Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
ВИВЧЕННЯ РОБОТИ ПРИЛАДІВ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ДЕФОРМАЦІЙ ТА ПЕРЕМІЩЕНЬ ПРИ ВИПРОБУВАННІ МЕТАЛЕВОЇ ФЕРМИ І БАЛКИ.
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2007
Тип роботи:
Інструкція та методичні настанови
Предмет:
Випробування конструкцій будинків і споруд
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
ВИВЧЕННЯ РОБОТИ ПРИЛАДІВ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ДЕФОРМАЦІЙ ТА ПЕРЕМІЩЕНЬ ПРИ ВИПРОБУВАННІ МЕТАЛЕВОЇ ФЕРМИ І БАЛКИ
ІНСТРУКЦІЯ
до лабораторної роботи №1 з курсу
“Випробування конструкцій будинків і споруд”
для студентів спеціальності 7.092101
“Промислове та цивільне будівництво”
ЗАТВЕРДЖЕННО
на засіданні кафедри
будівельних конструкцій та мостів
Протокол № 1 від 6.09.2007 р.
Львів 2007
Вивчення роботи приладів для вимірювання деформацій та переміщень при випробуванні металевої ферми і балки. Інструкція до лабораторної роботи № 1 з курсу “Випробування конструкцій будинків і споруд” для студентів спеціальності 7.092101 “Промислове та цивільне будівництво” (Укладачі: В.М. Барабаш, П.П. Цібеленко. Львів, НУ ЛП, 2007-11 с.).
Укладачі: В.М. Барабаш
П.П. Цібеленко
Відповідальний за випуск: В.М. Барабаш
Рецензенти: І.І.Кархут
О.В.Крочак
Мета роботи: вивчити дію приладів для вимірювання деформацій: механічних тензометрів Гугенбергера й електромеханічних тензометрів Аістова і переміщень індикаторів годинникового типу (КІ), клинометрів Стопані (механічних).
Визначити напруження і переміщення в елементах металевої ферми й у балці теоретичним і дослідним шляхом, порівняти результати.
1.УСТАНОВКА ТА ВИПРОБУВАННЯ ФЕРМИ І БАЛКИ.
Установка складається із зв'язаних між собою металевих ферми і балки (мал. 1). Для їх спільного завантаження статичним навантаженням використовується гвинтовий домкрат з контролем зусилля по механічному динамометру.
2.ПРИЛАДИ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ДЕФОРМАЦІЙ
ТА ПЕРЕМІЩЕНЬ.
Перелік приладів : тензометр Гугенбергера; тензометр Аістова; клінометр Стоппані; індикатор годинникового типу.
Конструкція тензометра Гугенбергера. Прилад являє собою подвійну важільну систему (мал.2), змонтовану на корпусі 1, яка опирається на поверхню елементу, який досліджується, двома призмами: нерухомою 2 (названу ножем) і рухомою 3. З призмою 3 жорстко з'єднаний плоский важіль 4. На корпусі приладу є шкала 5 з міліметровими поділками і дзеркальцем, яку підвищує точність відліків. За допомогою насадки 6 і пружини 7 стрілка 8 з'єднується з плоским важелем 4.
Стрілка шарнірно підвішена на повзунок 9, який може рухатися по направляючих у ту чи іншу сторону, дозволяючи встановлювати стрілку 8 на любу поділку шкали.
Під час транспортування і встановлення важільна система приладу закріплюється в нерухомому положенні за допомогою арретіра 10.
Тензометром вимірюються деформації волокон на ділянці EMBED Equation.DSMT4 між ножем і рухомою призмою 3 (мал.2б). При малих деформаціях, які вимірюються тензометром, і відповідно, малих переміщеннях важільної системи буде справедливим вираз 3 :
EMBED Equation.DSMT4
де EMBED Equation.DSMT4 - передаточне чи число збільшення приладу, рівне 1000;
EMBED Equation.DSMT4 - різниця відліків по шкалі;
EMBED Equation.DSMT4 - ціна однієї поділки шкали.
Деформації вимірюються з точністю 0,001 м (1 мк). При знятті відліків по шкалі тензометра око спостерігача винне знаходитися навпроти відліків, які читаються, а стрілка - зливатися із своїм відображенням у дзеркалі.
В процесі вимірювань деколи стрілка підходить до краю шкали, у тієї годину коли підвищення деформацій продовжується. В таких випадках стрілку за допомогою повзунка 9 переміщують у зворотню сторону і записують дрібний відлік : у чисельнику - до переставлення стрілки, у знаменнику - після переставлення.
Уся шкала забезпечує вимірювання до 50 мк без переставлення стрілки приладу. Тензометри Гугенбергера звичайно мають базу, рівну 20 мм. При необхідності за допомогою спеціальних продовжувачів базу можна збільшити до декілька сотень міліметрів.
Конструкція тензометра Аістова ТА-2. Прилад має Г-подібний корпус, на якому розташовані деталі приладів (мал.3). Корпус складається з трьох частин А, Б і В. Прилад опирається на конструкцію двома призмами: нерухомою 1 і рухомою 2, яки входити в паз вилки 3 і жорстко з'єднана з плоским пером (важелем) 4. Через муфту 5, розміщену у верхній частині А, проходить мікрометричний гвинт 6 із загостреним правим кінцем.
Мал.1.Схема установки для випробування і розташування приладів:
Тр - тензометр важільний Гугенбергера;
ТА - тензометр електромеханічний Аістова;
Кл - клінометр Стоппані;
І - індикатор годинникового типу;
D- гвинтовий динамометр.
З метою запобігання нещільностей між муфтою 5 і гвинтом 6, муфта розрізана на частини по довжині по двох діаметральних напрямках і обладнана натяжною гайкою 7, що охоплює муфту.
Перед встановленням тензометра необхідно переконатися, що гайка 7 підтягнута і мікрометричний гвинт 6 щільно сидить у муфті 5. На мікрометричний гвинт наглухо насаджено круглий диск 8 із шкалою, що має 100 міліметрових поділок. Для зняття відліків біля диска розміщується вказівник 9, який вільно обертається навколо диску і закріплюється в зручному для читання відліків положенні.
Мал.2.Схема тензометра Гугенбергера:
а - конструктивна;
б - кінематична.
До частин А і Б за допомогою клем 10 і 11 приєднуються проводи, які ідуть до приладу 12 (генератор сигналів звукової частоти).
Вимірювання деформацій тензометрами Аістова проводиться наступним чином (мал.3б). Обертом диска 8 проти годинникової стрілки вістря мікрогвинта 6 доводиться в дотик з контактною площиною пера 4. В цей момент електричне коло замикається, звучить звуковий сигнал, після чого береться початковий відлік EMBED Equation.DSMT4 , (перше положення). Потім обертом диска в зворотню строну вістря мікрогвинта відводиться від пера, і цим самим припиняється дія звукового сигналу.
При прикладанні навантаження на елемент, який досліджується на ділянці EMBED Equation.DSMT4 , на якій встановлений тензометр, змінить свою довжину на величину EMBED Equation.DSMT4 , що викличе поворот рухомої призми 2 на деякий кут EMBED Equation.DSMT4 і переміщення пера по вісі мікрогвинта на величину EMBED Equation.DSMT4 (друге положення). Повторним обертанням диска 8 проти годинникової стрілки вістря гвинта знову доводиться в дотик з пером 4 і по шкалі читається відлік EMBED Equation.DSMT4 . Деформація елементу буде рівна:
EMBED Equation.DSMT4
Відношення величин і (крок мікроскопічного гвинта і число поділок шкали) підібрані таким чином, щоб збільшення приладів дорівнювало 1000, а ціна однієї поділки шкали - 0,001 мм. Один оберт диску 8 відповідає деформації 100 мк, а весь хід мікрогвинта дозволяє вимірювати деформації до 800 мк без переведення тензометра.
База тензометра ТА-2 може змінюватися в межах 20...50 мм за рахунок переміщення опорного ножа 1. Для подальшого збільшення бази (до 100 мм і більше) на частину В корпуса замість ножа накладається і закріплюється подовжувач з опорним ножем на вільному кінці. Ціле число обертів диску 8 визначається за допомогою лічильника обертів 13, який закріплюється до тензометра 1, який є його складовою частиною.
Конструкція клинометра Стоппані. Клинометр Стоппані (мал.4) складається з чутливого рівня 1, який опирається на планку 2 за допомогою шарніра 3 і пластичної пружини 4, мікрометричного гвинта 5, який проходить через скобу 6, круглого диску 7 з поділками на боковій поверхні і рамки 8, на якій закріплений тонкий дріт для зняття відліків. Точність клинометра в залежності від величини бази приладу і ходу мікрометричного гвинта коливається в межах 2...6.
Для встановлення приладу на елементі конструкції, яка досліджується, використовується струбцинка 9, яка є складовою частиною приладу. Сферичний шарнір 10 і шрифт 11 дозволяє незалежно від положення струбцинки приводити рівень у горизонтальне положення, а вісь рівня розмістити в площині, співпадаючої або паралельної площині згину елементу конструкції.
Мал.3.Тензометр Аістова ТА-2 :
а - конструктивна схема;
б - кінематична схема;
1 - нерухома призма; 2 - рухома призма; 3 - вилки; 4 - важіль; 5 - муфта;
6 - гвинт; 7 - натяжна гайка; 8 - диск; 9 - вказівник; 10-11 - клеми; 12 - генератор звукового сигналу; 13 - лічильник, який фіксує кількість повних обертів диску.
Мал.4.Клінометр Стоппані:
а - загальний вигляд;
б - розрахункова схема.
При деформації елементу конструкції перетин, до якого прикріплений клинометр, повертається і рівень виходить із горизонтального положення.
Тангенс кута повороту в радіанах при цьому визначається по формулі :
EMBED Equation.DSMT4
де EMBED Equation.DSMT4 - база приладу, рівна відстані від центру шарніра до осі гвинта (мал.4а);
EMBED Equation.DSMT4 - хід мікрометричного гвинта;
EMBED Equation.DSMT4 - число поділок шкали;
EMBED Equation.DSMT4 - різниця відліків при вертикальному переміщенні гвинта.
Конструкція індикатора КІ годинникового типу. Прилад складається з циліндричного корпусу 1, у середині якого розмішується система шестерень (мал.5). На лицевій стороні приладу під склом розташовані кільцева шкала і велика стрілка для показу відліка. Через корпус 1 проходить вимірювальний стрижень 2, на якому нарізана зубчата кремальєра, з'єднана з трубкою 3. Для усунення зазору між зубцями шестерні 4, 5 і кремальєри поставлені шестірня 6 і пружина 7.
Мал.5. Індикатор годинникового типу:
а - конструктивна схема;
б - кінематична схема.
Співвідношення числа зубців на шестірнях і трубках підбирається таким чином, щоб одна поділка шкали відповідала переміщенню стрижня 2 вздовж своєї осі на 0,01; 0,002 чи 0,001 мм у залежності від точності приладу. Для відліку цілих обертів великої стрілки індикатора передбачається інша мала шкала із стрілкою або вказівником.
Переміщення точки конструкції, яка досліджується, по показах індикаторів визначається за формулою:
EMBED Equation.DSMT4
де EMBED Equation.DSMT4 - різниця відліків по шкалі до ( EMBED Equation.DSMT4 ) і після ( EMBED Equation.DSMT4 ) прикладення навантаження.
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ.
1.Виконати замір конструкцій.
2.Встановити прилади згідно схеми (мал.1).
3.За допомогою тягового восьмитонного динамометра завантажити конструкції (ферми і балки) етапами по 20 кН. Перед цим провести пробне завантаження, щоб впевнитись у правильності роботи всіх приладів, і після спробного завантаження записати нульові відліки.
4.Після шкірного етапу прикладання навантаження записати покази всіх приладів у таблиці.
5.Визначити напруження в елементах ферми, кут повороту опорного перетину і прогин у середині її прольоту аналітичним і експериментальним шляхом для кожного етапу за формулами, результати записати в табл.1.
ЛІТЕРАТУРА.
1.Долидзе Д.Е. “Испытание конструкций и сооружений” - М: Высш. шк., 1975.
2.Аронов Р.А. "Испытание сооружений". - М.: Высш. шк., 1974.
3.Почтовик Г.Я., Злочевский А.Б., Яковлев Н.И. "Методы и средства испытания строительных конструкций". - М.: Высш. шк., 1973.
4.Золотухин Ю.Д. "Испытание строительных конструкций" - Минск, Вышейшая шк., 1983
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора