Изучение основных измерительных приборов групп прогибомеров, тензометров, сдвигомеров и клинометров

ЦЕЛЬ РАБОТЫ.

Ознакомиться с конструкцией, техническими характеристиками и назначением приборов, способами их установки и методикой снятия отсчетов и обработки результатов измерений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Изучить основные измерительные приборы групп прогибомеров, тензометров, сдвигомеров и клинометров.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.

При производстве испытаний приходится измерять следующие деформации:

1)  Линейные перемещения точек (прогибы);

2)  Линейные деформации волокон (фибровые деформации);

3)  Угловые перемещения (углы поворотов сечений);

4)  Линейные перемещения при сдвиге (относительные перемещения волокон);

В соответствии с характером измеряемых деформаций приборы подразделяются на 4 группы:

1)  Прогибомеры – для измерения линейных перемещений (прогибов) точек любого направления;

2)  Тензометры и переносные компараторы для измерения местных линейных деформаций отдельных волокон (фибр);

3)  Клинометры – для измерения угловых перемещений;

4)  Сдвигомеры – для измерения взаимного смещения двух параллельных волокон (фибр) при сдвиге.

ПРОГИБОМЕРЫ

Индикатор часового типа

Этот прибор, широко применяемый в заводской практике для проверки правильности изготовляемых деталей, особенно токарных, может быть с успехом использован в качестве прогибомера при испытаниях конструкций, имеющих малые деформации.

Рис. 1 Индикатор

Устройство индикатора следующее: корпус представляет собой цилиндрическую коробку, напоминающую часы (рис. 1). Циферблат разделен на 100 делений. Через корпус проходит стержень 1, который может перемещаться вдоль своей оси. На средней части этого стержня нарезана кремальера 2, сцепленная с трибкой 3. (маленькая шестеренка в виде цилиндрика с нарезанными на его поверхности зубцами) На одной оси с трибкой насажена наглухо соединенная с ней шестеренка 4; эта шестеренка сцеплена с другой трибкой 5, на оси которой насажена стрелка 6, передвигающаяся по циферблату. Чтобы уничтожить люфт (зазор) между зубцами шестеренок, трибок и кремальеры, поставлена дополнительная шестеренка 7; эта шестеренка с помощью спиральной пружины 8 стремится повернуться по часовой стрелке, и нажимает своими зубцами на зубцы трибки 5, последняя в свою очередь нажимает на зубцы шестеренки 4, а трибка 3 — на зубцы кремальеры 2, стремясь вытолкнуть стержень 1 вниз. Этот стержень может двигаться вдоль своей оси лишь на определенное расстояние, немного более 10 мм; ограничителями движения служат упорные штифты. В обычном своем положении стержень 1 выдвинут наружу корпуса, и если на него слегка нажать, то стержень начнет передвигаться вдоль своей оси, приводя во вращение все шестеренки, трибки и закручивая пружину 8. Стрелка 6 при этом будет вращаться и может описать от пяти до десяти (в зависимости от конструкции индикатора) полных оборотов. Соотношение числа зубцов на шестеренках и трибках подобрано с таким расчетом, что одно деление шкалы соответствует 0,01 мм перемещения стержня 1 вдоль своей оси.

Для отсчета целых оборотов стрелки 6 имеется еще малый циферблат, по которому движется стрелка 9, насаженная на одну ось с шестеренкой 7.

Укрепив индикатор на штативе и, уперев конец стержня 1, в точку элемента конструкции, перемещение которой требуется измерить, наблюдают показания прибора до и после деформации. Разность отсчетов дает величину перемещения с точностью до 0,01 мм.

Необходимой частью прибора является штатив, на котором укрепляется индикатор. Штатив индикатора представляет собой простое, но оригинальное устройство, которое дает возможность закреплять индикатор в любом необходимом положении.

Недостатком индикатора является небольшой диапазон измеряемых деформаций; поэтому, если ожидается значительная деформация, то от применения его следует отказаться, так как при движении испытываемой конструкции в сторону индикатора можно его повредить.

Прогибомер Максимова

Прибор состоит из шкива 1 (рис. 3) и соединенного с ним наглухо диска 2. Шкив с диском вращается на оси 3. Под углом 90° к оси диска 2 расположена ось маленького барабанчика 4, имеющего на своей боковой поверхности валик; барабанчик с валиком прижимается под небольшим давлением к диску 2. На одной оси с барабанчиком 4 насажена стрелка 5, конец которой движется вдоль кольцевой шкалы.

Прогибомер Максимова устанавливается при помощи струбцинки или на самой испытываемой конструкции или под ней на прочном основании

При прогибе конструкции проволока приведет во вращение шкив 1 (рис. 3), которое вызовет движение стрелки. Соотношение размеров шкива 1, диска 5, барабанчика 4 и стрелки 5 подобрано с таким расчетом, что одно деление на шкале отвечает прогибу, равному ОД мм. (Деления шкалы нанесены через 3 мм, благодаря чему легко брать отсчеты до половины деления, измеряя прогибы с точностью до 0,05 мм.) С лицевой стороны прибора на циферблате сделана прорезь 6, в которую видна цилиндрическая кромка диска 2 с нанесенными на ней делениями шкалы; 1 мм по этой шкале соответствует прогибу конструкции в 0,5 мм.