Файл: Аронов Р.И. Испытание сооружений учеб. пособие.pdf

каются с ходом штифта в несколько десятков миллиметров. Для особо точных измерений применяются микроиндикаторы с ценой де­ ления шкалы, равной 1 (или 2) мк.

Кинематическая схема индикатора показана на рис. 48. На рис. 49 показана схема измерения прогибов балочной конструкции

дации зазоров между зубцами шестерен; 7 - шестерня, натягиваемая пружпной

s

Рис. 49. Измерение прогибов балочной конструк­ ции штифтовыми индикаторами:

а —расположение индикаторов; б — гоафик упругой ли­

,88

при помощи нескольких индикаторов. Осадки опор исключаются по' показаниям крайних приборов.

При больших расстояниях между индикаторами и точками упора между ними помещают жесткие соединительные элементы, напри­ мер легкие штанги (рис. 50). Наличие подобного рода промежуточ­ ных элементов связано, однако, с возможностью дополнительных ошибок измерений в результате, хотя и малых, но трудно устрани-

Ш Щ )

1

мых постепенных смещений и обмятий в соединениях, коробления деревянных реек, изменений длины связующих металлических эле­ ментов при переменах температуры и т. п. Сказываются также коле­ бания штанг и реек при порывах ветра, что при испытаниях на от­

89

крытом воздухе делает более целесообразным применение прово­ лочной связи с индикатором. Один из возможных вариантов такого соединения показан на рис. 51.

2-5. Электромеханические измерители перемещений

Для ■преобразования измеряемых перемещений в электрические сигналы, .воспринимаемые на расстоянии регистрирующими устрой­ ствами, предложено большое количество решений, основанных на

В процессе измерений связь .между неподвижными и перемещающи­ мися точками наблюдаемой конструкции может осуществляться как гибкой натянутой проволокой, так и с помощью жестких передач.

На рис. 52 перемещение А между двумя вертикальными поверх­ ностями с помощью жесткого штифта 1 передается на гибкий упру­

Рис. 52. Электромеханические изме­ рители перемещений

рис. 52, б консольную балочку 4, закрепленную в кронштейне 5. Таким образом 'можно измерять перемещения до 50 мм с отсчетом по шкале регистрирующего устройства с ценой деления 0,01 мм. Возможны я другие решения, основанные на том же принципе.

В так называемых «следящих» системах, передающих .результаты измерения на расстояния, могут быть применены сельсины — электрические устройства для плавной синхронной передачи углов поворота. Запись перемещений на .регистри­ рующем приборе можно производить с заданным увеличением.

* Тензорезисторы— электрические измерители деформации, рассматриваемые далее в § 5.

90

§ 3. Геодезические методы измерения перемещений. Применение отвесов и натянутых нитей.

Фотометрические методы

3-1. Геодезические методы

Под геодезическими методами понимают обычно совокупность приемов для измерения перемещений в исследуемых конструкциях с помощью геодезических инструментов — нивелиров и теодолитов.

миллиметровыми делениями, закрепленную так, чтобы она заведо­ мо оставалась неподвижной во время испытания. Разности после­ довательных .отсчетов по рейке дают искомые линейные перемеще­ ния наблюдаемой точки.

Во всех случаях, однако, недоступными для наблюдений остают­ ся все части сооружения вне зоны прямой их видимости, что яв­ ляется серьезным ограничением применения геодезических методов.

91

Рис. 54. Оптическое смещение ли­ нии визирования:

1 —зрительная труба нивелира; 2 — линза объектива; 3 — плоскопараллель­

ная стеклянная пластинка; 4 —ось вра­ щения пластинки 3\ е — смещение ли­

нии визирования

3-2. Гидростатическое нивелирование

Этот способ основан на определении взаимного превышения проверяемых точек по уровню стояния жидкости в сообщающихся сосудах. Применяется как для построения профилей (для этой цели и был предложен в геодезии), так и для наблюдения за осадками.

Схема установки показана на рис. 55. Стеклянные трубки 1 с внутренним диаметром порядка 8 мм, вставленные в тройнички 2,

Рис. 55. Установка для измерения верти­ кальных перемещений гидростатическим методом:

92

3.3. Отвесы

Отвесы применяют при определении взаимных горизонтальных ■смещений точек, расположенных на одной вертикали. Различают два типа отвесов —• прямой и обратный.

Прямой отвес. Гибкая стальная проволока («нить» отвеса), за­ крепленная наверху, натянута подвешенным снизу грузом (рис. 57). Во избежание раскачивания отвеса груз опускается в сосуд с

93

вязкой жидкостью, обычно с минеральным мас­ лом. Нить отвеса по всей ее высоте не должна касаться поверхности сооружения.

Измерение перемещений наблюдаемых точек, производится различными способами; с точно­ стью до нескольких миллиметров отсчет может быть произведен по шкалам горизонтальных ли­ неек, прикрепленных на нужных уровнях к по­ верхности сооружения.

Для прецизионных измерений (в первую оче­ редь, в шахтах плотин, где отвесы являются наи­ более подходящими для определения горизон­ тальных перемещений на разных уровнях) при­ меняются «гкоординатные приставки» различной конструкции (рис. 58). Отсчет целых миллимет­ ров сведется по шкалам, нанесенным на направля­ ющих линейках 3, доли миллиметра (до 0,05 мм) отсчитываются по барабанам микрометреиных винтов, служащих для перемещения микроско­ пов 4 при ориентировке их на нить 2 отвеса.

Рис. 57. Измерение -горизонтальных перемещений при по­ мощи отвеса:

В/

\

L

¥

Рис. 58. Схема оптического координатометра (горизонталь­ ная проекция):

для наводки на проволоку, передвигаемые мнкрометренными вин­ тами по направляющим линейкам 3

94