Практическое занятие 5

ознакомление с приборами и устройствами, с помощью которых измеряют прогибы,

наклоны и удлиннения конструкций при испытаниях. Учебные вопросы. 1 Прогибомеры. 2 Индикаторы. 3 Электромеханические измерители перемещений. 4 Клиномеры.

углы поворота  клинометрами, отвесами, преобразователями угловых перемещений

сдвиги отдельных элементов конструкции или её волокон относительно друг от друга  сдвигомерами. После деформации концы риски смещались относительно друг друга, а карандаш очерчивал линию определённой длины. Точность измерения  1 мм.

Прогибомеры

Простейший прогибомер
1 – общая риска;
2 – карандаш;
3 – бумага миллиметровая

a/l = 1/10 перемещение узла на 1 мм вызовет перемещение конца

стрелки на 10 мм, т.е. точность измерения повышается в 10 раз и становится равной 0,1 Прибором без перестановки можно измерить деформации до 100 мм

Прогибомеры

1 – нить;
2 – стрелка;
3 – груз;
4 – кронштейн со шкалой

современных прогибомеров. (цена деления 0,1 мм, число делений 100 одному полному

обороту стрелки соответствует прогиб в 10 мм). Число оборотов (см) фиксируется по шкале большого барабана. Недостаток прибора  наличие фрикционной передачи между 2 и 3, поэтому возможно проскальзывание. В ПМ3 фрикционная передача заменена на зубчатую, но в этом случае возможен люфт изза зазора между зубцами. Кроме того, прибор очень чувствителен к толчкам. Имеет неограниченный диапазон измерения.

Прогибомеры

Прогибомер Н.Н. Максимова ПМ2.
1  маленький барабан
2  большой барабан со шкалой
3  ролик
4  стрелка
5  шкала

Прогибомер Н.Н. Аистова ПАО - 5. Стальная проволока в обоих прогибомерах  диаметром 0,4 мм, масса гири  1...3 кг. Возможны два способа установки прогибомеров дистанционно (прибор устанавливают неподвижно вне конструкции, например, на треноге, а конец нити закрепляют на конструкции) и контактно (прибор находится непосредственно на конструкции, а конец нити закрепляют к неподвижной поверхности - грунту). Существуют также прогибомеры системы Е.Г. Мокина (ЦНИИСК), Емельянова, Грио, Ришара, Амслера, и др. Принцип их работы  такой же, как и рассмотренных.

Прогибомеры

1  маленькая шестерёнка
2  стрелка
3  большая шкала (цена деления 0,01 мм, число делений 100)
4, 8, 9  шестерёнки
5  стрелка миллиметровой шкалы
6  ролик
7  стрелка сантимнтровой шкалы.

Прогибомер Н.Н. Аистова

Прогибомеры

перемещения отдельных точек конструкций при нагружение их статическими нагрузками: прогиб

строительных ферм, балок, прогонов, а также осадки опор, фундаментов, штампов и т.д.

Прогибомеры

перекинутой через ведущий блок не менее чем одним витком. Ведущий

блок связан с угловым датчиком перемещения, угловое перемещение ведущего блока пересчитывается в линейное перемещение при помощи счетного устройства расположенного в электронном блоке. Натяжение струны осуществляется небольшим грузом, прикрепленным к свободному ее концу. Конструктивно прогибомеры состоит из электронного блока, выносного пульта с кнопкой для дистанционного управления, струбцины, струны и груза для ее натяжения. На лицевой панели электронного блока размещен жидкокристаллический дисплей и клавиатура, состоящая из пяти клавиш: ВКЛ, РЕЖИМ, ВВОД, Т и X. На правой боковой панели электронного блока расположено гнездо для подключения зарядного устройства и USB разъем для передачи данных в ПК, а также для подключения выносного пульта с кнопкой. На левой боковой панели электронного блока имеется кронштейн, при помощи которого электронный блок крепится в механизме фиксации струбцины. Прогибомеры имеет две модификации - ПСК-МГ4 и ПСК-МГ4.01, отличающиеся функциональными возможностями. Прогибомер ПСК-МГ4.01 обеспечивает три режима измерений, а так же функцию передачи данных в ПК.

Прогибомеры

занесением в архив результата измерений – нажатием кнопки ВВОД; - режим

Наблюдение с автоматической регистрацией значений прогиба через интервалы времени, устанавливаемые пользователем (от 1 до 60 мин); - режим Ждущий с автоматической регистрацией значений прогиба во времени, превышающих пороговые (граничные) значения, устанавливаемые пользователем (порог от 1 до 100 мм, длительность от 1 до 72 часов). Прогибомер ПСК-МГ4.01 имеет режим передачи данных на ПК по USB-интерфейсу с возможностью их последующего документирования.

Прогибомеры

размеров, расположения поверхностей. Шкала 4 - подвижная и позволяет совместить

начальное положение стрелки 3 с нулевым делением.

Индикаторы

1  металлический стержень с канавками (штифт с зубчатой кремальерой;
2  маленькая шестерня
3  большая стрелка
4  большая шкала (цена деления  0,01 мм, число делений  100)
5  большая шестерня;
6  маленькая стрелка
7  маленькая шкала (цена деления  1 мм, число делений  10), фиксируется число оборотов большой стрелки
8  дополнительная шестерня (в зацеплении с 2)
9спиральная пружина (постоянно стремится возвратить стержень 1 в крайнее нижнее положение); это позволяет измерять деформации в обоих направлениях

в конструкцию при неподвижном корпусе прибора или, наоборот, с упором

головки в неподвижную точку, не связанную с конструкцией, при корпусе, закреплённом на самой конструкции. Диаметр корпуса  55 мм, масса  150 г. Недостаток  максимальная измеряемая деформация  10 мм.

Индикаторы

приклеивается на специальном дюбеле к поверхности конструкции, а измерение деформаций

производится на определённой базе при этом один конец удлинителя вставляется в стержень вместо вывернутой головки, а другой приклеивается к конструкции (на другом дюбеле). С помощью индикатора можно зафиксировать возможное проскальзывания арматуры внутри бетонного тела, когда он крепится на свободном конце арматурного стержня, выходящем из торца конструкции, а головка стержня упирается в торец конструкции. Индикатором можно измерить также прогибы и выгибы конструкции, закрепив его на штанге, опирающейся на конструкцию на концевых её участках, а головку стержня уперев в конструкцию в требуемом сечении.

Индикаторы

перемещением и деформацией упругого элемента прибора, определяемой с помощью наклеенных

на него тензорезисторов. Электромеханический прогибомер.

Электромеханические измерители перемещений

1  жесткие передаточные элементы
2  консольные пластины (упругие консольные элементы)
3  «защемление»
4  тензорезисторы.

Функция преобразования перемещения в электрический сигнал  линейная. 

 верхний проволочный резистор 3  упорыизоляторы 4  нижний проволочный резистор

5  опоры   резисторы 2 и 4 подвергаются деформации разного знака, поэтому включаются в смежные плечи мостовой цепи. Если ось была бы посередине, то деформация была бы одного знака.

Электромеханические измерители перемещений

превышающий максимальное ожидаемое перемещение обратного знака.
Электромеханические измерители перемещений
1  неподвижная

ножевая опора
2  консольная балочка
3  подвижная ножевая опора
4  тензорезисторы
5  кронштейн 

(в двух вариантах).
Электромеханические измерители перемещений
1  жёсткий штифт
2 

тензорезисторы
3  гибкий элемент (рамочка)
4  гибкий элемент
(консольная балочка)
5  кронштейн 

выбранном на нём двумя точками А и В и жёстко

закреплённый на конструкции в сечении II 2  прогибомер Если с1 и с2  отсчёты до загружения с1 и с2  то же, после загружения, то а = с1с2 b = = с2с2 tg  = (а - в)/l. Если цена деления прогибомеров 0,01 мм то точность измерения угла поворота составляет 0,01/1000 = 0,00001, что соответствует значению угла в 2 .

Клиномеры

лимбом и указателем Закрепление  посредством струбцины. Если с1 и

с1  отсчёты, соответственно, до и после нагружения (при отгоризонтированном уровне), то tg  = 0,00003(с1с1)  так подобраны шаг микрометрического винта, расстояние между опорой и осью винта (175 мм), цена деления диска (лимба).

Клиномеры

положении, а корпус поворачивается. Если с1 и с1  отсчёты

соответственно до и после загружения (при соприкосновении конца микрометрического винта с маятником), то tg  = 0,000025(с1с1). https://youtu.be/KjOnLI2wVhQ https://youtu.be/bdqZrMBT_mk

Клиномеры

1  корпус
2  маятник
3  микрометрический винт с указателем и лимбом
4  весло
5  глицерин
6  струбцина
7  зуммер
8  провода