Vo fyzike je ťažná sila sila pôsobiaca na lano, šnúru, kábel alebo podobný predmet alebo skupinu predmetov. Všetko, čo je ťahané, zavesené, podopierané alebo kývané lanom, šnúrou, káblom atď., je vystavené ťažnej sile. Rovnako ako všetky sily, napätie môže urýchliť predmety alebo spôsobiť ich deformáciu. Schopnosť vypočítať ťahovú silu je dôležitou zručnosťou nielen pre študentov fyziky, ale aj pre inžinierov, architektov; Tí, ktorí stavajú stabilné domy, musia vedieť, či konkrétne lano alebo kábel dokáže odolať ťažnej sile hmotnosti objektu, aby sa neprevesil alebo nezrútil. Začnite čítať článok a dozviete sa, ako vypočítať ťahovú silu v niektorých fyzikálnych systémoch.

Kroky

Stanovenie napínacej sily na jeden závit

Určte sily na každom konci závitu.Ťažná sila daného vlákna, lana, je výsledkom síl ťahajúcich lano na každom konci. Pripomíname sila = hmotnosť × zrýchlenie... Za predpokladu, že lano je napnuté, akákoľvek zmena v zrýchlení alebo hmotnosti objektu zaveseného na lane zmení napätie v samotnom lane. Nezabúdajte na neustále zrýchľovanie gravitácie – aj keď je systém v pokoji, jeho zložky sú objektmi pôsobenia gravitácie. Môžeme predpokladať, že ťažná sila daného lana je T = (m × g) + (m × a), kde „g“ je gravitačné zrýchlenie ktoréhokoľvek z predmetov nesených lanom a „a“ je akékoľvek iné zrýchlenie pôsobiace na predmety.
- Na vyriešenie mnohých fyzických problémov predpokladáme dokonalé lano- inými slovami, naše lano je tenké, nemá žiadnu hmotnosť a nemôže sa natiahnuť ani zlomiť.
- Ako príklad uvažujme systém, v ktorom je bremeno zavesené na drevenom nosníku pomocou jediného lana (pozri obrázok). Samotné bremeno ani lano sa nehýbu - systém je v pokoji. V dôsledku toho vieme, že aby bolo zaťaženie v rovnováhe, musí sa napínacia sila rovnať gravitačnej sile. Inými slovami, ťažná sila (F t) = Gravitácia (F g) = m × g.
  - Predpokladajme, že zaťaženie má hmotnosť 10 kg, teda ťahová sila je 10 kg × 9,8 m/s 2 = 98 newtonov.
Zvážte zrýchlenie. Gravitácia nie je jedinou silou, ktorá môže ovplyvniť ťažnú silu lana - akákoľvek sila aplikovaná na predmet na lane so zrýchlením vyvoláva rovnaký účinok. Ak je napríklad predmet zavesený na lane alebo kábli zrýchlený silou, potom sa sila zrýchlenia (hmotnosť × zrýchlenie) pripočíta k ťahovej sile generovanej hmotnosťou tohto predmetu.
- Predpokladajme, že v našom príklade je 10 kg bremeno zavesené na lane a namiesto toho, aby bolo pripevnené k drevenému trámu, je ťahané nahor so zrýchlením 1 m/s2. V tomto prípade musíme počítať so zrýchlením zaťaženia, ako aj so zrýchlením gravitácie takto:
  - Ft = Fg + m × a
  - Ft = 98 + 10 kg × 1 m/s 2
  - Ft = 108 newtonov.
Zvážte uhlové zrýchlenie. Predmet na lane, ktorý sa otáča okolo bodu, ktorý sa považuje za stred (ako kyvadlo), pôsobí na lano napätím prostredníctvom odstredivej sily. Odstredivá sila je dodatočná ťažná sila, ktorú lano vytvára „zatlačením“ dovnútra, takže bremeno sa naďalej pohybuje v oblúku a nie v priamom smere. Čím rýchlejšie sa objekt pohybuje, tým väčšia je odstredivá sila. Odstredivá sila (F c) sa rovná m × v 2 / r, kde „m“ je hmotnosť, „v“ je rýchlosť a „r“ je polomer kruhu, po ktorom sa náklad pohybuje.
- Keďže smer a hodnota odstredivej sily sa mení v závislosti od toho, ako sa predmet pohybuje a mení svoju rýchlosť, celkové napätie na lane je vždy rovnobežné s lanom v stredovom bode. Pamätajte, že gravitácia neustále pôsobí na objekt a ťahá ho dole. Takže ak sa predmet kýva vertikálne, plné napätie najsilnejší v najnižšom bode oblúka (pre kyvadlo sa to nazýva rovnovážny bod), keď objekt dosiahne svoju maximálnu rýchlosť a najslabší na vrchole oblúka, keď sa objekt spomaľuje.
- Predpokladajme, že v našom príklade sa objekt už nezrýchľuje smerom nahor, ale hojdá sa ako kyvadlo. Nech je naše lano dlhé 1,5 m a naše bremeno sa pohybuje rýchlosťou 2 m/s, pričom prechádza najnižším bodom švihu. Ak potrebujeme vypočítať ťahovú silu v najnižšom bode oblúka, keď je najväčšia, tak najprv musíme zistiť, či na záťaž v tomto bode pôsobí rovnaký gravitačný tlak ako v stave pokoja – 98 Newtonov. Aby sme našli ďalšiu odstredivú silu, musíme vyriešiť nasledovné:
  - F c = m × v 2 / r
  - Fc = 10 x 2 2 /1,5
  - F c = 10 × 2,67 = 26,7 Newtonov.
  - Celkové napätie bude teda 98 + 26,7 = 124,7 Newtonov.
Všimnite si, že ťažná sila spôsobená gravitáciou sa mení, keď sa záťaž pohybuje cez oblúk. Ako je uvedené vyššie, smer a veľkosť odstredivej sily sa mení, keď sa objekt kýve. V každom prípade, aj keď sila gravitácie zostáva konštantná, čistá ťahová sila spôsobená gravitáciou zmeny tiež. Keď je hojdací predmet nie v najnižšom bode oblúka (rovnovážny bod) ho gravitácia ťahá dole, ale ťažná sila ho ťahá pod uhlom hore. Z tohto dôvodu musí ťažná sila odolávať časti gravitačnej sily a nie jej celku.
- Rozdelenie gravitačnej sily do dvoch vektorov vám môže pomôcť vizualizovať tento stav. V ktoromkoľvek bode oblúka vertikálne sa kývajúceho predmetu zviera lano uhol „θ“ s priamkou cez rovnovážny bod a stred otáčania. Akonáhle sa kyvadlo začne kývať, gravitačná sila (m × g) sa rozdelí na 2 vektory - mgsin (θ), pôsobiace tangenciálne k oblúku v smere rovnovážneho bodu a mgcos (θ), pôsobiace rovnobežne s napínacia sila, ale v opačnom smere. Napätie môže odolávať iba mgcos (θ) - sile namierenej proti nej - nie všetkej gravitačnej sile (okrem bodu rovnováhy, kde sú všetky sily rovnaké).
- Predpokladajme, že keď je kyvadlo naklonené o 15 stupňov od vertikály, pohybuje sa rýchlosťou 1,5 m/s. Ťahovú silu nájdeme nasledujúcimi činnosťami:
  - Pomer sily ťahu k sile gravitácie (T g) = 98cos (15) = 98 (0,96) = 94,08 Newtonov
  - Odstredivá sila (F c) = 10 × 1,5 2 / 1,5 = 10 × 1,5 = 15 Newtonov
  - Plné napätie = Tg + Fc = 94,08 + 15 = 109,08 Newtonov.
Vypočítajte trenie. Akýkoľvek predmet, ktorý je ťahaný lanom a je vystavený "brzdnej" sile z trenia iného predmetu (alebo tekutiny), prenáša tento účinok na napätie v lane. Trecia sila medzi dvoma predmetmi sa vypočíta rovnakým spôsobom ako v každej inej situácii - podľa nasledujúcej rovnice: Trecia sila (zvyčajne písaná ako F r) = (mu) N, kde mu je koeficient trecej sily medzi predmetmi a N je obvyklá sila interakcie medzi predmetmi alebo sila, ktorou na seba tlačia. Všimnite si, že trenie v pokoji - trenie, ku ktorému dochádza v dôsledku snahy uviesť predmet v pokoji do pohybu - sa líši od trenia v pohybe - trenia, ktoré je výsledkom snahy prinútiť pohybujúci sa predmet pokračovať v pohybe.
- Predpokladajme, že náš 10 kg náklad sa už nekýve, teraz sa ťahá vodorovne pomocou lana. Predpokladajme, že koeficient trenia pohybu zeme je 0,5 a naše zaťaženie sa pohybuje konštantnou rýchlosťou, ale musíme mu dať zrýchlenie 1 m / s 2. Toto vydanie prináša dve dôležité zmeny - po prvé, už nemusíme počítať ťažnú silu vo vzťahu k gravitácii, pretože naše lano nenesie váhu. Po druhé, budeme musieť vypočítať napätie v dôsledku trenia, ako aj v dôsledku zrýchlenia hmotnosti nákladu. Musíme sa rozhodnúť pre nasledovné:
  - Obyčajná sila (N) = 10 kg & × 9,8 (zrýchlenie gravitáciou) = 98 N
  - Trecia sila pohybu (F r) = 0,5 × 98 N = 49 Newtonov
  - Sila zrýchlenia (F a) = 10 kg × 1 m / s 2 = 10 Newtonov
  - Celkové napätie = F r + F a = 49 + 10 = 59 newtonov.
Výpočet ťahovej sily na viacerých prameňoch
1. Zdvihnite vertikálne paralelné závažia pomocou kladky. Bloky sú jednoduché mechanizmy pozostávajúce zo zaveseného kotúča, ktorý umožňuje zmenu smeru ťažnej sily lana. V jednoduchej blokovej konfigurácii lano alebo kábel vedie od zaveseného bremena hore k bloku, potom dole k inému bremenu, čím sa vytvoria dve časti lana alebo kábla. V každom prípade bude napätie v každej sekcii rovnaké, aj keď oba konce budú ťahané silami rôznej veľkosti. Pre systém dvoch hmôt zavesených vertikálne v bloku je ťahová sila 2g (m 1) (m 2) / (m 2 + m 1), kde „g“ je gravitačné zrýchlenie, „m 1“ je hmotnosť prvého objektu, „m2“ je hmotnosť druhého objektu.
  - Všimnite si nasledovné, fyzické problémy to predpokladajú bloky sú perfektné- nemajú hmotu, trenie, nelámu sa, nedeformujú a neoddeľujú sa od lana, ktoré ich podopiera.
  - Predpokladajme, že máme dve závažia zavesené vertikálne na rovnobežných koncoch lana. Jedno bremeno váži 10 kg a druhé 5 kg. V tomto prípade musíme vypočítať nasledovné:
    - T = 2 g (m 1) (m 2) / (m 2 + m 1)
    - T = 2 (9,8) (10) (5) / (5 + 10)
    - T = 19,6 (50) / (15)
    - T = 980/15
    - T = 65,33 Newtonov.
  - Všimnite si, že keďže jedno závažie je ťažšie, všetky ostatné prvky sú rovnaké, tento systém sa začne zrýchľovať, preto sa závažie s hmotnosťou 10 kg posunie nadol, čím prinúti druhé závažie ísť hore.
2. Závažia zaveste pomocou blokov s neparalelnými vertikálnymi strunami. Bloky sa často používajú na nasmerovanie ťažnej sily v inom smere ako nahor alebo nadol. Ak je napríklad bremeno zavesené vertikálne na jednom konci lana a druhý koniec drží bremeno v diagonálnej rovine, potom má nerovnobežný systém blokov tvar trojuholníka s uhlami v bodoch s prvým zaťaženie, druhý a samotný blok. V tomto prípade napätie v lane závisí jednak od gravitačnej sily, jednak od zložky ťažnej sily, ktorá je rovnobežná s diagonálnou časťou lana.
  - Predpokladajme, že máme systém s 10 kg (m 1) závažím zaveseným vertikálne, spojeným so závažím s hmotnosťou 5 kg (m 2) umiestneným na 60 stupňov naklonenej rovine (tento sklon sa považuje za bez trenia). Ak chcete zistiť napätie v lane, najjednoduchším spôsobom je najprv napísať rovnice pre sily, ktoré zrýchľujú závažia. Potom postupujeme takto:
    - Zavesené bremeno je ťažšie, nedochádza k treniu, takže vieme, že smerom nadol sa zrýchľuje. Napätie v lane sa ťahá nahor tak, že sa zrýchľuje vzhľadom na výslednú silu F = m 1 (g) - T, alebo 10 (9,8) - T = 98 - T.
    - Vieme, že zaťaženie na naklonenej rovine zrýchľuje smerom nahor. Keďže nemá trenie, vieme, že napätie ťahá bremeno po rovine a ťahá dole iba svoju vlastnú váhu. Zložka sily ťahajúcej naklonenú je vypočítaná ako mgsin (θ), takže v našom prípade môžeme usúdiť, že sa zrýchľuje vzhľadom na výslednú silu F = T - m2 (g) sin (60) = T - 5 (9,8) (0,87) = T - 42,14.
    - Ak tieto dve rovnice dáme rovnítko, dostaneme 98 - T = T - 42,14. Nájdite T a získajte 2T = 140,14, alebo T = 70,07 Newtonov.
3. Na zavesenie predmetu použite viacero prameňov. Na záver si predstavme predmet zavesený na lanovom systéme v tvare "Y" - dve laná sú pripevnené k stropu a stretávajú sa v stredovom bode, z ktorého vychádza tretie lano s nákladom. Ťahová sila tretieho lana je zrejmá - jednoduchý ťah vplyvom gravitácie alebo m (g). Napätie na ďalších dvoch lanách je odlišné a malo by sa sčítať so silou rovnajúcou sa gravitácii smerom nahor vo vertikálnej polohe a nule v oboch horizontálnych smeroch, za predpokladu, že systém je v pokoji. Napätie v lane závisí od hmotnosti zavesených bremien a od uhla, o ktorý je každé lano odklonené od stropu.
  - Predpokladajme, že v našom systéme v tvare Y má spodné závažie hmotnosť 10 kg a je zavesené na dvoch lanách, z ktorých jedno je 30 stupňov od stropu a druhé 60 stupňov. Ak potrebujeme nájsť napätie v každom z lán, musíme vypočítať horizontálnu a vertikálnu zložku napätia. Ak chcete nájsť T 1 (napätie v lane so sklonom 30 stupňov) a T 2 (napätie v lane so sklonom 60 stupňov), musíte vyriešiť:
    - Podľa zákonov trigonometrie je pomer medzi T = m (g) a T 1 a T 2 rovný kosínusu uhla medzi každým z lán a stropom. Pre T1, cos (30) = 0,87, ako pre T2, cos (60) = 0,5
    - Vynásobte napätie v spodnom lane (T = mg) kosínusom každého uhla, aby ste našli T1 a T2.
    - Ti = 0,87 x m (g) = 0,87 x 10 (9,8) = 85,26 Newtonov.
    - T2 = 0,5 x m (g) = 0,5 x 10 (9,8) = 49 Newtonov.

Monitorovací systém AMTs 11830 pre úroveň napätia výstužných nosníkov kontajnmentu je meracím systémom pre zamýšľané použitie. Vysokopevnostné výstužné zväzky sú umiestnené vo vnútri konštrukcie kontajnmentu v špeciálnych kanáloch. Výstužný zväzok je kovové lano vyrobené z paralelných drôtov vo viacerých radoch. Funkčným účelom výstužného nosníka je zabezpečiť predpätie železobetónu, z ktorého je vyrobená konštrukcia reaktorového priestoru, čím sa zabezpečí pevnosť konštrukcie v prípade havárií. Merací prevodník sily je určený na meranie ťahových síl výstužných nosníkov. Článok popisuje návrh napínacieho systému výstužných nosníkov a spôsob transformácie sily. Podrobne je zvážený princíp merania sily citlivého prvku strunového snímača použitého v systéme. Je opísaná funkcia prevodu kanála na meranie sily.

deformácia

prevodník sily

snímací prvok

ramenný lúč

monitorovací systém

1. Nosníky kotvy [Elektronický zdroj]. - URL: http://www.baurum.ru/_library/?cat=armaturebase&id=170 (dátum prístupu: 3.6.2013).

2. Prevodník meracej sily PSI-02. Manuálny. - Penza: Výskumný ústav "Controlpribor".

3. Návrh snímačov na meranie mechanických veličín / pod celk. vyd. Doktor technických vied E.P. Stiesnený. - M.: Strojárstvo, 1979 .-- 480 s.

4. Monitorovací systém pre úroveň napätia výstužných nosníkov plášťa kontajnmentu AMTs 11830 [Elektronický zdroj]. - URL: http://www.niikp-penza.ru/armopuchki (dátum prístupu: 06.03.2013).

5. Zborník IBRAE RAN / pod celk. vyd. Člen korešpondent RAS L.A. Boľšova; Ústav bezpečnostných problémov rozvoja jadrovej energetiky Ruskej akadémie vied. - M.: Nauka, 2007. - Vydanie. 6: Mechanika predpätých ochranných plášťov jadrových elektrární / vedecká. vyd. R.V. Harutyunyan. - 2008 .-- 151 s.

Monitorovací systém AMTs 11830 pre úroveň napätia výstužných nosníkov kontajnmentu (ďalej len systém) je cieľovým aplikačným meracím systémom. Vonkajší pohľad na kontajnment je znázornený na obrázku 1. Vo vnútri viacvrstvovej železobetónovej konštrukcie kontajnmentu (valcové a kupolové časti) sú v špeciálnych kanáloch umiestnené pancierové nosníky vysokej pevnosti. Výstužný zväzok je kovové lano z viacradového kladenia z paralelných drôtov s priemerom 5,2 mm. Funkčným účelom pancierového nosníka je zabezpečiť predpätie železobetónu, z ktorého je vyrobená konštrukcia reaktorového priestoru, čím sa zabezpečí pevnosť konštrukcie v prípade mimoriadnych udalostí.

Obrázok 1 - Predpätý kontajnment jadrového bloku

Systém je určený:

Kontrolovať veľkosť úbytku ťahových síl pancierových nosníkov predpínacieho systému kontajnmentu (ďalej len SPZO) na ich ťažkých koncoch pri prenose síl z hydraulického zdviháka na kotviace zariadenie SPZO počas doby ich napätia;

Sledovať dynamiku zmeny ťahových síl pancierových nosníkov SPZO na ich kotvách počas doby prevádzky.

Systém je viackanálový a má až 32 meracích kanálov kombinovaných v 2 smeroch.

Systém sa skladá z nasledujúcich hlavných funkčných častí:

Pracovná stanica;

Sada káblov;

PSI-02 je určený na meranie ťahových síl výstužných nosníkov SPZO. Vonkajší pohľad na PSI-02 je znázornený na obrázku 2.

Obrázok 2 - Vonkajší pohľad na PSI-02

PSI-02 pozostáva zo snímačov sily DC-03, prevodníka signálu snímača PSD-S-01 a dvoch káblov. Počet kanálov merania sily v PSI-02 je 12. Pre každý merací kanál sily PSI-02 sú určené koeficienty jednotlivých transformačných funkcií. Vstupným signálom silomeracieho kanála PSI-02 je sila pôsobiaca na jeden merací modul DC-03 v rozsahu od 0 do 1,25 MN.

Princíp činnosti PSI-02 je založený na závislosti vlastnej frekvencie voľných vibrácií struny citlivého prvku na jej napnutí.

Snímací prvok pozostáva z napnutej struny (tenký oceľový drôt) a elektromagnetickej hlavice s cievkou. Struna sa uvádza do kmitavého pohybu pomocou oscilačného budiča, ktorého funkcie plní elektromagnetická hlavica.

Vibračný budič transformuje energiu elektrického impulzu požiadavky prichádzajúceho z PSD-S-01 na energiu vibrácií struny. Elektromagnetická hlava s cievkou sa používa ako na dodávanie budiaceho impulzu, tak aj na príjem tlmených voľných vibrácií generovaných strunou (požadovaný impulz a vlastná frekvencia voľných vibrácií struny sa prenáša po tej istej linke do PSD-S-01 ).

Uvažujme o princípe fungovania citlivého prvku.

Obrázok 3 zobrazuje reťazec dĺžky l, upevnený predbežnou ťažnou silou F, v prvej aproximačnej konštante (obr. 3a). Za predpokladu, že vibrácie struny sa vyskytujú v rovine XOY, uvažujme fragment struny s hmotnosťou dm (obr. 3b).

Obrázok 3 - Schéma pohybu struny

Priemet napätia na osi OY v bode x bude

a v bode x + dx

Keďže pri malých amplitúdach a sú malé, môžeme vziať:

Podľa d'Alembertovho princípu je na nájdenie pohybovej rovnice potrebné prirovnať túto silu k zotrvačnej sile úlomku struny:

Ak vezmeme do úvahy skutočnosť, že dm = (m / l) dx, kde m je hmotnosť struny a označujeme Fl / m = a2, dostaneme rovnicu rovinných priečnych vibrácií napnutej struny:

Za nasledujúcich podmienok na koncoch reťazcov:

1) x = 0 a x = 1, y = 0;

2) t = 0, y (x) = F (x, 0),

riešenie rovnice (1) dostaneme v tvare

kde Cn a τn sú konštanty, n je celé číslo.

Výsledná rovnica charakterizuje oscilačný pohyb s periódou:

odkiaľ frekvencia oscilácií:

kde σ je napätie vo strune, σ = F / s, s je plocha prierezu struny; ρ je hustota materiálu struny, ρ = m / sl.

Pre n = 1 struna vibruje vytvorením jednej polvlny, pre n = 2 - dve polvlny atď.

Tieto vzorce platia pre prípad tenkej dlhej struny, pri ktorej možno zanedbať priečnu tuhosť pre zanedbateľnú amplitúdu vibrácií. Prepracovaný frekvenčný vzorec pre okrúhlu krátku strunu pri určitých pomeroch tuhosti struny spôsobenej predpätím a vlastnou tuhosťou je:

, (4)

kde r je polomer struny, λ1 = 504; A2 = 11,85 s a12/Er2 < 106,5; X1 = 594,5; λ2 = 11 pri 106,5 ≤ a12 / Er2 ≤ 555,8; X1 = 928; λ2 = 10,4 s σl2/Er2 ≥ 555,8.

Vyššie uvedené vzorce neberú do úvahy zmenu napätia struny počas vibrácií. Na obrázku 4 je znázornený tvar závislosti sily pri vibráciách. Počas periódy oscilácie T prejde sila ∆F maximom dvakrát.

Obrázok 4 - Závislosť napätia struny od amplitúdy vibrácií v čase.

Ak zadáte sínusový tvar ohybu struny, môžete definovať krivku medzi bodmi x = 0 a x = l ako y = y1sinπx / l, kde y1 je amplitúda harmonickej. Dĺžka oblúka opísaná týmto vzorcom sa rovná:

odkiaľ je relatívne predĺženie struny počas vibrácií:

a zmena napätia:

, (7)

Z toho vidno, že zmena napätia struny narastá so zvyšovaním jej výchylky úmerne štvorcu tejto výchylky a nezávisí od znamienka.

Odhadnime frekvenciu vibrácií struny. Zistilo sa, že frekvencia kmitov sa zvyšuje so zvyšujúcou sa amplitúdou kmitov, pre náš prípad:

. (8)

Relatívna zmena frekvencie:

, (9)

kde σ = E / s je napätie v reťazci.

Pri deformácii struny sa mení napätie v strune a tým aj jej rezonančná frekvencia. Podľa výrazu (3):

Potom bude zmena frekvencie:

. (10)

Relatívna zmena frekvencie ∆f / f = ∆σ / 2 σ,

odkiaľ je zmena napätia v reťazci ∆σ = 2∆f σ / f.

Zo získaných vzorcov vyplýva, že čím menšia je dĺžka struny, hustota materiálu struny a predpätie v strune pri prvom spôsobe kmitania, tým vyššia je citlivosť pri meraní mechanického namáhania.

Frekvencia premenlivej elektromotorickej sily generovanej v citlivom prvku vibračnou strunou je informatívnym parametrom výstupného signálu meracieho modulu.

Pri pôsobení sily na modul sa struna natiahne, čo vedie k zmene periódy prirodzených voľných vibrácií struny. Zmenou trvania periódy kmitania struny sa posudzuje nameraná sila.

PSD-S-01 prevádza periódu prirodzených voľných vibrácií reťazca modulov do digitálneho kódu, zabezpečuje dočasné ukladanie prijatých informácií a komunikáciu s PC cez rozhranie štandardu RS-485.

Vstupným signálom PSI-02 je sila v rozsahu od 0 do 15,0 MN, pôsobiaca na 12 meracích modulov DS-03. Chyba PSI-02 je určená algebraickým súčtom experimentálne určených redukovaných chýb 12 kanálov na meranie sily (berúc do úvahy znamienko chyby), deleným počtom kanálov (12) podľa vzorca:

kde sú maximálne hodnoty chýb 1-12 meracích kanálov sily PSI-02.

Individuálna konverzná funkcia kanála na meranie sily PSI-02, kN, je určená vzorcom:

kde; B; C; D; E - koeficienty individuálnej konverznej funkcie, stanovené v súlade s postupom na stanovenie koeficientov individuálnej konverznej funkcie a redukovaná chyba meracieho kanála sily za normálnych klimatických podmienok (ďalej len - NKU) plus (20 ± 5 ) ° С,,,, v tomto poradí;

Frekvenčná odchýlka, kHz, je určená vzorcom:

, (13)

kde Ti je doba voľných oscilácií pri i-tom zaťažení, μs;

Tо - perióda voľných kmitov bez zaťaženia v nízkonapäťovom rozvádzači, μs;

ti - teplota počas meraní, ° С;

tnku - teplota pri nízkonapäťovom rozvádzači, ° С;

k je koeficient funkcie vplyvu teploty na hodnotu výstupného signálu modulu pre rozsahy teplôt od tnu do plus 60 °C a od mínus 10 °C do tnu, určený v súlade s postupom na stanovenie koeficientov. individuálnej transformačnej funkcie a zníženej chyby meracieho kanála sily.

Recenzenti:

Gromkov Nikolay Valentinovič, doktor technických vied, profesor Štátnej univerzity v Penze, Penza.

Trofimov Aleksey Anatolyevich, doktor technických vied, docent, zástupca vedúceho vedeckého výskumného centra-37 Vedeckého výskumného ústavu fyzikálnych meraní, Penza.

Bibliografický odkaz

Koryashkin A.S., Matveev A.I. MERANIE ŤAHU SILY VYZTUŽENÝCH NOSNÍKOV V OCHRANNOM PLÁŠTE ENERGETICKEJ JEDNOTKY JE // Moderné problémy vedy a vzdelávania. - 2013. - č. 2 .;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=9133 (dátum prístupu: 02/01/2020). Dávame do pozornosti časopisy vydávané "Akadémiou prírodných vied"

V § 7.1 Uvažovali sa experimenty, ktoré naznačujú tendenciu povrchu kvapaliny ku kontrakcii. Táto kontrakcia je spôsobená povrchovým napätím.

Sila, ktorá pôsobí pozdĺž povrchu kvapaliny kolmo na čiaru ohraničujúcu tento povrch a má tendenciu ju znižovať na minimum, sa nazýva sila povrchového napätia.

Meranie sily povrchového napätia

Na meranie sily povrchového napätia urobme nasledujúci experiment. Vezmite obdĺžnikový drôtený rám, ktorého jedna strana AB dĺžka l sa môže pohybovať s nízkym trením vo vertikálnej rovine. Po ponorení rámu do nádoby s mydlovou vodou sa na ňom vytvorí mydlový film (obr. 7.11, a). Akonáhle vytiahneme rám z mydlovej vody, drôt AB sa okamžite začne pohybovať. Mydlový film zmenší svoj povrch. Preto na prokrastináciu AB sila pôsobí kolmo na drôt smerom k filmu. Toto je sila povrchového napätia.

Aby ste zabránili pohybu drôtu, musíte naň vyvinúť určitú silu. Na vytvorenie tejto sily môžete na drôt pripevniť mäkkú pružinu pripevnenú k základni statívu (pozri obr. 7.11, o). Elastická sila pružiny spolu so silou gravitácie pôsobiacou na drôt sa sčítajú k výslednej sile Pre rovnováhu drôtu je potrebné, aby rovnosť
, kde je sila povrchového napätia pôsobiaca na drôt zo strany jedného z povrchov fólie (obrázok 7.11, b).

Odtiaľ
.

Od čoho závisí sila povrchového napätia?

Ak posuniete drôt o určitú vzdialenosť h, potom vonkajšia sila F 1 = 2 F urobí prácu

(7.4.1)

Podľa zákona zachovania energie sa táto práca rovná zmene energetického (v tomto prípade povrchového) filmu. Počiatočná povrchová energia mydlového filmu s plochou S 1 rovná sa U NS 1 = = 2σS 1 , pretože fólia má dva povrchy rovnakej plochy. Konečná povrchová energia

kde S 2 - plocha fólie po posunutí drôtu na určitú vzdialenosť h... teda

(7.4.2)

Porovnaním pravých strán výrazov (7.4.1) a (7.4.2) dostaneme:

Sila povrchového napätia teda pôsobí na hranici povrchovej vrstvy s dĺžkou l, rovná sa:

(7.4.3)

Sila povrchového napätia smeruje tangenciálne k povrchu kolmo na hranicu povrchovej vrstvy (kolmo na drôt AB v tomto prípade pozri obr. 7.11, a).

Meranie koeficientu povrchového napätia

Existuje mnoho spôsobov, ako merať povrchové napätie kvapalín. Napríklad povrchové napätie a možno určiť pomocou nastavenia znázorneného na obrázku 7.11. Zvážime inú metódu, ktorá si nenárokuje byť presnejšia vo výsledku merania.

K citlivému dynamometru pripojíme medený drôt ohnutý tak, ako je znázornené na obrázku 7.12, a. Pod drôt vložíme nádobu s vodou tak, aby sa drôt dotýkal hladiny vody (obr. 7.12, b) a „prilepil“ sa na ňu. Teraz pomaly spustíme nádobu s vodou (alebo, čo je to isté, zdvihneme silomer pomocou drôtu). Uvidíme, že spolu s drôtom stúpa vodný film, ktorý ho obklopuje, a údaj na dynamometri sa postupne zvyšuje. Maximálnu hodnotu dosiahne v momente pretrhnutia vodného filmu a „oddelenia“ drôtu od vody. Ak odčítame jeho hmotnosť od údajov dynamometra v okamihu, keď sa drôt odtrhne, dostaneme silu F, rovná sa dvojnásobku povrchového napätia (vodný film má dva povrchy):

kde l - dĺžka drôtu.

Pri dĺžke drôtu 1 = 5 cm a teplote 20 ° C sa sila rovná 7,3 · 10 -3 N. Potom

Výsledky merania povrchového napätia niektorých kvapalín sú uvedené v tabuľke 4.

Tabuľka 4

Tabuľka 4 ukazuje, že prchavé kvapaliny (éter, alkohol) majú menšie povrchové napätie ako neprchavé kvapaliny, napríklad ortuť. V kvapalnom vodíku a najmä v kvapalnom héliu je veľmi malé povrchové napätie. Naproti tomu tekuté kovy majú veľmi vysoké povrchové napätie.

Rozdiel v povrchovom napätí kvapalín sa vysvetľuje rozdielom v silách medzimolekulovej interakcie.

Konštrukčné materiály. GOST 22362-77: Železobetónové konštrukcie. Metódy merania ťahovej sily výstuže. OKS: Stavebné materiály a konštrukcia, Stavebné konštrukcie. GOST. Železobetónové konštrukcie. Metódy merania sily .... trieda = text>

GOST 22362-77

Železobetónové konštrukcie. Metódy merania ťahovej sily výstuže

GOST 22362-77
Skupina W39

ŠTÁTNY ŠTANDARD Zväzu SSR

ŽELEZOBETONOVÉ KONŠTRUKCIE
Metódy merania ťahovej sily výstuže
Železobetónové konštrukcie. Methode pre
stanovenie výstuže napínacej šľachy

Dátum zavedenia 1977-07-01

SCHVÁLENÉ uznesením Štátneho výboru Rady ministrov ZSSR pre stavebné záležitosti z 1. februára 1977 N 4
REPUBLIKÁCIA. januára 1988

Táto norma platí pre železobetónové predpäté konštrukcie vyrobené ťahom výstuže mechanickými, elektrotermickými, elektrotermomechanickými metódami a stanovuje nasledujúce metódy merania ťahovej sily výstuže:
metóda gravitačného merania;
metóda merania podľa údajov na dynamometri;
metóda merania podľa údajov manometra;
metóda merania hodnotou predĺženia výstuže;
meranie metódou priečneho vystuženia;
metóda merania frekvencie.

1. Všeobecné ustanovenia

1.1. Aplikácia metódy merania ťahovej sily výstuže je stanovená v pracovných výkresoch, normách alebo technických podmienkach pre predpäté železobetónové konštrukcie.

1.2. Meranie ťahovej sily výstuže sa vykonáva počas jej napínania alebo po dokončení napínania.

1.3. Na meranie ťahovej sily výstuže sa používajú prístroje - PRDU, IPN-7, PIN, ktoré prešli štátnymi skúškami a sú odporúčané pre sériovú výrobu.
Schémy a technické charakteristiky zariadení sú uvedené v prílohe 1. Je povolené používať iné zariadenia, ktoré spĺňajú požiadavky tejto normy.

1.4. Zariadenia používané na meranie ťahovej sily výstuže musia byť overené v súlade s GOST 8.002-86 a musia mať kalibračné charakteristiky vyhotovené vo forme tabuliek alebo grafov.

1.5. Pred použitím je potrebné skontrolovať, či zariadenie spĺňa požiadavky návodu na jeho použitie. Poradie meraní musí byť v súlade s poradím uvedeným v tomto návode.

1.6. Výsledky merania ťahovej sily výstuže by sa mali zaznamenať do denníka, ktorého tvar je uvedený v prílohe 2.

2. Gravitačná metóda merania ťahovej sily výstuže

2.1. Gravitačná metóda je založená na stanovení vzťahu medzi ťahovou silou výstuže a hmotnosťou závaží, ktoré ju napínajú.

2.2. Gravitačná metóda sa používa v prípadoch, keď je napätie vykonávané bremenami priamo cez systém pák alebo kladiek.

2.3. Na meranie ťahovej sily výstuže sa meria hmotnosť závaží, ktorou sa určí ťahová sila výstuže, pričom sa zohľadňuje systém prenosu sily zo závaží na napínanú výstuž, straty trením a iné straty. , Ak nejaký. Straty v systéme prenosu ťahovej sily zo závaží na výstuž zohľadňuje dynamometer pri kalibrácii systému.

2.4. Hmotnosť bremien sa musí merať s chybou do 2,5 %.

3. Meranie ťahovej sily výstuže podľa údajov na dynamometri

3.1. Metóda merania ťahovej sily výstuže podľa údajov na dynamometri je založená na vzťahu medzi ťahovou silou a deformáciami dynamometra.

3.2. Dynamometer je zaradený do silového obvodu výstuže medzi koncové dorazy alebo mimo nich tak, že sila výstuže je vnímaná silomerom.

3.3. Ťahová sila výstuže je určená kalibračnou charakteristikou dynamometra.

3.4. Keď je dynamometer pripojený k reťazi niekoľkých paralelných výstužných prvkov, meria sa celková ťahová sila. Veľkosť ťahovej sily v každom prvku môže byť určená jednou z metód uvedených v ods. 5, 6 a 7 tejto normy.

3.5. Na meranie ťahovej sily výstuže sa používajú vzorové dynamometre v súlade s GOST 9500-84. Je povolené používať iné dynamometre s triedou presnosti najmenej 2,5.

3.6. Namerané hodnoty by mali byť v rozmedzí 30 - 100% stupnice dynamometra.

4. Meranie ťahovej sily výstuže podľa údajov na tlakomere

4.1. Metóda merania ťahovej sily podľa údajov tlakomeru je založená na vzťahu medzi tlakom vo valci zdviháka meraným tlakomerom a ťahovou silou výstuže.

4.2. Meranie ťažnej sily výstuže podľa údajov tlakomera sa používa pri jej napínaní hydraulickými zdvihákmi. Stanovenie metrologických charakteristík hydraulických zdvihákov sa vykonáva v súlade s GOST 8.136-74.

4.3. Stanovenie ťažnej sily výstuže podľa údajov na tlakomere sa vykonáva priamo v procese napínania a je ukončené prenosom sily zo zdviháka na dorazy formy alebo stojana.

4.4. Pomocou skupinového napätia výstuže sa určí celková sila. Veľkosť ťahovej sily každého prvku sa určí jednou z metód uvedených v ods. 5, 6 a 7 tejto normy.

4.5. Na meranie ťahovej sily výstuže použite vzorové tlakomery v súlade s GOST 8625-77 s hydraulickými zdvihákmi.

4.6. Trieda presnosti tlakomerov určená v súlade s GOST 8.401-80 musí byť najmenej 1,5.

4.7. Pri meraní ťažnej sily podľa údajov manometra by sa hodnoty získaných hodnôt mali pohybovať v rozmedzí 30-90% stupnice manometra.

4.8. Pri napínaní kotvy hydraulickými zdvihákmi sú v hydraulickom systéme inštalované rovnaké tlakomery, s ktorými bola vykonaná kalibrácia.

5. Meranie ťahovej sily výstuže veľkosťou jej predĺženia

5.1. Metóda merania ťahovej sily podľa veľkosti predĺženia predpínacej výstuže je založená na závislosti predĺženia výstuže od veľkosti napätí, ktoré pri zohľadnení plochy prierezu výstuže , určuje ťahovú silu.

5.2. Metóda merania ťahovej sily výstuže hodnotou jej predĺženia sa vzhľadom na jej relatívne nízku presnosť neuplatňuje samostatne, ale v kombinácii s inými metódami uvedenými v oddieloch 3, 4, 6 a 7 tejto normy.
Relatívne nízka presnosť tejto metódy je spôsobená variabilitou elastoplastických vlastností betonárskej ocele, ako aj deformovateľnosťou tvarov a dorazov.

5.3. Na meranie ťahovej sily podľa veľkosti predĺženia je potrebné určiť hodnotu skutočného predĺženia výstužného prvku pod napätím a mať diagram „napätia-predĺženia“ výstuže.

5.4. Výpočet predĺženia výstužnej ocele pri absencii diagramu predĺženia medzi napätím a predĺžením sa môže vykonať podľa vzorca uvedeného v dodatku 3.

5.5. Pri elektrotermickom spôsobe napínania s ohrevom mimo formy je dĺžka výstužného prvku priradená vopred s prihliadnutím na elastoplastické vlastnosti ocele, dĺžku formy, straty napätia v dôsledku deformácie foriem, posunutie a zrútenie. výstužných zastávok a je systematicky monitorovaná. Tieto straty sa zisťujú na začiatku výroby a pravidelne sa kontrolujú.

5.6. Metóda merania ťahovej sily predĺžením výstuže sa používa v kombinácii s metódami merania ťahovej sily podľa údajov manometra alebo dynamometra. V tomto prípade sa zaznamená okamih začiatku posunu šípky manometra alebo dynamometra a potom sa meria predĺženie výstuže.

5.7. Na meranie dĺžky výstuže, tvaru alebo stojana a predĺženia počas ťahu výstuže sa používajú:
kovové meracie pravítka v súlade s GOST 427-75;
kovová meracia páska v súlade s GOST 7502-80;
strmene v súlade s GOST 166-80.

5.8. Ťahová sila výstuže z hľadiska jej predĺženia je určená ako súčin plochy jej prierezu a veľkosti napätia. V tomto prípade sa plocha prierezu výstuže odobratej zo šarže určuje v súlade s ustanovením 2.3 GOST 12004-81.

5.9. Veľkosť napätí sa určí z ťahového diagramu výstuže odobratého z rovnakej šarže. Schéma je skonštruovaná v súlade s článkom 8 GOST 12004-81.

5.10. Predĺženie výstuže sa meria prístrojmi inštalovanými priamo na výstuž; číselníkové indikátory v súlade s GOST 577-68; pákové tenzometre v súlade s GOST 18957-73 alebo meracie prístroje špecifikované v článku 5.7 pre riziká spojené s výstužou.

5.11. V prípade elektrotermického napätia výstuže s ohrevom mimo formy sa veľkosť predĺžení spôsobujúcich namáhanie výstuže určí ako rozdiel medzi celkovými predĺženiami a stratami kotiev kolapsom a deformáciou tvaru.

5.12. Celkové predĺženie výstuže sa určí ako rozdiel medzi vzdialenosťami medzi dorazmi silového tvaru alebo stojana a dĺžkou polotovaru výstuže medzi kotvami, meranými pri rovnakej teplote.

5.13. Hodnota "zrútenia kotiev" sa určuje podľa skúšobných údajov kotiev v súlade s článkom 3.9 GOST 10922-75.

5.14. Deformácie tvaru na úrovni dorazov sa určujú ako rozdiel medzi vzdialenosťami medzi nimi pred a po napnutí výstuže nástrojom špecifikovaným v bode 5.7.

5.15. Meranie ťahovej sily podľa veľkosti predĺženia sa môže vykonávať počas procesu napínania a po jeho ukončení.

6. Meranie ťahovej sily výstuže metódou priečneho kotvenia

6.1. Metóda je založená na stanovení vzťahu medzi silou ťahajúcou výstuž o danú veľkosť v priečnom smere a ťahovou silou výstuže.

6.2. Priečne zasúvanie výstuže je možné vykonávať po celej dĺžke výstuže napnutej medzi dorazmi formy (vzpera na základe formy) a na základe dorazov samotného zariadenia (zariadenia s vlastnou základňou).

6.3. Pri ťahaní výstuže na základňu formy sa zariadenie opiera o formu, ktorá je článkom meracieho reťazca. S chlapíkom na základni zariadenia sa zariadenie dotýka výstuže v troch bodoch, ale nie je v kontakte s formou.

6.4. Pri meraní ťahovej sily výstuže metódou priečneho kotvenia by výstuž nemala mať zvyškové deformácie.

6.5. Pri meraní ťahovej sily výstuže kotevnou metódou sa používajú mechanické zariadenia typu PRDU alebo elektromechanické zariadenia typu PIN.

6.6. Použité zariadenia musia mať triedu presnosti najmenej 1,5; dielik stupnice by nemal presiahnuť 1% hornej medznej hodnoty kontrolovaného ťahu.

6.7. Chyba kalibračnej charakteristiky by nemala presiahnuť ± 4 %.
Príklad odhadu chyby pri určovaní kalibračnej charakteristiky je uvedený v referenčnej prílohe 4.

6.8. Miesto inštalácie elektromechanických zariadení musí byť vzdialené najmenej 5 m od zdrojov elektrického šumu.

6.9. Pomer priehybu výstuže k jej dĺžke by nemal presiahnuť:
1: 150 - pre drôtené, tyčové a lanové tvarovky do priemeru 12 mm;
1: 300 - pre tyčové a lanové tvarovky s priemerom nad 12 mm.

6.10. Pri meraní ťahovej sily výstuže sa zariadenie s vlastnou základňou inštaluje na výstuž kdekoľvek po jej dĺžke. V tomto prípade by spoje výstuže nemali byť v základni zariadenia.

6.11. Pri meraní ťahovej sily výstuže prístrojmi bez vlastnej základne (s výstuhou podľa formy) sa prístroje inštalujú do stredu rozpätia medzi dorazy (výkres). Posun miesta inštalácie zariadení zo stredu rozpätia by nemal presiahnuť 2% dĺžky kotvy.

Schéma inštalácie prístroja na meranie ťahovej sily výstuže

Formulár; - PIN zariadenie; - zariadenie IPN-7;
- armatúry; - zastaví sa; - PRDU zariadenie

7. Frekvenčná metóda merania ťahovej sily výstuže

7.1. Frekvenčná metóda je založená na vzťahu medzi napätím vo výstuži a frekvenciou jej prirodzených priečnych kmitov, ktoré vznikajú v napínanej výstuži po určitom čase po jej vyvedení z rovnováhy úderom alebo iným impulzom.

7.2. Na meranie ťahovej sily výstuže frekvenčnou metódou použite prístroj IPN-7 (bez vlastnej základne).

7.3. Prístroj IPN-7 meria počet vibrácií napínanej výstuže za určitý čas, podľa ktorého sa určuje ťahová sila s prihliadnutím na kalibračné charakteristiky pre danú triedu, priemer a dĺžku výstuže.

7.4. Použité prístroje musia zabezpečiť meranie vlastnej frekvencie vibrácií výstuže s chybou nepresahujúcou ± 1,5 %.

7.5. Relatívna chyba pri určovaní ťahovej sily výstuže by nemala presiahnuť ± 4 %.

7.6. Miesto inštalácie frekvenčných zariadení by malo byť minimálne 5 m od zdroja elektrického šumu.

7.7. Primárny merací prevodník pri meraní ťahovej sily výstuže prístrojmi bez vlastnej základne by mal byť umiestnený na úseku výstuže, vzdialený od stredu jej dĺžky vo vzdialenosti nepresahujúcej 2 %.
Počas vibrácií by sa monitorovaná výstuž po celej dĺžke nemala dostať do kontaktu so susednými výstužnými prvkami, vloženými dielmi a tvarom.

8. Stanovenie kalibračných charakteristík zariadení

8.1. Stanovenie kalibračných charakteristík zariadení sa vykonáva porovnaním údajov zariadenia s danou silou, zaznamenaných podľa údajov dynamometra s triedou presnosti najmenej 1,0, inštalovaného v sérii s napnutou výstužou.
Stanovenie kalibračných charakteristík manometrov sa môže vykonávať bez armatúr porovnaním údajov manometra a vzorového dynamometra inštalovaného v sérii s hydraulickým zdvihákom.

8.2. Pri kalibrácii priečok musí maximálna ťahová sila výstuže presiahnuť nominálnu návrhovú ťahovú silu výstuže o veľkosť prípustnej kladnej odchýlky. Minimálna sila nesmie presiahnuť 50 % menovitej konštrukčnej hodnoty.
Počet zaťažovacích etáp by mal byť aspoň 8 a počet meraní v každej fáze by mal byť aspoň 3.

8.3. Pri maximálnej ťahovej sile výstuže by mala byť hodnota na vzorovom dynamometri aspoň 50 % jeho stupnice.

8.4. Stanovenie kalibračných charakteristík prístrojov používaných na meranie ťahovej sily výstuže metódou priečneho kotvenia a frekvenčnou metódou.

8.4.1. Stanovenie kalibračných charakteristík zariadení by sa malo vykonať pre každú triedu a dynamometer výstuže a pre zariadenia bez vlastnej základne - pre každú triedu, priemer a dĺžku výstuže.

8.4.2. Dĺžka výstužných prvkov, v ktorých sa ťahová sila meria zariadeniami s vlastnou základňou, musí presahovať dĺžku základne zariadenia najmenej 1,5-krát.

8.4.3. Pri meraní ťahovej sily výstuže prístrojmi bez vlastnej základne:
dĺžka výstužných prvkov pri kalibrácii by sa nemala líšiť od dĺžky riadených prvkov o viac ako 2 %;
odchýlka umiestnenia zariadenia alebo snímača zariadenia od stredu dĺžky kotvy by nemala presiahnuť 2 % dĺžky kotvy pri mechanických zariadeniach a 5 % pri zariadeniach frekvenčného typu.

8.5. Príklad konštrukcie kalibračných charakteristík zariadenia PRDU je uvedený v referenčnom dodatku 4.

9. Stanovenie a posúdenie ťahovej sily výstuže

9.1. Ťahová sila výstuže sa určí ako aritmetický priemer výsledkov merania. V tomto prípade musí byť počet meraní aspoň 2.

9.2. Ťahová sila výstuže sa hodnotí porovnaním hodnôt ťahových síl výstuže získaných počas merania s ťahovou silou špecifikovanou v norme alebo pracovných výkresoch pre železobetónové konštrukcie; v tomto prípade by odchýlka výsledkov merania nemala presiahnuť prípustné odchýlky.

9.3. Vyhodnotenie výsledkov stanovenia ťahovej sily výstuže jej predĺžením sa vykoná porovnaním skutočného predĺženia s predĺžením určeným výpočtom.
Skutočné predĺženie by sa nemalo líšiť od vypočítaných hodnôt o viac ako 20%.
Príklad výpočtu predĺženia betonárskej ocele je uvedený v prílohe 3.

10. Bezpečnostné požiadavky

10.1. Ťahovú silu výstuže môžu merať osoby vyškolené v bezpečnostných pravidlách, ktoré si preštudovali konštrukciu zariadenia a technológiu merania ťahovej sily.

10.2. Musia byť vyvinuté a prísne implementované opatrenia na zabezpečenie súladu s bezpečnostnými požiadavkami v prípade prasknutia ventilu pri meraní ťahovej sily.

10.3. Osoby, ktoré sa nezúčastňujú na meraní ťahovej sily výstuže, by sa nemali nachádzať v oblasti napínanej výstuže.

10.4. Pre osoby, ktoré sa zúčastňujú na meraní ťahovej sily výstuže, musí byť zabezpečená spoľahlivá ochrana pomocou štítov, sietí alebo špeciálne vybavených prenosných kabín, odnímateľných inventárnych svoriek a prístreškov, ktoré chránia pred uvoľnením drapákov a zlomených výstužných tyčí.

Dodatok 1 (odkaz). Schémy a technické charakteristiky zariadení PRDU, IPN-7 a PIN

Príloha 1
Odkaz

PRDU zariadenie

Pôsobenie prístroja PRDU pri meraní ťahovej sily tyčovej výstuže a lán je založené na elastickej vzpere výstužného prvku v strede rozpätia medzi dorazmi a pri meraní ťahovej sily drôtu - na jeho vzpere pri. základňu prítlačného rámu zariadenia. Deformácia pružiny zariadenia sa meria číselníkom v súlade s GOST 577-68, čo je údaj zo zariadenia.

Naprieč k osi výstuže je neustály pohyb systému vytvorený z dvoch za sebou spojených článkov: napnutého výstužného prvku a pružiny zariadenia.
S nárastom sily napínanej výstuže sa zvyšuje odpor voči priečnemu kotevu a znižuje sa jeho pohyb, a preto sa zvyšuje deformácia pružiny zariadenia, t.j. hodnoty indikátora zariadenia.
Kalibračná charakteristika zariadenia závisí od priemeru a dĺžky výstuže pri práci na základni formy a len od priemeru pri práci na základni dorazového rámu.
Zariadenie PRDU pozostáva z tela, závesu s vodiacou rúrkou, vodiacej skrutky s číselníkom a rukoväťou, pružiny s guľovou maticou, napínacieho háku, indikátora, dorazu alebo dorazového rámu (obr. 1 z obr. tento dodatok).

Schéma zariadenia PRDU

Dôraz; - jar; - indikátor; - rám; - záves;

Končatina s rukoväťou; - vlastná základňa; - hák
Sakra 1

Pri meraní ťahovej sily tyčovej výstuže a lán sa zariadenie inštaluje s dôrazom na stojan, paletu alebo formu. Hák chápadla sa privedie pod tyč alebo lano a otáčaním vodiacej skrutky za jej rukoväť je zabezpečený kontakt s tyčou alebo lanom. Ďalším otáčaním vodiacej skrutky sa vytvorí predbežné stiahnutie výstuže, ktorej hodnota je fixovaná indikátorom.
Na konci predbežnej ortézy sa podľa rizika na tele vyznačí poloha končatiny pevne spojenej s vodiacou skrutkou (bočná plocha končatiny sa rozdelí na 100 častí) a následne rotácia elektródy skrutka pokračuje niekoľko otáčok.
Po dokončení zvoleného počtu otáčok sa zaznamenajú hodnoty indikátora. Ťahová sila výstuže je určená kalibračnou charakteristikou zariadenia.
Pri meraní ťahovej sily výstužného drôtu s priemerom 5 mm a menej sa doraz nahradí dorazovým rámom so základňou 600 mm a uchopovací hák sa nahradí malým háčikom. Sila napínania drôtu je určená kalibračnou charakteristikou zariadenia s nainštalovaným rámom.
Ak nie je možné umiestniť zarážku zariadenia do roviny medzi stenami foriem (rebrové dosky, krycie dosky a pod.), možno ju nahradiť nosnou doskou s otvorom pre prechod tyče s háčik.

Zariadenie IPN-7

Prístroj pozostáva z nízkofrekvenčného frekvenčného merača so zosilňovačom, umiestneným v puzdre, merača a primárneho meracieho prevodníka pripojeného vodičom k zosilňovaču (obr. 2 tejto prílohy).

Schéma zariadenia IPN-7

Telo nástroja; - pult; - drôt;
- primárny konvertor
Sakra 2

Princíp činnosti zariadenia je založený na určení frekvencie vlastných vibrácií napínanej výstuže, ktorá závisí od napätia a jej dĺžky.
Vibrácie výstuže sú spôsobené priečnym nárazom alebo iným spôsobom. Primárny merací prevodník prístroja vníma mechanické vibrácie, premieňa ich na elektrické vibrácie, ktorých frekvenciu po zosilnení počíta elektromechanické počítadlo prístroja. Pomocou frekvencie vlastných vibrácií sa pomocou kalibračnej charakteristiky určí ťahová sila výstuže zodpovedajúcich priemerov, tried a dĺžok.

PIN zariadenie

Zariadenie pozostáva z rámu s dorazmi, excentra s pákovým zariadením, nastavovacej matice, pružného prvku s tenzometrami, háku a prvkov elektrického obvodu umiestnených v samostatnom oddelení, ktoré obsahujú zosilňovač a počítacie zariadenie (obr. 3 tohto dodatku).
Zariadenie meria silu potrebnú na bočné posunutie napnutej výstuže o vopred určenú veľkosť.
Zadaný bočný posun výstuže vzhľadom na dorazy pripevnené k rámu zariadenia sa vytvorí posunutím excentrickej rukoväte do ľavej polohy. V tomto prípade páka posúva skrutku nastavovacej matice o hodnotu závislú od excentricity excentra. Sila potrebná na posunutie závisí od ťahovej sily výstuže a meria sa deformáciami pružného prvku.
Zariadenie je kalibrované pre každú triedu a priemer výstuže. Jeho hodnoty nezávisia od dĺžky napínanej výstuže.

Schéma PIN zariadenia

Zastávky; - rám; - excentrický; - upravovanie
skrutka; - elastický prvok s drôtenými tenzometrami
(umiestnené pod krytom); - hák; - krabica s prvkami
elektrický obvod

Hlavné technické vlastnosti zariadení

	Napínacia sila, tf	Priemer výstuže, mm		Dĺžka výstuže, m		Dĺžka vlastnej základne zariadenia, mm	Hmotnosť zariadenie, kg

IPN-7		3 9 12 -	8 10 16 18	5,0 4,0 3,5 3,0	12 12 11 8	Bez vlastnej základne
					Bez hraníc
		6 9 12 - 20 - -	8 10 16 18 22 25 28	2,0 2,5 2,8 3,0 4,5 6,0 8,0	4 12 14 18 24 24 24	Bez vlastnej základne
					Bez hraníc

Dodatok 2 (odporúčané). Protokol výsledkov meraní ťahovej sily výstuže

(ľavá strana stola)

dátum opatrenie	Typ od	Údaje o ventile					Údaje o prístroji
		množstvo v arma- turné prvkov	trieda ar- matura, značka stať sa	dia- meter, mm	Dĺžka, mm	Dizajn napínacia sila zheniya (ale- finále a prijatie)	Typ a miestnosť	viac- telo váhy	Exodus- áno zatiaľ čo- iniciátorov

Pokračovanie (pravá strana stola)

Indikácie stupnice				sila napätie	Odchýlka od konštrukčných hodnôt	Príklad- túžba
			Priemer podľa	armatúry,
opatrenie nie	opatrenie nie	opatrenie nie	3 rozmery vziať do úvahy multiplikátor váhy

Dodatok 3 (odkaz). Výpočet predĺženia armovacej ocele

Dodatok 3
Odkaz

Výpočet predĺženia betonárskej ocele s pomerom hodnoty jej predpätia k priemernej hodnote podmienenej medze klzu vyššej ako 0,7 sa vykonáva podľa vzorca

S pomerom menším alebo rovným 0,7 sa predĺženie vypočíta podľa vzorca

kde je predpätie výstužnej ocele, kgf / cm;

- priemerná hodnota konvenčnej medze klzu betonárskej ocele, určená na základe skúseností alebo braná rovná 1,05 kgf / cm;
- hodnota odmietnutia konvenčnej medze klzu, určená podľa tabuľky 5 GOST 5781-75, GOST 10884-81, tabuľky 2 GOST 13840-68, GOST 8480-63, kgf / cm;
- modul pružnosti výstužnej ocele, stanovený podľa tabuľky 29 SNiP P-21-75, kgf / cm;
- počiatočná dĺžka výstuže, viď
Príklad 1
Odhadovaná dĺžka betonárskej ocele triedy A-IV pri = 5500 kgf / cm = 1250 cm, ťah - mechanicky

m spôsobom.

1. Podľa tabuľky 5 GOST 5781-75 určiť hodnotu odmietnutia konvenčnej medze klzu = 6000 kgf / cm; podľa tabuľky 29 SNiP P-21-75 určite modul pružnosti betonárskej ocele = 2 10 kgf / cm.

2. Určte hodnotu

3. Vypočítajte pomer, preto je predĺženie betonárskej ocele určené vzorcom (1)

Príklad 2
Výpočet predĺžení vysokopevnostného výstužného drôtu triedy Вр · П pri = 9000 kgf / cm a = 4200 cm, napätie - mechanicky

1. Podľa výsledkov kontrolných skúšok určte priemernú hodnotu konvenčnej medze klzu = 13400 kgf / cm; podľa tabuľky 29 SNiP 11-21-75 určiť modul pružnosti betonárskej ocele VR-P. = 2 10 kgf / cm.

2. Vypočítajte pomer, preto je predĺženie betonárskej ocele určené vzorcom (2).

Dodatok 4 (odkaz). Príklad vyhodnotenia relatívnej chyby pri určovaní kalibračnej charakteristiky zariadenia

Dodatok 4
Odkaz

Je potrebné stanoviť relatívnu chybu pri určovaní kalibračnej charakteristiky zariadenia PRDU pre armatúru triedy A-IV s priemerom 25 mm, dĺžkou 12,66 m pri maximálnej ťahovej sile = 27 tf, špecifikovanej na pracovných výkresoch. .

1. V každej fáze zaťaženia sa určí ťahová sila výstuže zodpovedajúca údajom zariadenia.

pri týchto krokoch načítania. Takže v prvej fáze načítania

15 tf, = 15,190 tf, = 14,905 tf, = 295 dielikov, = 292 dielikov.
2. Určte rozsah indikácií v tf

Pre prvú fázu načítania je to:

3. Určte relatívny rozsah indikácií v percentách

Pre prvú fázu načítania to bude:

ktorý nepresahuje.

4. Príklad výpočtu maximálnej a minimálnej sily pri kalibrácii:

Tc;
tf.

Veľkosť krokov nakladania by nemala byť väčšia ako

Vezmite hodnotu zaťažovacieho kroku (okrem posledného kroku) rovnú 2 tf. Hodnota posledného zaťažovacieho kroku sa berie ako 1 tf.
V každej fáze sa vykonajú 3 odčítania (), z ktorých sa určí aritmetický priemer. Získané hodnoty kalibračnej charakteristiky sú uvedené vo forme tabuľky a grafu (nákres tejto prílohy).

		Údaje prístrojov v divíziách