Для визначення міцності деревини.

Визначення міцності деревини ударним способом показано на рис.5. На поверхню дерев'яного елемента наносяться відбитки падаючою сталевою кулькою діаметром d= 25 мм із масою g= 63,8 р. Відбитки одержують через копіювальний папір на білому папері, щільно притиснутому до поверхні елемента. По серії відбитків знаходять середню їх площу F, а потім за формулою (2.6) підраховують поверхневу твердість деревини Н.

Перед випробуванням обов'язково визначають вологість деревини. Для цього можуть використовуватися електронні вологоміри.

Принципова схема приладу при випробуванні статичним способом показана на рис.6.

Корпус приладу 1 обладнано струбциною 2, за допомогою якої він закріплюється на досліджуваному елементі. При вгвинчуванні свердла 3 на циферблаті 5 через спеціальну систему кінематичної передачі 4 фіксується робота, витрачена на просвердлювання отвору. Між роботою і міцністю деревини існує статистичний зв'язок. Цей спосіб дає інтегральну характеристику міцності, що враховує неоднорідність деревини і наявність пороків. Недоліком способу є ослаблення елементів, що особливо небажано для елементів працюючих на розтяг.

Статичний спосіб. Сталева кулька вдавлюється фіксованим зусиллям преса в поверхню досліджуваного елемента. Для визначення поверхневої твердості по Брінеллю застосовують різні переносні прилади, наприклад, ТШП -1

Цей спосіб більш точний, чим ударний (погрішність + 7 %), але менш продуктивний.

Методи пружнього відскоку

Для виміру міцності бетону по величині пружного відскоку використовуються різні прилади.

На рис.4 показаний прилад типу КМ (Київський метробуд).

Усередині корпуса приладу встановлена пружина 2. Усередині пружини розміщається стержень, уздовж якого рухається бойок 3. Прилад закінчується ударником 1.

При випробуванні прилад можна встановлювати перпендикулярно чи під кутом до поверхні елемента. Бойок приводиться в заряджене положення А и утримується фіксатором 6, розтягуючи при цьому пружину 2. Якщо відпустити фіксатор, бойок звільняється, ударяє по ударнику (положення Б), щільно притиснутому до поверхні бетону, і відскакує від нього. Показник 4 захоплюється бойком при відскоку і на шкалі 5 фіксує величину відскоку бойка h_від.

Міцність бетону знаходять по градуювальній кривій «h_{від -} R», побудованої у лабораторних умовах шляхом випробувань однакових зразків на пружний відскок і до руйнування.

Метод стрілянини

На поверхні зразка отримується воронка не правільної форми. В цьому випадку виміірювання проводиться об`єму воронки, який можно визначити за допомогою пластиліну.

Ультразвуковий імпульсний метод

Ультразвуковий метод дослідження заснований на існуванні залежностей між властивостями матеріалу і швидкістю поширення ультразвуку. Він дозволяє визначати фізико-механічні характеристики матеріалів (міцність, модуль пружності, щільність, вологість і ін.) і дефекти в конструкціях. Це дає можливість цілком автоматизувати операції по контролю якості виробів.

При дослідженні бетонів і деревини використовують механічні коливання від 20 до 200 тис. Гц, а при дослідженні металів і пластмас - від 300 тис. до 10 млн. Гц.

Залежність між швидкістю пружних хвиль у середовищі і фізичних властивостях середовища виражається формулою:

де k - коефіцієнт залежний від виду середовища;

Е - модуль пружності;

 - щільність матеріалу.

Для отримання ультразвукових хвиль на поверхню конструкції встановлюють перетворювачі перемінного електричного струму, які перетворюють їх в механічні коливання. На виході з конструкції ультразвукові хвилі сприймаються приймачем, та перетворюють механічні коливання в електричні сигнали. Найчастіше застосовуються перетворювачі, які діють за принципом пьезоэффекту. В зв’язку з тим, що повітряні прошарки перешкоджають передачі і прийому ультразвукових коливань, необхідно між перетворювачем і поверхнею досліджуваного елемента нанести контактуючий прошарок . Для металів звичайно використовується мінеральна олія, для бетону з нерівною поверхнею використовуються більш густі мастила - солідол, технічний вазелін, епоксидні смоли.

Представлення про роботу ультразвукових приладів можна одержати, розглянувши рис. 1

Блок-генератор 2 виробляє у секунду до 50-ти коротких електричних імпульсів. Від генератора імпульсів сигнал надходить на випромінюючий пьезоперетворювач 3, який перетворює електричні сигнали в механічні коливання, що поширюються в досліджуваному елементі 4. Одночасно сигнал від віпромінювача потрапляє на вхід 9 електронного осцилографа. У блоці 9 контролюється весь процес поширення коливань від моменту посилання сигналу до моменту його прийому. Блок 8 робить відлік часу і подає на екран електронопроменевої трубки 7 сигнали з інтервалом 1...10^-5 с. Ці імпульси розгорнуті по горизонталі з тією же швидкістю, що й осциллограмма процесу, що дозволяє робити відлік часу проходження ультразвуку в конструкції.

При дослідженні матеріалів ультразвуковий імпульсний метод найбільше широко застосовується для визначення міцності бетону. До елемента підводяться випромінювач і приймач ультразвукових коливань, які підключені до вимірювальної апаратури. На екрані осцилографа виникає два імпульси у вигляді зубців «а» від зондувального сигналу, зареєстрованого приймачем, а також шкала часу «з». Підраховуючи на шкалі часу кількість міток, які вміщаються між зубцями «а» і «b», і множачи його на відлік розподілу шкали, одержують час проходження ультразвуку від випромінювача до приймача. Знаходять швидкість його поширення . Потім по градуювальній кривій, заздалегідь побудованої для бетону даного складу, визначають міцність бетону.