Устройство для измерения неравномерно распределенной нагрузки в бетонном массиве

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - измерение суммарной нагрузки и неравномерности распределения нагрузки по нескольким направлениям. По уменьшению суммарного сопротивления проволок 3 и 9 определяется степень деформации трубки 1 с помопцзю тарировочных графиков или расчетом определяют суммарную нагрузку на данном участке массива, а по изменению электросопротивления проволоки 3 определяют координату определения нагрузки по длине трубки 1. 1 ил. сл 00 4 00 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 А1 (191 111) (51) 4 G 01 Ь 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕМНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPblTPM

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4002588/24-10 (22) 02,01.86 (46) 30.10.87. Бюл, Ф 40 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского дела (72) Е.В.Лодус (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 370511, кл. 0 01 L 27/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

У 977777, кл. Е 21 С 39/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕРАВ-.

НОМЕРНО РАСПРЕДЕЛЕННОЙ НАГРУЗКИ В

БЕТОННОМ МАССИВЕ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения измерение суммарной нагрузки и неравномерности распределения нагрузки по нескольким направлениям. По уменьшению суммарного сопротивления проволок 3 и 9 определяется степень деформации трубки 1 с помощью тарировочных графиков или расчетом определяют суммарную нагрузку на данном участке массива, а по изменению электросопротивления проволоки 3 определяют координату определения нагрузки по длине трубки 1. 1 ил, 1

) 348

Изобретение относится к измерительной технике, к устройствам для измерения нагрузки, неравномерно распределенной в бетонном массиве, на5 пример в бетонной крепи горной выработки, в строительных плитах, в образцах различных материалов при механических испытаниях на прессах и в шахте.

)(елью изобретения является измерение суммарной нагрузки и неравномерности распределения нагрузки по нескольким направлениям, На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит корпус 1 в виде упругой трубки, который заполнен токопроводяцей жидкостью 2, чувствительный элемент 3 в виде высокоомной проволоки, установленнь>й внутри корпуса, электроды 4 и 5 для определения сопротивления цепи проволоки

3 и электроды 5 и 6 для определения координаты жидкости, подключенные к измерительной аппаратуре (не показана)

Устройство снабжено резервуаром в форме цилиндра 7 с поршнем 8, соединенным с трубкой 1 и заполненным

1О

20

ЗО жидкостью, второй высокоомной проволокой 9, установлеш ой внутри резервуара и последовательно соединенной с проволокои 3 в трубке. При этом отношение удельных сопротивлений проволок 3 и 9 обратно пропорционально отношению плоцадей поперечных сечений трубки 1 и цилиндра 7. Трубка 1 изогразом, Вращением винта 11 перемещают поршень 8 вдоль цилиндра 7 и выталкивают токопроводящую жидкость 2 в полость трубки 1. При этом перемещении поршня 8 на единицу длины вдоль оси цилиндра приводит к перемещению фронта жидкости в трубке 1 во столько раэ больше>лу, В0 сколько раз поперечное сечение цилиндра больше поперечного сечения трубки 1. Перемещение поршня нута в соответствии с направлениями измерения нагрузки ° Устройство, иэоб- 40 раженное на чертеже, предназначено для измерения распределения нагрузки по площади сечения бетонного массива

l0 поэтому трубка уложена в виде ломаной линии с многократным пересе- 45 чением массива, Для приведения в движение поршня 8 используется винт ll, Устройство работает следующим об!

>71 2

) и уменьшение объема жидкости в цилиндре приводит к увеличению сопротивления проволоки 9 на участке от места контакта ее с жидкостью до электрода 5, а перемещение фронта жидкости в трубке приводит к уменьшению сопротивления проволоки 3 на участке от фронта жидкости до элек- трода 4, Если нагрузка на массиве

10 отсутствует, то трубка! не деформирована и перемещение фронта жидкости при постепенном заполнении трубки не приводит к изменению суммарного сопротивления двух последовательно соединенных проволок 3 и .9 между электродами 4 и 5, поскольку из условия обратного соотношения удельных сопротивлений проволок и сечений трубки и цилиндра следует, что приращение сопротивления проволоки

9 полностью гасится таким же уменьшением сопротивления проволоки 3.

При появлении нагрузки на массиве

10 происходит неравномерное деформирование трубки 1 в соответствии с распределением нагрузки в массиве, При прохождении фронтом жидкости деформированных участков, на которых сечение трубки уменьшено, пропорциональность перемещения поршня 8 и фронта жидкости нарушается, Фронт жидкости перемещается быстрее, чем по соотношеHHII> между площадями трубки и цилиндра, Сопротивление проволоки 3 уменьшается на большую величину, чем возрастает сопротивление на проводнике 9, а суммарное сопротивление цепи гроволок уменьшается ° Уменьшение сопротивления цепи проволок,Ipoпорционально изменению сечения трубки на данном участке и пропорциональ«о вешчине нагрузки в массиве в области расположения данного участка трубки, Положение фронта жидкости в трубке »пределяется IIo сопротивлению проволоки 3 .а участке между фронтом жидкости и электродом 4.

Таким образом, по уменьшению суммарногo co)Ipoòèâления проволок 3 и 9 определяют ze»eIII деформации трубки с помощью тарировочных графиков или расчетом определяют суммарную нагрузку на данном участке массива, а по изменению электрс>сопро>инления проволоки 3 определяют координату определения нагрузки цс> длине трубки.

В этом сост»ит,>аб»та устройства, виде цилиндра с поршнем, торец цилиндра соединен с трубкой, жидкость размещена в цилиндре, а высокоомная проволока выполнена из двух последовательно соединенных частей, причем вторая часть размещена в цилиндФормула и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения пс;авномерно распределенной нагрузки в бе-. тонном массиве, содержащее упругую трубку, электропроводную жидкость, высокоомную проволоку, первая часть

Составитель А. Соколовский

Редактор Е, Копча Техред M. Ходанич Корректор В. Бутяга

Заказ 5180/40 Тираж 775 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

tj3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Пр ектная, 4 з 3

В качестве токопроводящей жидкости используют ртуть или токопроводящую жидкость. Сечение трубки выбирают так, чтобы за счет сил поверхностного натяжения обеспечить целостность потока жидкости в трубке при наклонном ее расположении. При использовании ртути диаметр трубки не превышает Э мм. Для приведения устройства в исходное положение вращением винта i1 перемещают поршень 8 в исходное положение и эа счет разрежения в подпоршневой полости жидкость иэ трубки возвращается в цилиндр. В устройстве используются проволоки, применяемые при изготовлении реостатных датчиков.

4867!

4 которой размещена в трубке по ее длине, три электрических вывода, два из которых подключены к концам высокоомной проволоки, а третий вывод

5 подключен к электропроводящей стенке трубки, и привод перемещения жидкости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью возможности измерения суммарной нагрузки и неравномерности распределения нагрузки по нескольким направлениям, в нем привод перемещения жидкости выполнен в ре по его длине, а соотношение удельных сопротивлений частей проволоки обратно пропорционально отношению площадей поперечных сечений трубки и цилиндра, причем трубка изогнута в форме прямоугольной спирали,