Контрольная работа №1,2
Рязань, 2015 г.
Содержание
1. Выполнить описание принципа работы, области применения,точности, диапазона измерения приборов: а) прогибомер Емельянова Перемещения отдельных точек конструкции или их элементов измеряют приборами, которые называются прогибомерами. Существует достаточно большое количество типов прогибомеров и каждый тип применяют в зависимости от того, каковы ожидаемые величины прогиба и с какой точностью необходимо их измерить. Прогибомер закрепляют к конструкции при помощи специальных струбцин. Для связи применяют стальную проволоку диаметром около 0,5 мм. Груз должен иметь массу 1 - 2 кг. Прогибомерами можно измерять также взаимные перемещения точек в различных направлениях. При этом направление измеряемой деформации будет совпадать с направлением проволоки, связывающей взаимно перемещающиеся точки. В прогибомере Емельянова (рис. 1.1) передача вращения осуществляется с помощью шестерен. При этом шкиф шестерен и стрелки находятся в параллельных плоскостях. По одной шкале отмечаются целые миллиметры, по другой – до 0,01 мм. При этом диапазон измерений в одном приборе неограничен. Люфт зубчатого соединения устраняется с помощью пружины разворачивающей шестерни в противоположные стороны.
Рис. 1.1 - Кинематическая схема прогибомера Емельянова 1-нерастяжимая нить;2-рабочий шкиф;3-рабочий диск;4-регистрирующая стрелка.
б) прогибомер Аистова Н.Н. У прогибомера Аистова принципиальная кинематическая схема практически аналогична предыдущей схеме. Однако используемые в ней некоторые усовершенствования позволяют одновременно на трех рабочих шкалах оценивать перемещения испытываемой конструкции со следующей точностью: на первой до 1 см (полный поворот равен 10 см), на второй – до 1 мм (полный поворот равен 10 мм), на третьей – до 0,01 мм (полный поворот равен 1 мм). Прогибомером Н.Н. Аистова без его перестановки можно измерять деформации – перемещения до 100 мм.
Рис. 1.2 - Кинематическая схема прогибомера Аистова [1; стр. 54; 2.11] 1 - нерастяжимая нить, 2 - рабочий шкиф, 3 - рабочий диск, 4 - регистрирующая стрелка. в) тензометр электромеханический Наибольшее распространение нашли электромеханические тензометры Аистова.
Рис. 1.3 - Кинематическая схема электромеханического тензометра: 1-основание тензометра; 2- направляющая; 3- нижняя база тензометра;4- опорный нож; 5- винт фиксирующий; 6- верхняя база тензометра; 7-электрические клеммы; 8- микрометрический винт; 9- счетчик оборота лимба; 10- система крепления счетчика; 11- муфта микрометрического винта; 12- натяжная гайка; 13- указатель отсчетов; 14- лимб; 15- перо; 16- вилка; 17- подвижная призма; 18- испытываемая конструкция. Корпус тензометра состоит из стойки и основания. Стойка прибора разделена электроизоляционной прокладкой на две части 3 и 6. К нижней поверхности основания 1 прикреплена направляющая 2, по которой при настройке прибора на нужную базу перемещается опорный нож 4. Фиксация ножа на направляющей производится винтом 5. На противоположном конце основания имеется вилка 16, в гнездо которой входит подвижная призма 17, жестко соединенная с пером 15. В верхней части 7 стойки прибора находится муфта 11, через которую проходит микрометрический винт 8 с укрепленным на нем лимбом 14. Конец винта, обращенного к перу, имеет форму конуса. С левой стороны на муфте находится кронштейн с указателем (индексом) отсчетов 13 и счетчик 9 регистрации оборотов лимба. Стержень счетчика оборотов упирается в торец микрометрического винта. С правой стороны на муфте имеется натяжная гайка 12, служащая для устранения люфта между муфтой и винтом. Провода от источника питание подсоединяются к клеммам 7. Тензометр крепится к исследуемому изделию струбциной. г) струнный тензометр Для измерения деформаций внутри твердеющих материалов применяются электротензометры с повышенной гидроизоляцией чувствительного элемента, защищенные от механических повреждений в процессе бетонирования и при вибрировании. К их числу относятся струнные тензометры. Принцип действия струнного тензометра (рис.1.5.) основан на том, что собственная частота колебаний ωс струны длиною l и плотностью металла ρ зависит от действующего в ней напряжения σ: ωс = (l/2l)√ σ/ ρ;. В цилиндрическом корпусе 1 с анкерными дисками 4 по торцам помещен электромагнит 3, вблизи полюсов которого натянута стальная струна 2.
Рис.1.4 - Схема струнного тензометра
Струнный тензометр работает в двух режимах: возбуждения колебаний и регистрации частоты колебаний. Показания снимаются посредством электромагнитной системы по проводам. Самой распространенной областью применения струнных тензометров являются длительные измерения деформаций внутри массивных бетонных сооружений. Устанавливая такие тензометры можно контролировать впоследствии состояние конструкции при эксплуатации.
в) идикатор часового типа
Рис. 1.5 - Кинематическая схема индикатора часового типа [1; стр. 58; 2.15] 1 - рабочий шток с рейкой-кремальерой; 2 - возвратная пружина; 3 - зубчатые шестерни; 4 - система ликвидации люфта.
Индикаторы часового типа применяют для измерения небольших по абсолютной величине перемещений. Индикаторы устанавливают на неподвижной опоре с упором подвижного измерительного стержня в испытываемую конструкцию или закрепляются на испытываемой конструкции с упором подвижного стержня в кукую-либо неподвижную точку. Поэтому очень часто их называют контактными прогибомерами. Индикатор часового типа (рис. 1.5.) состоит из цилиндрического корпуса, внутри которого размещена вся кинематическая система прибора. На лицевой стороне прибора под стеклом располанается кольцевая шкала и большая стрелка для регистрации отсчета с ценой деления либо 0,01 мм, либо 0,001 мм. Для отсчета целыхх оборотов большой стрелки индикатора предусматривается вторя малая шкала со стрелкой. При больших расстояниях между индикаторами и точками упора между ними помещают жесткие соединительные элементы, например легкие штанги. Наличие подобного рода буферных элементов связано с возможностью возникновения дополнительных ошибок измерений в результате дискретных смещений и обмятий в дополнительных соединениях, коробления деревянных реек, измерения длины связующих металлических элементов при переменной температуре. На практике применяют индикаторы: - с ценой деления 0,01 мм и пределом измерения 0 – 50 мм; 0 – 25 мм; 0 – 10 мм; 0 – 5 мм; 0 – 2 мм; - с ценой деления 0,001 мм и пределом измерения 0 – 1 мм.
|
