Otvety_2012_4
.pdf
и 5' - затемненные участки фотопленки; с - смешение источника излучения; с' - смешение центра заснятого изображения, F - фокусное расстояние; х - расстояние от фотопленки до горизонтальной оси дефекта.
Билет 9
1. Определение твердости по Роквеллу
Факторы, влияющие на точность измерения
Важным фактором является толщина образца. Не допускается проверка образцов с толщиной менее десятикратной глубины проникновения наконечника Ограничивается минимальное расстояние между отпечатками (3 диаметра между центрами ближайших отпечатков)
2. Индуктивный промежуточный преобразователь дроссельного типа
Существует большое разнообразие конструктивных форм магнитоупругих преобразователей. Их можно разбить на две основные группы: преобразователи дроссельного и трансформаторного типов. В преобразователях первого типа изменение магнитной проницаемости сердечника приводит к изменению полного электрического сопротивления катушки дросселя. В преобразователях трансформаторного типа в качестве выходной величины используется взаимная индуктивность. Такие преобразователи - по существу трансформаторные с переменным коэффициентом трансформации.
11
Билет 10
1.Плоские и пространственные рычажные системы
Рычаг представляет собой твердое тело, к которому приложены силы движущие и силы сопротивления, стремящиеся вращать это тело вокруг какой-либо оси (точки опоры).Каждый плоский рычажный механизм рассматривается как сложная система, состоящая из стойки, ведущих звеньев и ряда простейших наслоений. Количество ведущих звеньев определяется, как известно, числом степеней свободы механизма.
Рисунок 1 – Кинематическая схема плоского рычажного механизма В механизмах, рассмотренных выше, все звенья перемещаются в одной плоскости. Наряду с
этими механизмами в разъединителях широко применяются пространственные рычажные механизмы с вращением ведущего и ведомого рычагов во взаимно перпендикулярных плоскостях.
2.Магнитографический метод контроля сварных швов
Метод основан на свойстве магнитного силового потока отклоняться от дефектных мест в металле шва. Отклоняющиеся магнитные силовые линии выходят на поверхность металла и создают поля рассеивания магнитного потока, которые могут быть зафиксированы на ферромагнитной пленке. Каждому дефекту стыка соответствует свое характерное импульсное изображение поля рассеивания. Для контроля сварных стыков этим методом созданы намагничивающие устройства типа ПНУ и магнитографические дефектоскопы МГК-1 и МДУ2У, имеющие воспроизводящие устройства.
Рис. VII.8: схема магнитографического контроля стыков
1 - ферромагнитная пленка; 2 - электромагнит; 3 - источник постоянного тока; 4 - трещина в контролируемом стыке;
импульсы: 5 - трещины, 6 - непровара, 7 - сетки из пор Намагничивающее устройство представляет собой электромагнит с источником
постоянного тока напряжением 3 - 12 В и служит для создания магнитного силового потока в
12
контролируемом стыке с целью последующей регистрации полей его рассеивания на ферромагнитную пленку.
Воспроизводящее устройство состоит из лентопротяжного механизма и электроннолучевой трубки, на экране которой воспроизводятся импульсы полей рассеивания магнитного потока.
На рис. VII.8 схематически представлена операция записи дефектов стыка на ферромагнитную пленку и приведены некоторые импульсы от дефектов, воспроизводимые на экране электроннолучевой трубки. Современные конструкции магнитографических дефектоскопов, например, типа МДУ-2У, помимо импульсного изображения воспроизводят и видимое изображение дефекта стыка.
Магнитографический метод контроля сварных стыков производителен, экономичен и безопасен, но при толщинах стенок труб свыше 10 мм и при грубой чешуйчатости сварных швов он не дает достаточно надежных результатов. Поэтому Госгортехнадзор СССР требует, чтобы из всех контролируемых стыков не менее 20% контролировались просвечиванием гаммаизлучением. Для контроля сварных соединений большой толщины может быть применен метод ультразвуковой дефектоскопии, основанный на способности упругих звуковых колебаний большой частоты проникать в толщу металла и отражаться от дефектных включений. Импульс отраженного ультразвукового луча фиксируется на экране осциллографа. Отечественные ультразвуковые дефектоскопы типов УЗД, ДУК и другие применяются для контроля сварных стыков толстостенных трубопроводов ТЭЦ, рельсов и других конструкций. Для контроля сварных соединений городских газопроводов этот метод пока не нашел широкого применения, так как, выявляя наличие дефекта в шве, он не определяет характер дефекта.
Билет 11
1. Прибор Польди
13
2. Индуктивный промежуточный преобразователь соленоидного типа
Простейший индуктивный измерительный преобразователь соленоидного типа состоит из катушки, включѐнный в цепь переменного тока и ферромагнитного сердечника, перемещающегося внутри катушки (рис.1).
Рис.1 – Схема индуктивного измерительного преобразователя соленоидного типа и его статистическая характеристика.
При перемещении сердечника меняется индуктивность катушки, а, следовательно, и еѐ полное сопротивление. Недостатком простейшего измерительного преобразователя является сильное влияние на входную величину таких факторов как колебание величины питающего напряжения и его частоты, а также изменение температуры окружающей среды.
Преимуществом соленоидных преобразователей является возможность измерения больших (до 50-60 мм) перемещений. Существенным недостатком описанных трех преобразователей является наличие на выходе значительного "нулевого" сигнала. Для компенсации начального сигнала применяются мостовые или дифференциальные схемы, в которых обмотки включаются встречно. Мостовые и дифференциальные схемы имеют более широкий линейный участок статической характеристики, большую чувствительность и меньшую погрешность.
Билет 12
1. Возбуждение колебаний кривошипно-шатунным механизмом
Кривошипно-шатунный механизм (КШМ) предназначен для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение (например, во вращательное движение коленчатого вала в двигателях внутреннего сгорания), и наоборот. Детали КШМ делят на две группы, это подвижные и неподвижные детали:
подвижные: поршень с поршневыми кольцами, поршневой палец, шатун, коленчатый вал с подшипниками или кривошип, маховик.
14
неподвижные: блок цилиндров (является базовой деталью двигателя внутреннего сгорания)и представляет собой общую отливку с картером, головка цилиндров, картер маховика и сцепления, нижний картер (поддон), гильзы цилиндров, крышки блока, крепежные детали, прокладки крышек блока, кронштейны, полукольца коленчатого вала.
Схема возбудителя колебаний при использовании кривошипно-шатунного механизма представлена на рисунке. Если длина шатуна АВ достаточно велика по сравнению с длиной кривошипа ОА, то точка В совершает гармоническое движение. Если жесткость пружины с невелика, а силами сопротивления можно пренебречь, то рассматриваемая система совершает в определенном диапазоне частот колебания с заданной силой возмущения. В обоих случаях предполагается, что масса испытуемого объекта m мала по сравнению с массой платформы М. Достоинством данной системы является ее простота, недостатком – возможность использования лишь при стационарных режимах. Подобные установки в основном исользуются при испытании моделей на вибростолах и виброплатформах.
2.Статические испытания на моделях
Статические испытания - экспериментальный метод исследования напряжѐнно-деформированного состояния и статической прочности. С. и. проводятся для оценки фактической
прочности путѐм испытания конструкции до разрушения. Необходимость С. и. определяется тем обстоятельством, что методы проектирования и расчѐтов на прочность используют, как правило, некоторые идеализированные расчѐтные схемы, отличающиеся от реальной конструкции. При С. и. воспроизводятся значения и распределение расчѐтных нагрузок, действующих в различных случаях нагружения; прочностные характеристики исследуются методами тензометрии, измерениями перемещения ряда точек конструкции и др.
Билет 13
1.Штамп НИИЖБ
Кмеханическим неразрушающим методам относятся методы местных разрушений, пластических деформаций и упругого отскока. Метод местных разрушений связан с некоторым ослаблением несущей способности конструкций, поскольку образцы для испытаний извлекаются непосредственно из самой конструкции. Отбор образцов обычно производят из наименее напряженных элементов конструкций, например, из верхних поясов балок у крайних шарнирных опор, из нулевых стержней ферм и т.п. После извлечения образцов из тела конструкции необходимо сразу же восстановить конструкцию, а испытания образцов осуществить немедленно. В противном случае необходимо принять меры для консервации образцов.
15
2. Индуктивный промежуточный преобразователь трансформаторного типа
16
Билет 14
1. Схемы механических вибраторов
17
2.Коэффициенты масштабного преобразования
Билет 15
1. Молоток Кашкарова
Молоток Кашкарова используется на строительных площадках для определения прочности бетона на сжатие ударным методом.
Молоток Кашкарова состоит из корпуса, в который устанавливают эталонные измерительные стержни изготовленные из специальной стали и имеющие диаметр с жесткими допусками по точности изготовления.
18
В процессе измерения молотком Кашкарова наносят серию ударов по бетонной поверхности строительной конструкции.
Измерение и сравнение размеров отпечатков на контролируемой поверхности бетона и эталонном стержне позволяет определить прочность бетона.
Метод определения прочности бетона эталонным молотком Кашкарова основан на существующей зависимости между прочностью бетона и величиной косвенной характеристики бетона.
Косвенной характеристикой бетона является соотношение диаметров отпечатков на поверхности бетона и на эталонном стержне.
2. Типы тензорезисторов
Тензометрия (от лат. tensus — напряжѐнный, натянутый и греч. мetr(éō) — измеряю)
— экспериментальное определение напряжѐнного состояния конструкций, основанное на измерении местных деформаций.
Принцип действия тензорезистора основан на свойстве проводниковых и полупроводниковых материалов измерять омическое сопротивление при деформировании. Это свойство называется тензоэффектом. Чувствительный элемент проводникового тензорезистора изготавливается из проволоки d=10-25 мкм или тонкой фольги толщиной 2-3 мкм.
На рис. 4.14 показаны чувствительные элементы тензорезисторов в виде линейного проводника и плоской спирали. Чувствительный элемент 1 имеет вводные концы 2 и прикреплен к бумажной или пленочной подложке, которая приклеивается к поверхности исследуемого объекта. Собственный слой связующего (клей, цемент) и подложка 3 выполняют функцию первичного механического преобразователя, который воспринимает деформацию объекта и передает ее чувствительному элементу тензорезистора.
Б – петлевые проволочные тензорезисторы («-» - поперечная чувствительность – изменение выходного сигнала, вызванное деформацией петель в направлении, перпендикулярном главной оси тензорезистора)
В – фольговые тензорезисторы («+» - низкая поперечная чувствительность; высокая технологичность изготовления
Г – тензорезисторы с базой (полупроводниковый) («+» - высокая чувствительность; «-» - начальное сопротивление и чувствительность зависят от температуры)
Билет 16
1.Возбуждение колебаний гравитационными силами
19
Создание удара гравитационным воздействием иллюстрируется на рисунке. В первом случае (а) груз падает с заданной высоты Н на подкладку, защищающую конструкцию от местного разрушения, скорость груза в момент соприкосновения с
площадкой равна √ . Во втором случае (б) груз при падении внезапно передает нагрузку на конструкцию. В обоих случаях масса грузов меньше массы конструкции. В ином случае присоединение массы груза к конструкции исказит ее динамические характеристики. Эти два способа достаточно просты, но при ударном возбуждении процесс колебаний может быть достаточно сложным из-за одновременного возбуждения ряда гармоник. Создание горизонтальных колебаний может осуществляться баллистическим маятником (в).
На рисунке (г) представлен случай, когда конструкция первоначально откланяется от состояния равновесия, а затем внезапно освобождается от связей перерезанием троса 1. Как правило, такой прием позволяет выявить соответствующие формы и частоты колебаний.
2.Полное геометрическое подобие. Индикатор подобия.
Геометрическое подобие характеризуется равенством отношений всех сходственных геометрических размеров рассматриваемых машин, включая величины шероховатостей поверхностей и зазоров.
Геометрическое подобие принимает во внимание только геометрические размеры; кинематическое подобие - также и скорости; динамическое подобие-силы; термодинамическое подо-бие теплопередачу; наконец химическое подобие учитывает скорость реакции. Переменные величины в перечисленном порядке могут включать в себя предыдущие.Геометрическое подобие всегда может быть выполнено построением модели по конфигурации, точно копирующей образец. Конечно, здесь имеется в виду не внешняя форма изучаемого агрегата, а внутренняя конфигурация каналов, по которым движутся газы и жидкости.
Индикаторы подобия устанавливают путѐм анализа размерностей, входящих в уравнение величин. С этой целью, достаточно привести уравнение к безразмерному виду и, учитывая, что отношение безразмерных величин равно единице (у подобных явлений индикаторы подобия равны единице), можно определить индикатор подобия.
Билет 17
1.Определение прочности бетона методом местных пластических деформаций
Приборы для испытания. Приборы, применяемые для испытания методом пластических деформаций, основаны на вдавливании штампа в поверхность бетона путем удара или статического давления заданной силы. Устройства статического давления применяют ограниченно. Приборами ударного действия служат пружинные и ручные молотки со сферическим штампом (шариком) и приборы маятникового типа с дисковым или шариковым штампом. Твердость стали штампов приборов ударного действия должна быть не менее HRC60, шероховатость — Ra < 0,32 мкм с износом в процессе работы до Ra = 5 мкм диаметр шарика — не менее 10 мм, толщина диска — не менее 1 мм, энергия удара должна быть больше или равна 125 Н -см.
Рис. 11.8. Ручной шариковый молоток
20