Изучение основных измерительных приборов групп прогибомеров, тензометров, сдвигомеров и клинометров, страница 2

Рис. 3. Прогибомер Максимова

Весь прибор, за исключением шкива 1, помещается в закрытом корпусе, остекленном со стороны шкалы, что предохраняет его от загрязнения и атмосферных осадков.

Регулировка прибора производится вращением винта 7, который передвигает рамку 8 и соединенный с ней барабанчик 4, чем изменяется радиус качения валика барабанчика по диску 2. Регулировка прибора состоит в том, что передвижением рамки 8 добиваются совпадения показаний прогибомера с показанием тарировочной машины.

Прогибомер Максимова нашел широкое применение, особенно при испытании мостовых пролетных строений. Недостатком этого прибора является применение фрикционной передачи между диском 2 и барабанчиком 4, что может вызывать проскальзывание соприкасающихся между собой частей.

Прогибомер Аистова

Прогибомер Аистова крепится к испытываемой конструкции или устанавливается под ней на массивном штативе и соединяется с неподвижной точкой или с конструкцией тонкой проволокой с грузом на свободном конце (рис. 4).

Рис. 4. Схема установки прогибомера Аистова

Прогибомер состоит из стального цилиндрического корпуса 1 (рис. 5). Корпус укреплен на подставке 2 в виде консоли, привинчиваемой к устойчивому штативу 3. С лицевой стороны корпуса, под стеклом расположены три шкалы со стрелками. Вспомогательная стрелка 4 отмечает перемещения величиной в 1 см, стрелка 5 — в 1 мм и главная стрелка 6 указывает по большой шкале перемещения в 0,01 мм. С задней стороны корпуса прибора расположен ролик 7, имеющий по краям бортики. Вокруг ролика огибается проволока 5 диаметром 0,4 мм, прикрепленная верхним концом к исследуемой конструкции, а на противоположном свободном конце имеющая груз 9 в I кг. При прогибе испытываемой части конструкции проволока под действием груза опустится вместе с конструкцией и приведет во вращение ролик 7, который вызовет движение механизма прибора, и стрелки 4, 5 и 6 отметят величину прогиба конструкции.

Рис. 5. Прогибомер Аистова

Внутри корпуса прибора расположена система шестеренок, вращающихся на шарикоподшипниках.

Диаметр проволоки 8, диаметр ролика 7 и число зубцов на шестеренках и трибках подобраны с таким расчетом, чтобы стрелки показывали величины прогибов. Поворот ролика 7 на 360° отвечает прогибу 100 мм. Прогибомер рассчитан на работу с проволокой 8 диаметром 0,4 мм; при использовании проволоки других диаметров полный оборот ролика 7 будет соответствовать уже иным прогибам. Поэтому при испытаниях, где требуется большая точность эксперимента, лучше придерживаться указанной толщины проволоки 0,4 мм.

ТЕНЗОМЕТРЫ

Тензометр Гугенбергера

Принципиальная схема тензометра Гугенбергера показана на рис. 7. Прибор состоит из корпуса 1, опирающегося на поверхность исследуемого элемента конусом 2 и призмой 3, с которой наглухо соединен рычаг 4. К стойке 5 на шарнире подвешена стрелка 6, соединенная с рычагом 4 с помощью поводка 7.


Рис. 7. Кинематическая схема тензометра Гугенбергера

Тензометр измеряет линейную деформацию волокна на участке l  между ножом и призмой. При деформации этого волокна на величину ±l призма 3 повернется на некоторый угол в ту или иную сторону, в зависимости от того, растянулось или сжалось волокно на участке l. Вместе с призмой повернется на тот же угол рычаг 4 и его верхний конец переместится на расстояние а. Это расстояние будет больше величины деформации l на отношение n/m, где т — размер диагонали призмы 3, а п — длина рычага 4, т. е. а = l (п/т).

Тензометр укрепляется на поверхности исследуемого элемента с помощью струбцинок различных систем, одна из которых показана на рис. 9 а. Струбцинка проходит через отверстие, имеющееся в корпусе прибора, и закрепляется гайкой.

.

Рис. 9. а - струбцинка для установки тензометра Гугенбергера; б - струбцинка для установки двух тензометров Гугенбергера, располагаемых с обеих сторон исследуемого элемента.

Удлинитель (рис. 9 б) состоит из планки 1, которая соединяется с прибором посредством штифта и болта, вставляемых в два отверстия, оставленные в корпусе прибора, и закрепляется гайкой 2. На другом конце удлинителя имеется передвижной опорный нож 5, устанавливаемый на требуемом расстоянии от призмы тензометра и закрепляемый винтом 4. Два прибора прикрепляются к исследуемому элементу с помощью струбцинки 5, расположенной посередине длины удлинителя.

К недостаткам тензометра Гугенбергера относятся: 1) наличие тонких легко повреждающихся частей, 2) невозможность измерения деформаций свыше 40 микрон без перестановки стрелки, 3) трудность работы с прибором на открытом воздухе в ветреную погоду и 4) несовершенство шарнирных соединений, которые могут явиться причиной мертвого хода и погрешностей в отсчетах.