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定子鐵心拉桿應變測試分析

閱讀:419          發布時間:2021-9-15

在電機制造領域,鐵心測試是一項重要的*措施,它可以預估電機的可靠性和后續的運行維護成本。通過定子鐵心拉桿應變測試,再現拉桿受力情況,從而評估定子鐵心品質及拉桿的安全性,找出生產過程中對拉桿受力的主要影響因素。在此基礎上,對定子鐵心制造工藝進行優化改進,提高了電機鐵心品質,優化了電機制造工藝。

應變測試原理

在制造過程中定子鐵心拉桿通過標定緊固力矩的定力矩扳手緊固,拉桿因受力發生軸向長度變化,即具有一定的伸長量。

根據胡克定律知材料在彈性變形階段,其應力和應變成正比關系。通常對彈性體施加一個外界作用力,彈性體會發生形狀的改變,俗稱形變。對一根細桿施加一個拉力F,其拉力除以桿的截面積S,即為線應力。桿的伸長量△L除以原長L,即為線應變。

桿系拉力計算公式:

F=σ*A

式中F——拉力【單位:N】

σ——應力【單位:N/mm2

A——拉桿截面積【單位:mm2

桿系應力計算公式;

σ=Eb

式中σ——應力【單位:N/mm2

Eb——彈性模量【單位:Pa】

ε——應變【單位:比值,無量綱】

桿系應變計算公式

ε=△L/L

式中ε——應變【單位:比值,無量綱】

△L——伸長量【單位:mm】

L——有效長度【單位:mm】

拉桿應變測試方案

拉桿應變數據是通過在拉桿本體貼附電阻應變片測試的方式獲得。電阻應變片的測試原理是將應變片貼在被測物上,使其隨著被測物的應變一起伸縮,金屬箔材隨應變而伸長或縮短。應變片就是應用這個原理,通過測量電阻的變化而對應變進行測定。一般應變片的敏感柵使用的是銅鉻合金,其電阻變化率為常數,與應變成正比關系。

主要研究拉桿所受拉力載荷及應力應變分布狀況。已知主應力,考慮拉桿自身特點及加載情況,我們采用半橋接法。一個應變片為主應變測量,另一個為補償應變片,其敏感柵方向與拉桿軸向垂直。

應變測試方法和儀器

采用應變電測法,在拉桿母體上半橋法連接兩個應變片,用聚航科技生產的應變儀采集數據,搭配使用相應軟件,實時顯示數據,根據應力應變關系計算出應力值。

應變測試步驟

貼片;將測試鐵心8根拉桿分別貼片。

標定

定性標定:相同拉桿,安裝兩組應變片,采用扭矩扳手緊固方式,同時測量兩只應變片的曲線。在緊固的過程中,兩只應變片的數據變化趨勢一致。

定量標定:對測試件施加不同標準拉力值,記錄應變片對應變值。根據多次標準拉力-應變值生成模擬曲線作為標定曲線。標準拉力值測試越多,標定曲線越標準。

應變試驗數據分析

在預緊力一定的情況下,分別對圖紙設計扭矩40±4N.m邊界值進行測試。根據不同拉桿扭矩下鐵心應變測量數據可知;

1. 在預緊力一定的情況下,隨著拉桿扭矩的增大,其應力也隨之增大。

2. 被測拉桿為10.9級高強度螺釘,其公稱屈服強度1000*0.9=900MPa應力值均小于拉桿公稱屈服強度。

3. 數據的離散度與鐵心配件質量,測試精度有關,比如沖片沖裁質量導致的沖裁毛刺不均勻等。

結論

本次試驗為裸定子鐵心拉桿應變測試,通過測試可以驗證執行目前的工藝參數不會造成靜態下拉桿拉力過大的情況,同時為拉桿扭矩值邊界條件驗證提供了數據支撐。

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