Лабораторная работа № 1

Приборы для измерения перемещений и деформаций

Цель работы: ознакомиться с принципом действия, устройством, а также с правилами установки приборов для измерения перемещений и деформаций на конструкции и ее элементах.

а) Прогибомер Максимова (ПМ-2).

Рисунок 1 – Прогибомер Аистова-Овчинникова

1 - цилиндрический корпус; 2 - подставка; 3 -устойчивый штатив;

4 - большая шкала; 5 - сантиметровая шкала; 6 - миллиметровая шкала, 7 -стрелка; 8 - проволока d = 0, 4 мм; 9 - груз; 10 – ролик

Рисунок 2 – Крепление прогибомера

а - на конструкции; б - под конструкцией

Рисунок 3 – Индикатор часового типа

1 – упорный штифт; 2 – зубчатая кремальера; 3 - передаточные шестерни; 4 – стрелка; 5 – шкала; 6 – пружина для устранения зазоров между зубьями шестерен; 7 – шестерня, натягиваемая пружиной 6;

8 – шкала числа оборотов

Рисунок 4 – Установка индикаторов часового типа

а – в качестве контактных прогибомеров:

б – в качестве измерителя линейных деформаций

Рисунок 5 – Тензометр Гугенбергера

а - схема установки прибора; б – кинематическая схема

1 - испытываемый элемент; 2, 3 - подвижная и неподвижная ножки;

4 - ось вращения ножки 2, 5 -передаточный стержень; 6 - стрелка;

7 - ось вращения стрелки; 8 - шкала; 9 - винт перемещения стрелки (при DС> 50 мкм); l – база тензометра (l = 20 мм)

Рисунок 6 – Коэффициентом тензочувствительности резистора

Рисунок 7 – Проволочные одноэлементные тензорезисторы

а - петлевые; б - безпетлевые

1 - тензонить; 2 - подложка; 3 - низкоомные перемычки; 4 - выводные контакты; l_т - база тензорезистора.

Рисунок 8 – Принципиальная схема работы тензостанции

ИК – испытываемая конструкция; R_a – тензорезисторы активные;
R_к – тензорезисторы компенсационные (компенсирующие влияние колебаний температуры окружающей среды и т. д. ); R₁и R₂ ‑ внутренние сопротивления тензостанции; R ‑ реохорд; Г – гальванометр; И. П. ‑ источник питания.

Контрольные вопросы

1. Покажите места установки и способы крепления прогибометров с проволочной связью на испытываемой конструкции в виде железобетонной плиты покрытия пролетом 6 м.

2. Как найти значение относительной деформации по разности отсчетов на тензометре Гугенбергера базой 150 мм, установленном на испытываемой конструкции?

3. Какие физико-механические свойства материала конструкции являются решающими при выборе базы измерения?

4. Объясните физический смысл явления поперечной тензочувствительности проволочных петлевых тензорезисторов.

5. Объясните функциональное назначение компенсационных тензорезисторов при испытании строительных конструкций и сооружений?

6. Охарактеризуйте достоинства и недостатки приборов для измерения перемещений и деформаций.

7. Какое минимальное количество прогибомеров для определения прогиба необходимо использовать при испытании однопролётной балки, работающей на поперечный изгиб?

8. Влияет ли температура на показания прогибомеров с проволочной связью?

9. Укажите диапазон измерения прогибомера 6ПАО и его точность.

10. Перечислите достоинства и недостатки удлинителя, используемого при работе с индикатором.

11. Возможно ли расширение диапазона измерения механическим тензометром Гугенбергера в процессе испытания?

12. Какие существуют способы крепления механических тензометров?

13. Как проверить качество установки тензометров?

14. Изложите технологию наклеивания тензорезисторов. Как оценить качество наклейки тензорезистора?