pobieranie: Pomiar sił
Pobierz dokument pdfPrzeglądaj wersję html pliku:
Pomiar sił z wykorzystaniem trój-składowego siłomierza piezoelektrycznego
Zasadę działania trój-składowego siłomierza przedstawiono na rys. 1A. Siłomierz składa się z trzech piezoelementów w kształcie „plasterków ananasa” wyciętych z kryształu kwarcu, o identycznych wymiarach geometrycznych, połoŜonych na sobie i poprzedzielanych elektrodami zbierającymi ładunek elektryczny. Środkowy piezoelement mierzy składową ściskającą siły, natomiast dwa pozostałe mierzą składowe ścinające siły na kierunkach wzajemnie do siebie prostopadłych. Czułość piezoelementu mierzącego składową ściskającą wynosi 2.31 pC/N. Czułość piezoelementów mierzących składowe ścinające wynosi 4.62 pC/N.
A
B
Rys. 1 Widok przykładowego trój-składowego czujnika siły przedstawiono na rys.2.
Rys. 2 Sposób montaŜu (z zapewniającym prawidłowy pomiar wstępnym obciąŜeniem) czujnika pokazano na rys.3.
1
Rys. 3 Przedstawienie wyników pomiaru w układzie współrzędnych biegunowych (moduł i dwa argumenty), wyraŜających wartość amplitudy siły i jej kierunku działania w przestrzeni w funkcji składowych, wymaga ich obliczenia zgodnie z zaleŜnościami (rys.1 B) F = Fx2 + Fy2 + Fz2 Fy Fx
α = a tan 2(
)
) Fz W sprawozdaniu z ćwiczenia laboratoryjnego -między innymi- naleŜy, na podstawie otrzymanych wyników pomiarów, wykonać rysunki przedstawiające przebiegi składowych Fx(t) Fy(t), Fz(t), na jednej stronie. Rysunki przebiegów obliczonych we współrzędnych biegunowych F(t), α (t ), β (t ) na drugiej stronie. Wykonać rysunek trajektorii końca wektora F (rys. 1B) względem jego początku w funkcji składowych Fx ,Fy,Fz z siatką „kubiczną” umoŜliwiającą ocenę „głębi przestrzeni” rysunku.
β = a tan(
Fx2 + Fy2
2
Pomiar sił
Pomiar sił z wykorzystaniem trój-składowego siłomierza piezoelektrycznego
Zasadę działania trój-składowego siłomierza przedstawiono na rys. 1A. Siłomierz składa się z trzech piezoelementów w kształcie „plasterków ananasa” wyciętych z kryształu kwarcu, o identycznych wymiarach geometrycznych, połoŜonych na sobie i poprzedzielanych elektrodami zbierającymi ładunek elektryczny. Środkowy piezoelement mierzy składową ściskającą siły, natomiast dwa pozostałe mierzą składowe ścinające siły na kierunkach wzajemnie do siebie prostopadłych. Czułość piezoelementu mierzącego składową ściskającą wynosi 2.31 pC/N. Czułość piezoelementów mierzących składowe ścinające wynosi 4.62 pC/N.
A
B
Rys. 1 Widok przykładowego trój-składowego czujnika siły przedstawiono na rys.2.
Rys. 2 Sposób montaŜu (z zapewniającym prawidłowy pomiar wstępnym obciąŜeniem) czujnika pokazano na rys.3.
1
Rys. 3 Przedstawienie wyników pomiaru w układzie współrzędnych biegunowych (moduł i dwa argumenty), wyraŜających wartość amplitudy siły i jej kierunku działania w przestrzeni w funkcji składowych, wymaga ich obliczenia zgodnie z zaleŜnościami (rys.1 B) F = Fx2 + Fy2 + Fz2 Fy Fx
α = a tan 2(
)
) Fz W sprawozdaniu z ćwiczenia laboratoryjnego -między innymi- naleŜy, na podstawie otrzymanych wyników pomiarów, wykonać rysunki przedstawiające przebiegi składowych Fx(t) Fy(t), Fz(t), na jednej stronie. Rysunki przebiegów obliczonych we współrzędnych biegunowych F(t), α (t ), β (t ) na drugiej stronie. Wykonać rysunek trajektorii końca wektora F (rys. 1B) względem jego początku w funkcji składowych Fx ,Fy,Fz z siatką „kubiczną” umoŜliwiającą ocenę „głębi przestrzeni” rysunku.
β = a tan(
Fx2 + Fy2
2
