ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Механические, оптические и оптико-механические методы измерения деформаций из "Сопротивление материалов " Наиболее простым и надежным способом измерения сил, прилагаемых к образцу или к конструкции, является их взвешивание , более того, измерение любой силы сводится в конечном счете к сравнению с силой тяжести, поскольку за практическую единицу силы принимается вес 1 см чистой воды. Такой способ измерения сил используется при непосредственном нагружении грузами и при рычажном устройстве силовозбуждения (машина MAN, крип-машина и др.). Однако в рычажных машинах величина силы, действующей на образец, не вычисляется по правилу рычага, поскольку при этом могут быть внесены погрешности как от неточности измерений расстояний между точками опоры, так и от невозможности точно учесть различные потери, а определяется путем тарирования машины с помощью того или другого динамометра. [c.340] В конструкцию подавляющего большинства динамометров входит упругий элемент, перемещение какой-нибудь точки которого, фиксируемое тем или иным способом, пропорционально действующему усилию. В качестве исключения можно назвать жидкостный (ртутный, спиртовой) манометр, в котором давление уравновешивается прямо весом цилиндрического столба жидкости, приходящимся на 1 см площади горизонтального сечения. Перемещение точки упругого элемента динамометра обычно увеличивается (чаще всего рычажной системой) и отсчитывается по шкале прибора. [c.340] Будучи предназначен для статических измерений, этот динамометр применен в вибрационной установке Р-50 для измерения амплитуды продольной силы в наладке для испытаний на усталость растяжением— сжатием. Для этой цели одна площадка жестко закреплена на станине, а на другую, соединенную с испытуемым образцом, наносится светящаяся точка (капелька или мелкий осколок стекла, светящийся в отраженном свете) при колебаниях эта точка размывается в линию, длина которой, измеряемая через отсчетный микроскоп, в некотором масштабе дает амплитуду силы. [c.341] В последнем случае для записей изменений напряжения применяются осциллографы. [c.343] Употребляется как для статических, так и для динамических измерений. [c.343] Удобен для динамических измерений. Для статических измерений практически неприменим, так как разность потенциалов резко падает вследствие разряда через сам кристалл. [c.343] В заключение можно заметить, что любое упругое тело может быть фактически использовано в качестве динамометра дело лишь в системе измерений перемещений. [c.343] Тензометром (или экстензометром) называется прибор для измерения деформаций (относительных удлинений и сдвигов). Тензометры измеряют относительные перемещения точек испытуемого тела, а поэтому в их конструкции используются принципы, описанные в 5 для измерений перемещений. [c.344] Если стекла С и D расположить в меридиональных плоскостях, то таким же образом можно измерить относительный угол закручивания при кручении образца, т. е. сдвиг. [c.345] Аналогичным образом измеряется относительный угол поворота двух поперечных сечений в плоскости изгиба при испытаниях брусьев на изгиб. [c.345] Как только волны деформации достигнут площадки начнут перемещаться и, вообще говоря, поворачиваться. Записывая на фотопленку или фотобумагу траекторию движения светового зайчика от каждой зеркальной площадки, можно рассчитать форму нижней поверхности плиты в любой момент времени. [c.346] На плоских образцах в качестве измерителя поперечной деформации может быть использован тензометр Гугенбергера. [c.347] Точность прибора оценивается в 0,1 / относительного удлинения. Прибор применим для статических испытаний. [c.348] Точность прибора можно повысить, если эталонный прибор заменить прецизионным электромагнитным генератором, а телефон заменить катодно-лучевым осциллоскопом. Подсоединив выход генератора к пластинам У — Y осциллоскопа, к пластинам X — X подключают электромагнит работающий как микрофон. Изменяя частоту генератора, добиваются получения на экране осциллоскопа неподвижной фигуры (фигуры Лиссажу), после чего по шкале генератора прочитывают значение частоты v. [c.348] Е ввинчены два сопла G и //, направленные к нижней и к боковой поверхностям верхнего стержня D. Если образец движется как твердое тело, то при перемещениях порядка 3—5 мм ввиду большой длины стержней D и Е зазоры между соплами G п Н и гранями стержня D изменяются очень мало. Таким образом, спиртовые манометры, связанные с соплами, показывают лишь относительные перемещения стержней. При этом, если происходит только растяжение, то боковая грань стержня D будет скользить вдоль сопла //, не изменяя зазора, и манометр измерения угла закручивания ю будет давать неизменное показание, тогда как зазор между соплом G и нижней гранью стержня D будет увеличиваться и столбик в манометре Д/ будет падать, показывая удлинение участка MN образца. При кручении, аналогично, сопло G не будет менять показаний, а сопло Н дает изменение угла закручивания ср на участке MN образца. Сопло, которое видно на рисунке под соплом G, и не видное на рисунке сопло, противоположное Я, служат для компенсации расхода воз-духа. [c.349] Прибор тарируется по каждой компоненте на тарировочном столике, на котором перемещение подвижной части контролируется оптическим микронным индикатором ( 5). Пневматическим методом можно измерять и поперечные деформации. Принцип действия такого прибора ясен из рис. 236, где L — образец, Л — сопло пневматического датчика, — неподвижная ножка, С — подвижная (пружинящая) ножка. [c.350] Вернуться к основной статье