Masurarea Caracteristicelor Membranelor Metalice [PDF]

Zitiervorschau

Radoi Catalina Florentina 342A3

MASURAREA CARACTERISTICELOR MEMBRANELOR METALICE

1.Definiti

Membranele elastic metalice= placi elastic de grosime mica , forma circulara , incastrate pe contur.

2.Utilizare

Membranele elastic metalice se folosesc ca: • • • • •

Element pentru masurare Element pentru actionare Pentru asigurarea etanseitatii Masuratatoru cu contact direct Masuratori fara contact

3.Clasificare

1. Plane 2. Gofrate • •

Cu gofreu sinusoidal Cu gofreu trapezoidal -fara centru rigidizat -cu centru rigidizat

Radoi Catalina Florentina 342A3

4.Formule

1. Caracteristica teoretica pentru membrana plana:

𝑝𝑅 4 𝑤0 𝑤0 3 = 𝐴 + 𝐴 ( ) ( ) 1 3 𝐸ℎ4 ℎ ℎ Unde avem definite: p=presiune R=raza de incastrare E=modul de elasticitate longitudinal h = grosimea membrane 𝐴1 =coeficient(depinde de tipul materialului din care e confectionata membrana) 𝐴3 =coeficient(depinde de tipul incastrarii) w0=sageata la centru a membranei

𝐴1 = 𝐴1 (µ P ) = 5,86 unde µ P-coeficient Poisson(raport intre subtiere si alungire)

𝐴3 = 𝐴3 (tip _ incastrare) 𝐴3 (incastrare_libera)=0,86 𝐴3 (incastrare_perfecta)=3,58

h=0,3 mm D=2R=65,5mm E=2,1x105 MPa µ P=0,3 2. Caracteristica teoretica pentru membrane gofrata trapezoidala:

𝑝𝑅 4 𝑤0 𝑤0 3 = 𝑎′ + 𝑏′( ) ( ) 𝐸ℎ4 ℎ ℎ , unde a’ si b’ depend de tipul materialului si de forma geometrica a gofrului

Radoi Catalina Florentina 342A3

𝑎′ =

𝑏′ =

2(3+∝)(1+∝) 𝜇𝑃2 3𝑘1(1 − 2 ) ∝

32𝑘1 1 ∝2 −9

[ − 6

3−∝ (∝−𝜇𝑃 )(∝ +3)

]

∝= √𝑘1 + 𝑘2 , unde k1,k2 depind strict de forma gofrului 2𝑎 𝑙 + 2𝑎 𝑘1 = 𝑐𝑜𝑠𝜃0 𝑙 1−

2𝑎 𝐻 2 1− 𝑙 6𝑎 2𝑎 2𝑎 𝑘2 = ( ) ( + ) + (1 + ) 𝑐𝑜𝑠𝜃0 + ℎ 𝑐𝑜𝑠𝜃0 𝑙 𝑙 𝑙

, unde a=baza mica a trapezului l=pas gofreu 𝜃0=unghiul de la baza trapezului H=inaltimea gofrului H=grosimea membrane D=2R=65,6mm H=1,5mm h=0,3mm l=13mm a=1mm E=2,1x105 MPa µ P=0,3

Radoi Catalina Florentina 342A3

5.Schema bloc a standului experimental

6.Tabelele cu date experimentale

1. Membrana plana

p [bar] 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9

incarcare [mm*10−2 ] 0 2 6 11 15 19 24 27 31 35

descarcare [mm*10−2 ] 11 15 19 22 26 30 33 35 37 39

𝑤0+ [mm] 0 0.02 0.06 0.11 0.15 0.19 0.24 0.27 0.31 0.35

𝑤0− [mm] 0.11 0.15 0.19 0.22 0.26 0.3 0.33 0.35 0.37 0.39

Radoi Catalina Florentina 342A3

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

38 40 41 43 45 46

40 41 43 43 44 47

0.38 0.4 0.41 0.43 0.45 0.46

0.4 0.41 0.43 0.43 0.44 0.47

descarcare [mm*10−2 ] 2 9 21 33 49 59 70 82 93 104 117 127 135 145 154 164

𝑤0+ [mm] 0 0.05 0.19 0.29 0.4 0.51 0.63 0.74 0.86 1.01 1.09 1.19 1.3 1.42 1.52 1.64

𝑤0− [mm] 0.02 0.09 0.21 0.33 0.49 0.59 0.7 0.82 0.93 1.04 1.17 1.27 1.35 1.45 1.54 1.64

2. Membrana gofrata

p [bar] 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

incarcare [mm*10−2 ] 0 5 19 29 40 51 63 74 86 101 109 119 130 142 152 164

Radoi Catalina Florentina 342A3

7.Tabele cu date experimentale

8.Observatii

•

Pentru graficul membranei plane putem observa o diferenta mare intre incarcare si descarcare, adica avem histerezis mare. Putem de asemenea observa ca avem erori destul de mari si o componenta neliniara. Deformarea este remanenta datorita tensiunilor interne

Radoi Catalina Florentina 342A3

•

Pentru graficul membrane gofrate putem observa o diferenta foarte mica intre incarcare si descarcare, adica histerezis mic. Remarcam erori mult mai mici si o componenta liniara. Deformarea este remanenta si este mai mica.