Menu

Механические приборы

Для ускоренного приближенного определения амплитуд при небольшом числе точек измерения используют вибромарку (рис. 1.16, а). Вибромарка представляет собой вычерченный на плотной бумаге равнобедренный треугольник. Основание треугольника имеет размер Н = 5...20 мм, высота Ь — в 10 раз больше основания. По высоте параллельно основанию треугольник разделен параллельными линиями на 10 равных частей.

Принцип работы вибромарки основан на явлении инерционности человеческого зрения. Если при колебаниях предмет находится в зоне видимости менее х/7 с, то глаз воспринимает не отдельные изображения предмета, а общее поле. Измерение амплитуд колебаний вибромаркой применяется обычно при частотах более 7 Гц и постоянных амплитудах. При этом область применения вибромарки ограничивается следующими пределами: амплитуда 10—20 мм при частоте до 8 Гц и 1—40 мм при частоте до 15 Гц.

 

[image]

Рис. 1.16. Механические приборы для динамических испытаний: а — вибромарка; б — индикатор; в — амплитудомер; 1 — пружины; 2 — индикатор; 3 — массивное кольцо; 4 — диск; 5 — микрометрический винт? 6 *— основание

 

Вибромарка крепится (обычно — приклеивается) к испытываемой конструкции таким образом, чтобы ее основание было параллельно направлению исследуемых колебаний. При колебаниях конструкции в пределах области применения вибромарки наблюдатель видит затененное поле треугольника высотой I (рис. 1.16, а). Замеряемая амплитуда колебаний устанавливается из подобия треугольников в зависимости от величины затененного треугольника:

[image]

 

Амплитуду установившихся колебаний можно приближенно замерить при помощи индикатора часового типа (рис. 1.16, б). Возможная область применения этого способа замера колебаний та же, что и для вибромарки. Для измерений индикатор крепится к неподвижной опоре, расположенной вблизи от испытываемой конструкции, чтобы конец штока упирался в исследуемую точку конструкции, а ось штока была параллельна направлению замеряемых колебаний.

Амплитудомер конструкции А. М. Емельянова и В. Ф. Смотрова в качестве основного элемента — инертной массы — имеет массивное кольцо 3, опирающееся на листовые пружины 1, играющие роль упругой связи (рис. 1.16, в). Пружины прикреплены концами к дискам 4 и 6. Служащий для измерений индикатор 2 вставлен в кольцо 3 таким образом, что его подвижный шток упирается в микрометрический винт 5, установленный на диске 6. Для проведения измерений амплитудомер устанавливают на поверхность испытываемой конструкции, чтобы шток индикатора был расположен в направлении замеряемых колебаний. С учетом низкой частоты свободных колебаний кольца с индикатором (2,5 Гц) можно считать, что индикатор неподвижен.

Для быстрого замера частот служит многоязычковый частотомер Фрама, состоящий из набора гибких пластин с грузиками на концах, которые закреплены на общей подставке (рис. 1.17, а). Каждая из пластинок имеет определенную частоту собственных колебаний, так как длина и масса грузиков для пластинок различны. Частоты соседних пластинок отличаются незначительно, а в сумме частоты собственных колебаний пластинок перекрывают некоторый диапазон частот. Имеются частотомеры с разными диапазонами перекрываемых частот.

Частотомер устанавливают на исследуемой конструкции таким образом, чтобы направление колебаний было перпендикулярно плоскости пластинок. Если частота колебаний конструкции находится в пределах перекрываемого данным частотомером диапазона частот, то одна из пластин будет колебаться в резонансе, и увеличенные амплитуды будут хорошо заметны. При одинаковой вибрации двух соседних пластинок устанавливаемая частота находится между частотами этих пластинок. Так как на каждой пластинке нанесена частота ее собственных колебаний, то замер частот не вызывает затруднений. Если же не колеблется ни одна пластинка, то необходимо применить частотомер с другим измеряемым диапазоном частот.

[image]

Рис. 1.17. Механические приборы:

а — частотомер; б — ручной виброграф; 1 — корпус; 2 — трубка; 3 — винт (стопор); 4 — конусообразный наконечник; 5 — стержень; 6 — пружина; 7 — рычаг с заострением; 8 — восковая бумага; 9 — отметчик времени; 10 — кассета; 11 — рукоятка; 12 — лентопротяжный механизм

Более совершенными механическими приборами являются приборы с записью процесса колебаний — виброграммы, после обработки которой можно получить почти все характеристики колебаний. Простым легким прибором, обеспечивающим быстрое получение виброграмм, является ручной виброграф (рис. 1.17, б). Виброграф ВР-1 состоит из корпуса 1, в который вставлена трубка 2. Через трубку свободно проходит стержень, на конце которого имеется конусообразный наконечник 4. Верхний конец этого стержня упирается в рычаг 7. Пружина удерживает стержень в крайнем положении. Натяжение пружины можно регулировать хомутом, который стопорится винтами. От исследуемой конструкции, в которую упирается стержень, колебания передаются рычагу 7. При его перемещении на восковой бумаге 8, выходящей из кассеты 10, заостренным концом рычага наносится виброграмма. Специальный наконечник 9 наносит на восковой бумаге отметки времени с интервалом 1 с. Рукояткой 11 заводится пружина 12 лентопротяжного механизма. Отметчик времени может работать от пружины лентопротяжного механизма или от внешнего генератора электрических импульсов.

Ручной виброграф позволяет измерять колебания с амплитудами от 0,05 до 6 мм с масштабами 6:1, 2:1, 1:1, причем для больших масштабов используется специальное рычажное устройство, надеваемое на конец трубки 2. Исследователь ориентирует виброграф при записи таким образом, чтобы продольная ось стержня совпадала с направлением замеряемых колебаний, а наконечник упирался в точку замера колебаний. Ускорение колебаний при максимальном нажатии пружины не должно превышать 2§, а частота — быть в пределах 5—100 Гц.

    Оставьте свой комментарий

    Оставить комментарий от имени гостя

    0
    • Комментарии не найдены

    Последние материалы

    Заключение (Грунты)

    При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

    25-08-2013 Просмотров:2658 Грунты и основания гидротехнических сооружений

    Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

    На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

    25-08-2013 Просмотров:5358 Грунты и основания гидротехнических сооружений

    Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

    Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

    25-08-2013 Просмотров:2592 Грунты и основания гидротехнических сооружений

    Еще материалы

    Тектонические нарушения

    Тектонические нарушения устанавливаются по геологическим и геоморфологическим признакам на местности и по аэрофотоснимку. Из геологических признаков наиболее надежные следующие:   1 - зеркала и борозды скольжения на поверхностях срывов в горных породах; 2...

    14-10-2010 Просмотров:8206 Геологическое картирование, структурная геология

    Образование «ледяной сетки»

    Образование «ледяной сетки» как жесткой пространственной криогенной кристаллизационной структуры соответствует возникновению в первичной среде (вода, раствор, влагосодержа-щая горная порода) новой пространственной, а именно криогенной, структуры и текстуры, что собственно является...

    27-09-2011 Просмотров:5254 Электрические и упругие свойства криогенных пород

    Моделирование строительных конструкций. …

    Моделированием называются исследования, проводимые на моделях или реальных установках с применением методов теории подобия при постановке и обработке результатов эксперимента. Подобными считают явления, у которых все параметры (полное подобие) или наиболее...

    19-03-2013 Просмотров:6193 Обследование и испытание сооружений