3. Приборы для определения линейных деформаций

3.1. Тензометр Гуггенбергера

Тензометр Гуггенбергера (рис.8) служит для определения линейных деформаций и является рычажным тензометром.

Рис. 8. Тензометр Гуггенбергера:

а – общий вид; б –кинематическая схема

Тензометр измеряет абсолютную деформацию волокна в микронах на базе длиной 20 мм от ножки до призмы 3. Одно деление шкалы соответствует деформации 1 микрон. С помощью специальных удлинителей база может быть увеличена до 100 или 200 мм. Увеличение прибора, т.е. отношение величины перемещения конца стрелки к перемещению нижнего ребра призмы, достигается за счет отношения плеч d и l – рычага и r и s – стрелки. Корпус 1 опирается на поверхность исследуемого элемента неподвижной ножкой 2 и подвижной призмой 3, с которой жестко соединен рычаг 4. Последний с помощью коромысла 6 и пружины 7 соединен со стрелкой 8, ось вращения которой расположена на ползунке 9. Перемещение ползунка позволяет устанавливать стрелку на любое деление шкалы 5. Арретир 10 закрепляет рычажную систему на время транспортирования и установки.

К недостаткам тензометра Гуггенбергера относятся: а) наличие тонких легкоповреждаемых частей; б) невозможность измерения деформаций свыше 40 мк без перестановки стрелки; в) трудность работы с прибором на открытом воздухе в ветреную погоду.

3.2. Тензометр н.Н.Аистова та-2

Тензометр Н.Н. Аистова ТА-2 применяется для определения деформаций и является электромеханическим тензометром.

Корпус прибора (рис.9) разделен электрической изоляцией на 2 части А и Б. Прибор опирается на нож 1 и призму 2, входящую в вилку 3 и жестко соединенную с пером 4. Через разрезную муфту 5 с натяжной гайкой 7 проходит микрометрический винт 6 с диском 8. Шкала диска имеет 100 делений по 1 мм. Возле диска помещен указатель 9. К клеммам 10 и 11 присоединяют провода для получения звукового сигнала. Отношение плеч d и l пера равно 5, шаг винта 0,5мм. Отсчеты берутся следующим образом (рис. 9, б). Вращая диск против часовой стрелки, доводят острие винта до соприкасания с пером и берут первый так называемый «нулевой» отсчет (1-е положение). Затем, повернув диск в обратную сторону на 0,5 – 1,5 оборота, отводят острие винта от пера. После возникновения дефор­мации конец пера переместится на величину(r – положение). Снова вращая диск против часовой стрелки до появления звукового сигнала, берут второй отсчет. Поэтому деформация материала 0,001 мм, увеличенная на конце пера до 0,005, отвечает перемещению винта на его повороте на одно деление шкалы (0,5:100=0,005). Таким образом, цена деления шкалы равна 0,001 мм, а увеличение прибора равно 1000. Один оборот диска соответствует деформации 100 мк, а весь ход винта позволяет измерить деформации до 800 мк. База прибора может изменяться от 50 до 100 мм за счет перестановки ножа 1 от 50 до 100 и 200 мм за счет присоединения специальных удлинителей.

Рис.9. Тензометр Н.Н. Аистова ТА-2:

а – общий вид; б – кинематическая схема

Конструкции тензометров Н.Н. Аистова (ТА2–ТА7) просты, они удобны для установки и надежны в работе, однако снятие отсчетов по шкале диска путем его вращения вручную повышает погрешность измерения. Кроме того, визуальное снятие отсчетов по шкале каждого прибора требует дополнительного обслуживающего персонала и времени. Опасность повреждения тензометров при обрушении конструкции требует своевременного снятия их и исключает возможность вести наблюдения до момента разрушения. Недостатками также являются необходимость применения звукового сигнала и невозможность снятия отсчетов без прикосновения к прибору.