOR

Деформация контролируемого образца приводит к относительному изменению выходного напряжения с тензометрических полумостовых (либо мостовых) схем. Относительное изменение выходного напряжения описывается выражением ΔU=e/U (мВ/В).

где e – изменение выходного напряжения тензометрической схемы

U – напряжения питания тензометрической схемы

Рассчитываемая относительная деформация ε (мм/м) связана с регистрируемым значением относительного изменения выходного напряжения тензометрической схемы по формуле:

где S – чувствительность используемой тензометрической схемы подключения (формула для расчета приводится в табл. 1 и зависит от выбранной схемы подключения)

При регистрации относительной деформации модулями ZETSENSOR в диспетчере устройств для параметра тип измерения следует выбрать «относительная деформация», а также задать скорректированное (в зависимости от требуемых единиц измерения деформации) значение коэффициента чувствительности в соответствии с табл. 2

Изгибающие моменты и напряжения изгиба от центробежных сил. Компенсация напряжений изгиба от газодинамических сил напряжения изгиба от центробежных сил

Для обеспечения работоспособности рабочих лопаток необходимо минимизировать действующие на них нагрузки.

Изгибающие моменты от газодинамических сил можно частично компенсировать действием противоположным по знаку изгибающих моментов от центробежных сил. Для этого при построении рабочих колес предусматривают вынос центров тяжести сечения лопаток как в осевом, так и в окружном направлениях.

Степень разгрузки лопаток от изгиба характеризуется коэффициентом компенсации γ:

где Мy и Мг – моменты, действующие на лопатку и обусловленные центробежными и газодинамическими силами соответственно.

Для вычисления γ необходимо определить изгибающий момент от центробежных сил в сечении с радиусом R (рис. 2.11.).

Выдели на радиусе r > R элемент лопатки высотой dr, выносы центра тяжести этого элемента (отклонение центра тяжести от оси r) равны x и y. Выносы центра тяжести сечения на радиусе R = xi, yi.

На выделенный элемент пера лопатки действует центробежная сила

где dm – масса выделенного элемента;

ω – угловая скорость вращения рабочего колеса;

Поскольку масса выделенного элемента равна ρF(r)dr формула (13) приобретет вид:

В плоскости вращения roy (r – радиус, o – центр координат, y – ось) изгибающий момент дают две составляющие Ц направления осей r и y.

Поскольку угол α мал, будем считать, что cosα ≈ 1, а sinαα = y/r.

Тогда формулы (15) и (16) можно переписать в виде:

В результате элементарный изгибающий момент от центробежной силы относительно оси x можно определить по формуле:

(19)

В плоскости rox изгибающий момент дают радиальные составляющие Ц; элементарный изгиб момента относительно оси y.

(20)

Дата добавления: 2015-12-26 ; просмотров: 491 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *