Электромеханическое устройство для обследования строительных конструкций в виде индикатора перемещений
Полезная модель относится к области строительства и предназначена для измерения перемещений при испытании строительных конструкций, а также при проведении технических обследований зданий и сооружений.
В корпусе индикатора в диаметральном направлении выполнены отверстия, в которых закреплены гильзы. В них с возможностью перемещения установлен измерительный стержень. Стержень связан со стрелкой на лицевой стороне индикатора. Индикатор дополнительно содержит электромеханическую приставку, корпус которой выполнен из твердого электроизоляционного материала. Корпус приставки жестко закреплен на обратной стороне корпуса индикатора. Внутри корпуса приставки установлена перпендикулярно измерительному стержню металлическая пластинка с наклеенными тензодатчиками. Измерительный стержень индикатора снабжен рычагом, жестко закрепленным на противоположном наконечнику конце стержня. Рычаг соединен со свободным концом металлической пластинки посредством тяги, проходящей через отверстие в корпусе приставки. В корпусе выполнены отверстия для выводов тензодатчиков. Посредством выводов тензодатчиков происходит соединение прибора с тензометрической установкой. Внутри корпуса приставки параллельно измерительному стержню смонтирован подпружиненный держатель для пластинки. Держатель закреплен в корпусе приставки посредством винта, при помощи которого производится регулировка индикатора.
Технический результат состоит в применении индикатора в труднодоступных для визуального наблюдения местах, а также в автоматизации сбора и обработки информации в процессе проведения испытаний строительных конструкций.
Полезная модель относится к области строительства и предназначена для измерения перемещений при испытании строительных конструкций, а также при проведении технических обследований зданий и сооружений.
Аналогом заявляемого устройства является индикатор по патенту РФ №2187069, МПК 7 G 0 1 В 3/22, бюллетень №22, опубликованный 10.08.2002 года. Индикатор содержит корпус, измерительный стержень, кинематически связанный со стрелкой, шкалу и механизм наибольшего перемещения измерительного стержня, который выполнен в виде зубчатого кольца, аналогично храповому. Это позволяет обеспечить более плотный контакт со стрелкой индикатора в процессе измерения.
В качестве прототипа принят индикатор часового типа (Конструкция прибора представлена в книге Факеева Н.П. Руководство к лабораторно - практическим работам по испытанию строительных конструкций и сооружений. Издательство Томского университета, 1977, 10-13 с.). Корпус индикатора часового типа выполнен в виде кольца, у которого в диаметральном направлении имеются отверстия для двух гильз. В гильзах установлен измерительный стержень. Гильзы выполняют роль направляющих для перемещения измерительного стержня, который пружиной удерживается в нижнем положении. Измерительный стержень кинематически связан со стрелкой на лицевой стороне индикатора. Контакт измерительного стержня прибора с конструкцией осуществляется через наконечник, выполненный в виде сферы или плоскости.
Индикаторы часового типа получили широкое распространение. Однако эти приборы (по патенту 2187069 и прототип) имеют несколько
существенных недостатков: их использование не позволяет автоматизировать сбор информации при испытании конструкции с последующей обработкой ее на персональном компьютере, а в отдельных случаях при снятии показаний не обеспечивается необходимая безопасность при испытании строительных конструкций, поскольку индикатор предполагает снятие показателей в непосредственной близости от него. Кроме этого, недостатком является то, что использование вышеперечисленных приборов невозможно в труднодоступных для визуального наблюдения местах.
Задача полезной модели состоит в том, чтобы устранить вышеперечисленные недостатки, а именно: расширить область применения индикатора, используя его в труднодоступных местах при испытании строительных конструкций, обеспечить возможность автоматизации сбора информации и повысить технику безопасности.
Задача решена следующим образом. Электромеханический индикатор перемещений как и индикатор часового типа содержит корпус с отверстиями в диаметральном направлении, в которых закреплены гильзы, подпружиненнный измерительный стержень с наконечником, установленный в гильзах с возможностью перемещения и кинематически связанный со стрелкой на лицевой стороне индикатора. Но в отличие от известного индикатора часового типа он дополнительно содержит электромеханическую приставку, корпус которой выполнен из твердого электроизоляционного материала, например, из эбонита, и имеет вид кольца. Корпус приставки жестко закреплен на обратной стороне корпуса индикатора. Внутри корпуса приставки установлена перпендикулярно измерительному стержню металлическая пластинка с наклеенными тензодатчиками. Один конец пластинки впаян в корпус приставки. Измерительный стержень индикатора снабжен рычагом, жестко закрепленным на противоположном наконечнику конце стержня.
Рычаг соединен со свободным концом металлической пластинки посредством тяги, проходящей через отверстие в корпусе приставки. Отличием является также то, что в корпусе выполнены отверстия для выводов тензодатчиков. Внутри корпуса приставки параллельно измерительному стержню смонтирован подпружиненный держатель для пластинки. Держатель закреплен в корпусе приставки посредством регулировочного винта, при помощи которого производится регулировка индикатора. Посредством выводов тензодатчиков происходит соединение прибора с тензометрической установкой, находящейся за пределами зоны испытания строительной конструкции.
Таким образом, благодаря дистанционной системе управления, наличию тензодатчиков, соединению металлической пластинки, на которой располагаются тензодатчики, с измерительным стержнем, применение электромеханического индикатора перемещения позволяет автоматизировать сбор информации при испытании строительных конструкций с последующей ее обработкой на ЭВМ, а также позволяет замерять перемещения в труднодоступных для визуального наблюдения местах моделей и натурных образцов строительных конструкций, что повышает безопасность проводимых экспериментальных исследований.
Полезная модель пояснена чертежом.
Корпус электромеханической приставки 1 выполнен из эбонита. Возможно выполнение его и из другого твердого электроизоляционного материала. В корпус приставки 1 впаяна металлическая пластинка 2 на которой наклеены тензодатчики 3. Жесткость пластинки 2 подобрана из условий линейности торировочных графиков перемещений. Пластинка 2 с тензодатчиками 3 представляет собой преобразователь механических перемещений в показания тензометрических установок. Ограничение изгиба пластинки 2 осуществляется через подпружиненный держатель 4. Для однотипности показаний и возвращения пластинки 2 в исходное
положение в приставке предусмотрен регулировочный винт 5, который в свою очередь соединен с подпружиненным держателем 4. Совместность работы механического индикатора и приставки осуществляется соединением измерительного стержня 6 индикатора через металлическую тягу 7 и насадку в виде рычага 8 с металлической пластинкой 2, на которой находятся тензодатчики 3. Тяга 7 проходит через отверстие 9, выполненное в корпусе 1. Соединение прибора с тензометрической установкой производится через выводы тензодатчика 10. Крепление приставки к корпусу индикатора осуществляется крепежными винтами 11. Измерительный стержень 5 установлен в гильзах 12с возможностью перемещения.
Работа индикатора заключается в следующем: индикатор устанавливается и закрепляется при помощи универсального штатива 13. Наконечник 14 измерительного стержня 6 через прокладку устанавливают на строительную конструкцию 15, перемещение которой измряют. При перемещении измерительного стержня 6 в процессе испытания происходит изгиб металлической пластинки 2. В связи с этим изменяется и величина активного сопротивления тензодатчиков 3, наклеенных на нее. Показания последних снимаются при помощи тензометрической системы, которую располагают вдали от электромеханического индикатора и с которой соединены выводы тензодатчиков 3. Таким образом, достигается автоматизация процесса испытания.
1. Электромеханический индикатор перемещений, содержащий корпус с отверстиями в диаметральном направлении, в которых закреплены гильзы, подпружиненный измерительный стержень с наконечником, установленный в гильзах с возможностью перемещения и кинематически связанный со стрелкой на лицевой стороне индикатора, отличающийся тем, что он дополнительно содержит электромеханическую приставку, корпус которой выполнен из твердого электроизоляционного материала, например из эбонита, и имеет вид кольца, жестко закрепленного на обратной стороне корпуса индикатора, а внутри корпуса приставки перпендикулярно измерительному стержню установлена металлическая пластинка с наклеенными тензодатчиками, один конец которой впаян в корпус приставки, причем измерительный стержень снабжен рычагом, жестко закрепленным на противоположном наконечнику конце стержня перпендикулярно последнему и соединенным со свободным концом металлической пластинки посредством тяги, проходящей через отверстие в корпусе приставки, кроме этого в корпусе выполнены отверстия для выводов тензодатчиков.
2. Приставка по п.1, отличающаяся тем, что внутри ее корпуса параллельно измерительному стержню смонтирован подпружиненный держатель для металлической пластинки.
3. Индикатор по п.2, отличающийся тем, что держатель закреплен в корпусе приставки посредством регулировочного винта.
