Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

 Таблица 2.2

Величина	Единица измерения	Обозначение
Сопротивление материалов, строительная механика
Продольная и поперечная силы в сечении бруса	Ньютон	Н
Интенсивность распределенной нагрузки, жесткость при распределении и сжатии, жесткость пружины	Ньютон на метр	Н/м
Напряжение, касательное напряжение, модуль упругости, предел прочности, сопротивление материала	Паскаль	Па
Градиент напряжения	Паскаль на метр	Па/м
Угловая деформация (деформация сдвига)	Радиан	рад
Изгибающий момент, крутящий момент	Ньютон - метр	Н м
Интенсивность распределения момента	Ньютон-метр на метр	Н м/ м
Жесткость при кручении, жесткость при изгибе	Ньютон-метр на радиан	Н м/ рад
Гибкость пружины	Метр на Ньютон	м/Н
Напор	Метр	м
Производительность (подача) насоса	Кубический метр в секунду	м3/с
Расход материала покрытия	Килограмм на квадратный метр	кг/м2
Геометрия и кинематика
Площадь	Квадратный метр	м2
Объем, вместимость	Кубический метр	м3
Частота	Герц	Гц
Скорость	Метр в секунду	м/с
Ускорение	Метр на секунду в квадрате	м/с2
Угловая скорость	Радиан в секунду	рад/с
Угловое ускорение	Радиан на секунду в квадрате	рад/с2

 

Величина	Единица измерения	Обозначение
Кинематическая вязкость	Квадратный метр на секунду	м2/с
Объемный расход	Кубический метр на секунду	м3/с
Статика и динамика
Плотность	Килограмм на кубический метр	кг/м3
Удельный объем	Кубический на килограмм	м3/кг
Удельный вес	Ньютон на кубический метр	Н/м3
Момент силы, момент пары сил	Ньютон метр	Н м
Момент инерции (динамический момент инерции)	Килограмм-метр в квадрате	кг м2
Момент инерции плоской фигуры	Метр в четвертой степени	м4
Момент сопротивления плоской фигуры	Метр в третьей степени	м3
Градиент давления	Паскаль на метр	Па/м
Количество движения (импульс)	Килограмм-метр в секунду	кг м/с
Момент количества движения (момент импульса)	Килограмм-метр в квадрате в секунду	кг м2/с
Импульс силы	Ньютон-секунда	Н с
Массовый расход	Килограмм в секунду	кг/с
Динамическая вязкость	Паскаль-секунда	Па с
Текучесть	Паскаль в минус первой степени -секунда в минус первой степени	Па-1с-1
Ударная вязкость	Джоуль на квадратный метр	Дж/м2
Электричество и электротехника
Плотность электрического тока (поверхностная)	Ампер на квадратный метр	А/м2
Линейная плотность электрического тока	Ампер на метр	А/м
Объемная плотность электрического заряда	Кулон на кубический метр	Кл/м3
Величина	Единица измерения	Обозначение
Линейная плотность заряда	Кулон на метр	Кл/м
Электрический момент диполя	Кулон-метр	Кл м
Напряженность электрического поля	Вольт на метр	В/м
Удельное электрическое сопротивление	Ом – метр	Ом м
Удельная электрическая проводимость	Сименс на метр	См/м
Напряженность магнитного поля	Ампер на метр	А/м
Магнитный момент электрического тока	Ампер - квадратный метр	А м2
Магнитное сопротивление	Ампер на вебер	А/Вб
Магнитная проводимость	Вебер на ампер	Вб/А
Оптика
Энергия излучения	Джоуль	Дж
Поток излучения	Ватт	Вт
Поверхностная плотность потока излучения, энергетическая освещенность (облученность)	Ватт на квадратный метр	Вт/м2
Энергетическая экспозиция	Джоуль на квадратный метр	Дж/м2
Энергетическая сила света (сила излучения)	Ватт на стерадиан	Вт/ср
Световой поток	Люмен	лм
Световая энергия	Люмен-секунда	лм с
Освещенность	Люкс	лк
Светимость	Люмен на квадратный метр	лм/м2
Яркость	Кандела на квадратный метр	кд/м2
Световая экспозиция	Люкс-секунда	лк с
Освечивание	Кандела-секунда	кд с
Световая эффективность излучения	Люмен на ватт	Лм/Вт
Фокусное расстояние	Метр	м
Оптическая сила	Метр в минус первой степени	м-1

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ

Используемые в строительстве силоизмерительные приборы и машины по принципу действия можно разделить на три основные группы.

1. Приборы, основанные на уравновешивании измеряемой силы силой тяжести.

2.Приборы, основанные на измерении деформаций.

3.Приборы, основанные на измерении давления.

Приборы первой группы. Они представляют собой рычажную систему, при помощи которой измеряемая сила уравновешивает­ся массой груза. На этом принципе основаны эталонные рычаж­ные динамометры и некоторые испытательные приборы и маши­ны, например прибор Михаэлиса (рис. 8.1) и машина МИИ-100 для испытания на изгиб стандартных образцов — балочек из це­ментного теста размером 40x40x 160 мм.

Приборы первой группы имеют высокую точность и чувстви­тельность при большом диапазоне измерений, долговременную стабильность характеристик при минимальном уходе, малую за­висимость показаний от температуры. Их главными недостатками являются большие габаритные размеры, высокая стоимость и уз­кое назначение. При необходимости дистанционной передачи по­казаний требуется применение сложных вторичных преобразова­телей.

Приборы второй группы. Они состоят из упругого звена, вос­принимающего измеряемую силу с последующим преобразова­нием возникающей деформации в показаниях прибора. Приборы этой группы наиболее универсальны и находят все большее рас­пространение. При их создании используют следующие типы пре­образователей: механические, потенциометрические, индуктив­ные, тензометрические, пьезоэлектрические и др.

Механические преобразователи применяются, например, в пру­жинных весах с цилиндрической пружиной, которая через ры­чажный механизм связана с указателем отсчетного устройства с круговым циферблатом. Основным недостатком является необхо­димость иметь при взвешивании значительные деформации пру­жины (до 30 мм). В механических динамометрах с упругим звеном, имеющим незначительные деформации (до 0,25 мм), для их изме­рения и регистрации используют индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. В этом случае показания получают в мил­лиметрах. Показанный на рис. 8.2 эталонный динамометр 3-го раз­ряда имеет погрешность показаний не более ±0,5 % и использует­ся в основном для градуировки и поверки рабочих испытательных машин и прессов.

Эталонные динамометры подобного типа, отличающиеся кон­фигурацией упругого элемента и конструкцией передаточного механизма, изготавливают для диапазонов измерений 100... 5- 10^б Н. Их основным достоинством является малая зависимость от изме­нений температуры, а основным недостатком — получение изме­рительной информации в единицах длины и невозможность ее автоматической передачи на расстояние.

В приборах второй группы с использованием потенциометрического, индуктивного, тензометрического, пьезоэлектрическо­го преобразователей деформация от приложения силы преобразу­ется в электрическую величину, удобную для передачи на любые расстояния, а также для последующего преобразования и обра­ботки. Это главное достоинство обеспечило их наиболее широкое распространение.

Потенциометрические преобразователи используют для преоб­разования линейного или углового перемещения в изменение тока, пропускаемого через обмотку потенциометра. Зависимость выход­ного напряжения от перемещения ползунка потенциометра полу­чается линейной при условии, что сопротивление всей измери­тельной цепи во много раз превышает сопротивление обмотки потенциометра. Соотношение сопротивлений выбирают исходя из допускаемого отклонения от линейности порядка 1 %. Обмотку вы­полняют из манганина, вольфрама, константана, платино-иридия и

других высокоомных сплавов с диаметром провода 0,01 ...0,2 мм.

Индуктивные преобразователи основаны на преобразовании линейного перемещения в индуктивность катушки. Наибольшее распространение получили конструкции, использующие схему дифференциального трансформатора. Они используются в динамометрах растяжения под нагрузки до 5т. При высокой точности, чувствительности и универсальности эти преобразователи имеют значительные размеры и высокую стоимость.

Рис.8.3. Схема проволочного тензорезистора

Тензометрические преобразова­тели получили широкое распространение благодаря своей уни­версальности. Принцип их действия основан на изменении электрического сопротивления металлической проволоки или во­локон и нитей из других материалов при их деформировании. Тра­диционные проволочные тензорезисторы (рис. 8.3) изготавлива­ют из нихромовой или константановой проволоки диаметром 0,015 ...0,05 мм, имеющей большое удельное сопротивление и вы­сокую чувствительность к деформации. Тензорезистор покрывают тонкой эластичной изоляционной пленкой и крепят к упругому элементу динамометра. Разработаны кремневые монокристалли­ческие тензопреобразователи, которые применяют при изготов­лении высокоточных силоизмерительных устройств, в том числе весов с диапазоном взвешивания 0,2...500 кг.

Пьезоэлектрические преобразователи основаны на так называемом пьезоэффекте — способности некоторых кристаллов генерировать электрические заряды в результате приложения к ним силовых воз­действий. Для изготовления пьезопреобразователей используют кристаллы кварца, сегнетовой соли, сернокислого лития и других материалов.

Основное преимущество пьезопреобразователей заключается в их большой жесткости, благодаря которой они обладают высокой частотой собственных колебаний при малых деформациях. Их ис­пользуют при измерениях быстроменяющихся величин давлений или ускорений (виброизмерительная аппаратура, акселерометры и др.).

Кроме рассмотренных преобразователей силы используют и дру­гие физические зависимости. Заслуживают внимания, например, вибрационные динамометры, принцип действия которых основан на изменении собственной частоты колебаний упругого элемента под действием приложенных к нему сил. Собственная частота ко­лебаний упругого элемента динамометра, являющаяся мерой при­ложенной силы, преобразуется в электронном регистраторе в по­казания усилия.

На этом же принципе основана работа прибора ИНК-2.3К, выпускаемого научно-производственным предприятием «Карат».

Прибор предназначен для измерения напряжений в арматуре при изготовлении преднапряженных железобетонных конструкций и измерения параметров виброустановок, применяемых для уплот­нения бетонных смесей. Принципиальное отличие от вибрацион­ного динамометра состоит в том, что прибор ИНК-2.3К не имеет собственного упругого элемента, а измеряет собственную частоту колебаний арматурного стержня и преобразует эту величину в показания усилия. Прибор измеряет частоты в диапазоне 5... 200 Гц с предельной погрешностью 0,2 %. Указанным частотам соответ­ствуют напряжения 50... 2000 МПа в арматурных элементах в за­висимости от их длины, диаметра, материала и вида (отдельный стержень или прядь). Погрешность измерения напряжения полно­стью зависит от условий выполнения градуировочных работ и может быть значительно снижена путем выполнения дополнитель­ной градуировки для реальных условий выполнения измерений и введения соответствующих поправок. По данным разработчиков, предельная погрешность составляет 4 % при работе без поправок.

Приборы третьей группы. Они основаны на измерении давления и представляют собой цилиндр и поршень, при относительном перемещении которых изменяется давление жидкости, воздейству­ющей на манометр или силоизмерительный механизм торсион­ного, пружинного или рычажно - маятникого типа. Преимуществами силоизмерительных приборов, основанных на измерении давле­ния, являются сравнительная простота конструкции, большая выносливость, отсутствие температурной погрешности. Основной недостаток — погрешность, обусловленная трением в поршневой паре. Приборы этой группы используют для измерения как стати­ческих, так и динамических силовых воздействий.

В строительстве из приборов этой группы наиболее широко используются гидравлические прессы для определения прочности бетонов и других строительных материалов (рис. 8.4). Выпускаются прессы с верхними пределами нагрузок 25...5000 кН с высотой рабочего пространства соответственно 250... 1200 мм и размерами опорных плит от 160х 160 до 550^х550 мм. Большинство отечествен­ных прессов имеют ход поршня рабочего цилиндра, равный 50 мм, и регулируемую скорость его перемещения 0...20 мм/мин. Пре­дельная погрешность силоизмерительных устройств — не более 2 %, начиная с 0,2 предельного значения шкалы.

Гидравлические прессы используют также для испытания стро­ительных материалов на ползучесть и долговременную прочность. Главной особенностью этих испытаний является необходимость обеспечения постоянства нагрузки на испытываемый образец в течение длительного времени (до нескольких месяцев) при боль­ших нагрузках (до 2000 кН).

 

Рис. 8.4. Принципиальная схема гидравлического пресса:

1 - станина; 2 — стойки; 3 — траверса; 4, 5 — плиты; 6— поршень; 7— силоизмеритель; 8 — насос; 9 — электродвигатель

 

Применение для этих целей рычажных грузовых устройств, обеспечивающих наибольшее постоянство нагрузки, возможно только при незначительных рабочих нагрузках, а применение ма­шин с упругим звеном неизбежно приводит к снижению величи­ны нагрузки из-за релаксации.

Гидравлические прессы обеспечивают высокое постоянство нагрузки при использовании воздушных стабилизаторов нагруз­ки, которые представляют собой заполненные воздухом металли­ческие баллоны значительной емкости, соединенные с гидравли­ческой системой пресса. При незначительных утечках жидкости из системы давление практически не изменяется.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Лабораторная работа