Сағат тәрізді индикатор

Контактылық иілу өлшегіштер. Ғимараттың конструкцияларын сынаған кезінде индикатор қолданылады. Индикатордың негізгі бөлігі - алдыңғы жағы әйнекпен қапталған металл қорап. Әйнектің астында ортасында стрелкасы бар шкала орналасқан. Үлкен шкаланың ішкі жағында кіші шкала орналасқан және оның ортасында стрелкасы бар.

Қорап арқылы металл стержень (7) өтеді, ол қозғалуы мүмкін. Стерженьнің орта жағында ойыс бар, оның бойында кіші шестеренка орналасқан. Бұл шестеренканың өсіне үлкен диаметрлі шестеренка (4) отырғызылған, ол өсінде төменгі жағында (6) шестеренкамен байланысқан және люфт болмас үшін аспаптың конструкциясына қосымша (8) шестеренка қарастырылған. Спираль пружина (9), (8) шестеренкамен байланысты. Ол барлық уақытта (7) стержень шет жағына және шестеренкалардың тістесіп тұруын қамтамасыз етеді. Стерженьді қарсы бағытта басқан кезде, ол пружинаның кедергісін жеңеді де, барлық шестеренкаларды және онымен бірге стрелкаларды қозғалысқа келтіреді.

Сыртқы қысымнан босаған кезде стержень бастапқы қалпына келеді. Шестеренканың берілу коэффициенттері стерженнің ұшы бір мм қозғалғанда үлкен стрелканың 360° бұрылғанына сәйкес келетіндей етіп алынған. Үлкен шкаланың бөліктерінің саны 100-ге тең. Оның бір бөлігіне стерженьнің 0,01 жылжуы сәйкес келеді. 0,002 мм және 0,001 мм сәйкес келетіндей индикаторлар бар. Бұл индикаторлар тек 2,0 мм -ге дейін өлшей алады. Үлкен шкаланың бір айналымын кіші шкала белгілеп отырады.

Деформацияның индикатормен өлшеу үшін арнаулы струбцина қолданылады, ол индикатор мен қозғалмайтын нүктені байланыстырып тұрады. Индикатордағы стерженьннің ұшына (5) шарик престелген. Осы ұшымен индикатор конструкцияның жылжуын өлшейтін нүктеде орналастырады. Осындай жағдайда шкалада өлшеу басталып бірінші көрсеткіш алынады.

Конструкцияға күшсалмақты жүктегеннен кейін оның жеке нүктелері қозғалып индикатордың стерженьге әсер етіп, стрелка қозғалып жаңа орында орналасады. Осыдан кейін шкала бойынша екінші көрсеткіш алынады. Екі көрсетудің айырмасын шкала бөлігінің бағасына көбейтіп керекті деформацияны табамыз.

Қарастырылған индикатор келесі артықшылығы мен сипатталады: деформация өлшеуінің жоғары дәлдігі; индикатордың габарит өлшемдері мен массаның үлкен еместігі ( корпустың диаметрі – 55мм, массасы – 50г.).

Индикатордың кемшілігі: индикатордың орнын ауыстырмаған жағдайда өлшейтін деформацияның максималдық шамасы нольге тең.

Тензометр

Құрылыс конструкциясы мен оның элементтерінің кернеулік жағдайын анықтау, конструкцияларды сынаудың ең негізгі мәселелері болып табылады. Кернеулік мәнін салыстырмалы деформацияны материалдың конструкциялық серпімділік модуліне көбейтіп анықталады. Сызықтық деформацияны (ұзаруы немесе қысқаруы) өлшейтін аспап тензометр деп аталады.

Сызықтық деформацияның өлшеуі элементтің белгілі бөлігінде болады, ол тензометр базасы деп аталады.

Конструкциялар мен ғимараттарды статикалық күшсалмақтарға сынау кезінде қолданылатын тензометрлерге төмендегідей негізгі талаптар қойылады: тензометрдің конструкциясы базаның шамасын өзгерте алатындай мүмкіндік береді, сол сияқты сызықтық деформация ережедегідей аз, онда тензометр деформацияның ұлғайған шамасын беруі керек; деформацияның керектігі дәлдігін қамтамасыз етуі керек; массасы мен габаритті өлшемдері ең аз болуы кереқ; аспап орнықты болуы үшін ауырлық центрі сынау элементінің бетіне мүмкіндік болғанша жақын болуы керек.

Тензометрдің түрлері: механикалық, электромеханикалық, шекті (акустикалық) және кедергінің электрлік тензометрі.

Гугенбергер тензометрі механикалық тензометрлер тобына жатады, ол қазіргі уақытта конструкциялар мен ғимараттар сынау кезінде кеңінен қолданылады. Тензометр шкалалы қораптан (9) және рычагты системадан түрады. Сыналатын элементке екі нүктеде тіреледі: (7) конуспен және (6) призмамен. Призмамен рычаг (4) мықты бекітілген. (7) қорап жоғарғы шеті шарнирмен стрелка (10) жалғанған (1) қораппен мықты бекітілген. Горизонтальді рычагтің стрелкасы қозғалмалы рычагпен (4) жалғанған (3) пружина люфтерді болдырмайды. Тежегіш рычаг (5) көмегімен жұмыс істемеген кезде аспап арретирленеді (арреттируется).

Тензометр элементтің фибрлі талшығының деформациясын өлшейді оның ұзындығы призма мен конустың ара қашықтығының ұзындығына тең.

Бұл талшықтың база шегінде деформацияланған кезінде призма мен (6) қозғалмалы рычаг (4) элемент созылған оңнан солға бұрылады, элементтің қысылған кезінде солдан оңға бұрылады. Рычагтың жоғарғы шеті жылжиды да стрелканы өзімен бірге тартады. Өлшенетін деформация былайша есептеледі.

мұндағы: аспаптың үлғаюы 1000 тең

∆n - шкаланың айырмашылығы

m - шкала бөлігінің бағасы

Рычагтардың қатынасы, тензометрдің ұлғаю коэффициенті 1000 ға тең болатындай етіп алынған. Егер тензометрдің бағасы 0,001 мм-ге өзгерсе, стрелканың көрсетуі 1 мм-ге жылжиды шкаланың бір бөлігі 1 мм, егер есепті бір бөліктің дәлдігімен өлшенетін болса, онда деформация өлшемінің дәлдігі 0,001 мм-ге тең.

Тензометр базасы (ұзартылмаған кезде) шкаланың 20 мм-ге тең, шкала бөліктерінің саны 50. Бұл 50 бөлігіне сәйкес келетін деформация 50 мкм-ге тең. Тензорды сыналатын элементке арнаулы құралмен бекітеді, ол - струбцина деп аталады.

Артықшылығы : деформацияны өте жоғарғы дәлдікпен өлшейді (0,001 мм); көлемінің ықшамдылығы, базаның шамасын өзгерту мүмкіндігі; ауырлық центрінің орналасуының салыстырмалы түрде төмендігі;

Кемшілігі: қолдану кезінде өте үлкен жауапкершілікті талап етеді; дала жағдайында сынауда өте қиын, ол жағдай тензометрді жаңбырдан желден қорғау қажет;

Н.Н.Аистовтың электромеханикалық тензометр модель. Барлық детальдары Г үлгісіндегі қорапқа бекітілген аспап. Қорап үш бөліктен түрады. Жоғарғы бөліктегі вертикальды А элементтен, төменгі бөліктегі Б вертикальді элемент горизонтальді элемент.

Н.Н. Аистовтың деформацияны тензометрмен өлшеу төмендегідей болып жүреді. Арнаулы тензометр струбцинамен сыналатын элементтің бетіне бекітіледі, микрометрлік винттің айналуы (3) оның үшының қозғалмалы рычагпен контактілік жанасуына әкеледі. Бүл уақытта электрлік тізбек түйықталады да, арнаулы қүрал арқылы (4) арқылы дыбыс немесе жарық белгісін, дискіде бірінші есеп алынады һ₁ (I қалпы) Микрометрлік винттің кері айналуы электр тізбегін ашады. L базаның ішіне орналасқан конструкцияға жүк қояды L-ғаол деформацияланады (ұзарады немесе қысқарады). Осыған байланысты қозғалмалы рычагтың жоғарғы ұшы қозғалады.

Микрометрлік винттің айналуымен электрлік түйықталу болады, ол микрометрлік винттің ұшын қозғалмалы рычагтың жанасуына әкеледі.Тізбектің электрлік түйыкталуы дыбыс немесе жарық белгісімен беріледі. Бұл уақытта дискіде екінші есеп басталады n₂ (2-қалпы). Есептердің айырмасы Δn=n₂-n₁ базаның ішінде пайда болатын деформацияға тура шамалас ол Δ1=кΔn (к - дискінің пропорциональдық коэффициенті шкаланың бір бөлігіне тең).

Микрометрлік винттің D,L адым сияқты геометриялық өлшемдері, аспаптың ұлғаюы 1000-ға тең, шкала бөлігінің бағасы 0,001 мм болатындай етіп есептелініп алынған. 2 дискінің бір айналуы деформацияның 100мкм сәйкес келеді, микрометрлік винттің барлық айналымы деформацияның 800 мкм орнын ауыстырмастан өлшеуге болады.

Артықшылығы: габаритті өлшемдерінің кішілігі, орнықтылығы. Кемшілігі: деформация өлшеу кезінде дискіні қолмен айналдыру керек, бұл уақытта көрсеткіштің ұшы қозғалып кетуі мүмкін және есептің бастамасы дүрыс болмауы мүмкін.

Сына өлшегіштер

Қиманың немесе конструкциялардың жеке элементтердің (арқалық, ригель, ұстын).