Измерительные приборы для статических испытаний и область их применения

ЛЕКЦИЯ 4. Измерительные приборы для статических испытаний и область их применения

При испытании строительных конструкций статическими нагруз­ками измеряются как действующая сила, так и основные виды деформаций: прогибы (перемещения), продольные фибровые деформации, углы поворо­та конструкций и ее элементов, сдвиги отдельных элементов конструкции или их волокон относительно друг друга, кроме того, контролируется изме­нение напряженного состояния и свойств самого материала конструкции под действием внешней нагрузки.

При статических испытаниях используют прибор, как с непосред­ственным отсчетом значений измеряемой величины, так и измерительные преобразователи, позволяющие осуществлять измерения дистанционно, что на практике существенно расширяет возможности инженерного экспери­мента Указанные преобразователи позволяют автоматизировать процесс измерения и регистрации значений контролируемых величин и выполнять измерения в местах, недоступных для приборов с непосредственным отсче­том.

При значительном количестве установленных датчиков и прибо­ров, а также в случае необходимости проведения неоднократных измере­ний, на практике в настоящее время возможно создание следящих элек­тронных систем с автоматическим опросом и автоматической регистрацией показаний приборов с непосредственным вводом исходных данных прово­димых испытаний в ЭВМ и проведением математической обработки полу­ченных результатов.

Силоизмерительные приборы

При испытании строительных конструкций статическими нагруз­ками, создаваемыми грузовыми механизмами - домкратами, лебедками, талями или талрепами; измерение интенсивности нагрузки осуществляют динамометрами. На практике различают два вида динамометров ста­ционарные и переносные.

Стационарные динамометры применяют в основном для поверки рабочих переносных динамометров. Указанные динамометры называются образцовыми. Образцовые динамометры должны иметь государственное свидетельство с таблицей зависимостей между нагрузками и показаниями индикатора для нескольких реперных точек.

По конструктивным особенностям рабочие динамометры подраз­деляются на пружинные, гидравлические и электрические. В зависимости от способа регистрации измеряемой силы различают динамометры со стре­лочным указателем, со счетным приспособлением и записывающие.

Динамометры со стрелочным указателем используют, главным об­разом, для измерения статических усилий, а счетно-регистрирующие и за­писывающие - для переменных усилий. Динамометры, имеющие записы­вающие устройства, называются динамографами. Конструктивные особен­ности образцовых пружинных динамометров, гидравлических и электри­ческих   представлены на рис. 1,2,3.

Рекомендуемые материалы

В полевых и лабораторных условиях действующую силу, прикла­дываемую к строительной конструкции, можно измерить и самым простым способом. В установку для измерения силы вместо динамометра вставляют металлический стержень и индикатором часового типа измеряют его отно­сительную деформацию е на возможно большой базе с точностью 0.001 мм. Тогда действующую силу N в металлическом стержне в зависимости от его площади сечения А и модуля упругости материала стержня Е можно опре­делить по следующей формуле:

N= ∙A∙E                          ()

В последнее время все шире стали применяться электромеханичес­кие динамометры с тензорезистерной измерительной системой, представ­ленной на рис.3.

Рассмотренные динамометры обладают очень высокой чувстви­тельностью, широким диапазоном измеряемых усилий. Одновременно они очень компактны по размерам и сопрягаемы с существующей вычисли­тельной техникой, позволяющей автоматизировать все операции, связанные с измерениями и обработкой получаемых результатов.

             а                                                            б

Рис. 1. Образцовые динамометры: а – сжатие, б - растяжение

1 - корпус,   2 - нижняя сита, 3 - верхняя пята, 4 – флажки, 5 - рабочая игла, 6 - индикатор

Рис. 2. Схема гидравлического динамометра

1 - рабочий цилиндр. 2 - рабочий поршень, 3 - серьга, 4 - измерительный цилиндр, 5 - поршень измерительного цилиндра, 6 – пружина, 7 - барабан, 8 –рычаг, 9 - рабочая шкала, 10 - электрический двигатель, 11 - указатель давления

                     Схема электрических соединений

а

Обратите внимание на лекцию "Socks5 и ICQ".

б

в

Рис. 3. Конструктивные особенности электромеханических динамометров: а - для измерений растягивающих усилий, б, в - для измерений сжимающих усилий