Изучение основных измерительных приборов групп прогибомеров, тензометров, сдвигомеров и клинометров, страница 7

Клинометр закрепляется на исследуемом элементе с помощью струбцинки 14; прибор должен устанавливаться вертикально, что проверяется отвесом, причем плоскость качания маятника должна быть параллельной плоскости изгиба исследуемого элемента конструкции.

При взятии отсчета по лимбу прибора пользуются каким-либо электросигналом слабого тока, работающим без образования искры. Для этой цели маятник 4 и опорная деталь 3 электроизолированы от всего корпуса прибора и, следовательно, от микрометрического винта 7. Провода от электросигнала крепятся: один к клемме 13, расположенной на винте детали 3, а другой — под зажимной гайкой на одном из винтов 12.

После установки прибора и включения его в сигнальную цепь берется, до приложения нагрузки на конструкцию, первый отсчет по лимбу. Для взятия отсчета необходимо создать контакт между микрометрическим винтом и маятником, что достигается поворотом лимба по часовой стрелке.

После загружения конструкции сечение элемента, на котором установлен прибор, повернется и вместе с ним повернется на тот же угол и корпус клинометра, а маятник сохранит вертикальное положение.

Поворотом лимба микрометрический винт снова доводится до соприкосновения с маятником, и по шкале берется новый отсчет .

Клинометр ЛИСИ

Коллективом механической лаборатории ЛИСИ, под руководством автора, был разработан более точный способ определения углов поворота, основанный на применении рычага и двух прогибомеров ПАЗ.

К сечению (рис. 26) на исследуемом элементе конструкции крепится Г-образный рычаг из уголка длиной несколько более 1 м. В двух точках 1 и 2, на расстоянии одна от другой 1000 мм, просверливаются два отверстия, в которых закрепляются тонкие проволоки с грузами, на концах. Под этими точками устанавливаются два прогибомера, и проволоки огибаются вокруг ведущих роликов прогибомеров.

Рис. Рычажный клинометр ЛИСИ

Перед загруженном конструкции по обоим прогибомерам берутся отсчеты  и . После загружения сечение  может опуститься и повернуться на угол ; по прогибомерам берутся вторые отсчеты   и

Разность отсчетов по левому прогибомеру даст перемещение точки l на величину а = - ,а по правому прогибомеру — точки 2 на величину b =  — .

Тангенс угла поворота равен: tg а = (b - а)/ l.

Если принять прогибомеры, имеющие точность в 0,01 мм, и расстояние между точками 1 и 2 взять в 1000 мм, то вычисление тангенса угла будет произведено с точностью 0.00001, что отвечает углу в 2", т.е. значительно меньшему, чем по уровневому или маятниковому клинометрам.

Этот же способ можно с успехом применить и при определении угла закручивания какого-либо элемента конструкции.

К исследуемому элементу конструкции прикрепляется стержень, на концах которого укреплены тонкие проволоки на расстоянии l одна от другой; проволоки соединяют два прогибомера с концами стержня. При скручивании элемента конструкции стержень повернется на угол а , и тангенс угла закручивания определится по формуле tg a = (a+b)/l, где а и b — перемещения концов стержня, взятые по абсолютным значениям.

Прогибомеры следует устанавливать не ближе чем на 1 м от концов стержня, чтобы свести к минимуму влияние возможного изгиба исследуемого элемента в плоскости xOz, где Oz — ось элемента. Изгиб элемента в плоскости yOz не внесет изменении в величину tg а, так как сумма, а+b, останется без изменения.

СДВИГОМЕРЫ

Простейшие приспособления

При испытании строительных конструкций достаточно часто измеряются деформации от сдвига; размеры этих деформаций могут находиться в широких диапазонах — от нескольких целых до сотых и тысячных долей миллиметра. В связи с этим обстоятельством, а также в зависимости от взаимного расположения: сдвигающихся элементов конструкции, применяются различные приборы и приспособления.

Рис. Измерение величины сдвига с помощью штангенциркуля