Устройство для измерения углов закручивания
Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение эксплуатационных возможностей - достигается за счет выполнения чувствительного элемента в виде барабана 6, установленного с возможностью взаимодействия с регистрирующим элементом, выполненным в виде упорной пластины 11. Упорная пластина 11 изогнута по цилиндрической поверхности с радиусом, равным расстоянию по оси хомутов 1 и 7 до оси самой упорной пластины 11. К первому хомуту 1 посредством двух цилиндрических шарниров 2 и 3 с взаимно перпендикулярными осями прикреплен удлинитель 5 с грузом 4. Устройство может быть снабжено вторым датчиком угловых перемещений . 2 з.п.ф-лы, 4 ил. со с XI CJ Ч) 00 о
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 В 5/30 (.> 1 О с1 g 2
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4724827/28 (22) 27.07,89 (46) 07.06.92. Бюл.№21 (71) Белорусский политехнический институт (72) Д,Д.Жуков, Д,А.Исмаил, Ю,В.путиков и
И,М,Шуберт (53) 531.781.2 (088.8) (56) Комар А.Г, и др. Испытания сборных железобетонных конструкций. М „В ысшая школа, 1990, с.74 — 78.
Шуберт И,M. Исследование напряженно-деформированного состояния центрифугированных кольцевых стоек эстакад при сжатии с кручением. Дис. канд. техн, наук, Минск, 1983, c,46 — 47.
Авторское свидетельство СССР
¹ 913046, кл, 6 01 В 7/16, 1977.
„„5U „„1739180 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ ЗАКРУЧИВАНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения — повышение эксплуатационных возможностей— достигается за счет выполнения чувствительного элемента в виде барабана 6, установленного с возможностью взаимодействия с регистрирующим элементом, выполненным в виде упорной пластины 11. Упорная пластина 11 изогнута по цилиндрической поверхности с радиусом, равным расстоянию по оси хомутов 1 и 7 до оси самой упорной пластины
11, К первому хомуту 1 посредством двух цилиндрических шарниров 2 и 3 с взаимно перпендикулярными осями прикреплен удлинитель 5 с грузом 4. Устройство может быть снабжено вторым датчиком угловых перемещений. 2 з.и. ф-л ы, 4 ил.
1739180
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения углов закручивания элементов конструкций (в частности, строительных элементов) при испытании их на кручение или на сжатие (растяжение) с кручением, Известно устройство для измерения угJIoB повооота элементов конструкций при их испытаниях — рычажный клинометр, включающий жесткий металлический рычаг, прикрепленный к исследуемому сечению элемента конструкции, и два прогибомера с
ПРОВОЛОЧНой СВЯЗЬЮ.
При измерении углов закручивания элементов конструкций при их испытаниях на кручение или сжтие с кручением используют устройство, сконструированное на базе рычажного клиномера: система четырех пар прогибомеров (рычажных клинометров), по две из которых расположены в верхнем и ни>кнем сечениях исследуемой зоны элемента конструкции.
Недостатками данного устройства является то, что оно содержит много прогибомеров, а именно восемь, что приводит к перерасходу времени при испытаниях при наблюдении за работой каждого из них и снятии отсчетов; с достаточной точностью измеряются лишь небольшие углы закручивания; прогибомеры закрепляются как к испытуемому элементу, так и к другим частям испытательного стенда (силовой плите, силовому полу и т,n.), что снижает надежность работы устройства в целом и каждого прогибомера в отдельности.
Известно также устройство для измерения продольных и угловых деформаций образца, содержащее два хомута, задающих базу измерения, датчики продольных и угловых перемещений, имеющие якори, связанные с одним из хомутов. и преобразователи перемещения якорей в электрический сигнал, связанные со вторым хомутом. якори выполнены в виде пластин, изогнутых по цилиндрической поверхности и закрепленных непосредственно на хомуте, а преОбразователи выполнены в виде трансформаторов с С-образными сердечникамN и располо>кены так, что ось симметрии одного из них параллельна оси хомута, а второго — перпендикулярна ей, при этом якоря расположены в зазорах сердечников, образуя с ними соответственно датчики линейного и углового перемещений.
Однако это устройство не позволяет достичь повышения эксплуатационных возможностей, так как в нем якорь угловых перемещений жестко закреплен к хомуту, располагается близко к образцу и взаимодействует с преобразователем угловых пе5
40 ремещений только при равномерности деформаций образца. Кроме того, в данном случае недостижима высокая точность при малых углах закручивания.
Цель изобретения — повышение эксплуатационных возможностей.
Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее два хомута, прикрепленных к вертикально расположенному испытуемому элементу конструкции в сечениях, расстояние между которыми несколько больше длины исследуемой эоны, удлинитель, закрепленный на первом хомуте, закрепленный на удлинителе датчик углового перемещения, включающий чувствительный элемент, закрепленный на удлинителе и регистрирующий элемент, закрепленный на втором хомуте, установленные с возможностью взаимного перемещения, снабжено чувствительным элементом, выполненным В виде барабана, и регистрирующим элементом, выполненным в виде упорной пластины, изогнутой Ilo цилиндрической поверхности с радиусом, выбираемым равным расстоянию от оси элемента конструкции до оси упорной пластины, при этом барабан установлен с возможностью взаимодействия с упорной пластиной, а упорная пластина подпружинена в осевом направлении к боковой поверхности барабана, кроме того, удлинитель закреплен к верхнему хомуту посредством двух цилиндрических шарниров со взаимно перпендикулярными осями и утяжелен закрепленным на нем грузом, устройство снабжено также вторым датчиком угловых перемещений, установленным симметрично оси хомутов и противоположно первому датчику угловых перемещений.
На фиг.1 показано устройство, вид сбоку; на фиг,2 — разрез А — А на фиг,1; на фиг.З— вид Б на фиг.1; на фиг.4 — вид В на фиг.1 (датчик углового перемещения).
Устройство содержит закрепленный к элементу 1 конструкции первый хомут 2, к которому через пары цилиндрических шарниров 3 со взаимно перпендикулярными осями закреплены утяжеленные грузами 4 удлинители 5 с закрепленными к их концам чувствительными элементами в виде барабанов б, а также второй хомут 7 с закрепленными к нему пластинами 8 с втулками 9, в которые своими осями 10 вставлены регистрирующие элементы в виде упорных пластин 11, прижимаемые пружинами 12 сжатия к барабанам 6, являющихся, например, частями прогибомеров 13, Устройство работает следующим образом.
1739180
Первый 2 и второй 7 хомуты закрепляют к элементу l конструкции на расстоянии, которое несколько больше длины исследуемой зоны. К первому хомуту 2 посредством пар взаимно перпендикулярных цилиндрических шарниров 3 прикрепляют удлинители 5, к нижним частям которых закреплены прогибомеры 13 с барабанами 6. Для повышения массивности удлинителей 5 их утяжеляют грузами 4. При закреплении удлинителей 5 обеспечивают их вертикальность и обязательную соосность с элементом 1 конструкции, а прогибомеры 13 располагают так, чтобы оси барабанов 6 располагались в одной плоскости с продольными осями удлинителей 5 л продольной осью симм трии первого хомута 2.
Закрепление удлинителей с прогибомерами посредством пар взаимно перпендикулярных цилиндрических шарниров 3, ось одного из которых в паре параллельна оси барабана прогибомера, устраняет искажения в отсчетах при деформации элемента конструкции, обеспечивая вертикальность расположения удлинителей 5 во время испытаний элемента 1 конструкции (B случае, например, жесткой связи между первым хомутом и прогибомерами даже при небольшом перекосе плоскости хомута получает большое перемещенле точка кон акта барабана и упорной пластины).
Барабаны 6 вводятся во взаимодействие с упорными пластинами 1"., поверхности контак — à 11 их осями 10 вводят во втулкл 9, которые соединены с пластинами 8 (оси 10 и оси втулок 9 располагают соосно с удлинителями 5). Усилие прижатия упорной пластины 11 к барабану 6 должно быть таким, чтобы отклонение удлинителя 5 от вертикали не сказывалось на отсчете по прогибомеру. Пластины 8 соединяют со вторым хомутом 7 винтамл с возможностью перемещения в двух направлениях, что позволяет точно подвести упорные пластины 11 под барабаныи 6 до начала испытаний. Средние радиусы кривизны вертикальных проекций упорных пластин 11 представляют собой дуги окружности с радиусом R, Во время испытани1л при закручивании элемента 1 конструкции барабаны 6 прокатываются по торцовым поверхностям упорных пластин 11. Причем поверхности контакта барабанов 6 и упорных 5 пластин 11 должны иметь шероховатость, не допускающую проскальзывания барабанов 6, Угол закручивания (угол поворота верхнего сечения относительно нижнего, рас10 стояние между которыми L) можно рассчитать по формуле Bi+аг 360 (+ )90 15 где а1 и аг — отсчеты по первому и второму прогибам рам, т.е. длины дуг окружности с радиусом R. Формула изобретения 1. Устройство для измерения углов закручивания, содержащее два хомута, удлинитель, связанный с первым хомутом, датчик углового перемещения, включающий чувствительный элемент, закрепленный на удлинителе, и регистрирующий элемент, закрепленный на втором хомуте, установленные с всзможностью взаимного перемещения. отл и ча ю щеес я тем, что, с целью повышения эксплуатационных возможностей, чувствительный элемент выполнен в виде барабана, а регистрирующий элемент вь. полнен B виде упорной пластины, лзогнутой по цллиндрической поверхности с радиусом, выбираемым равным расстоянию от оси;омута до оси упорной пластлны. а упорная пластина подпружинена в осевом направленли к боковой поверхности барабана, 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем. что, с целью повышения точности, оно снабжено грузом. закрепленным на удлиHèòåëå, а удлинлтель связан с первым xомутом посредстьом двух цилиндрических шарниров, оси которых взаимно перпендикулярны, один из шарниров закреплен на первом хомуте, а другой — на удлинителе. 3, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что. с целью повышенля надежности и точности, оно снаб",ено вторым датчиком угловых перемещений, установленным симметрлчно оси хомутов и противоположно первому датчику перемещений. 1739180 ф О б 1/ Составитель Д,Жуков Редактор С.Патрушева Техред М.Моргентал Корректор Н.Король Заказ 1994 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
