Способ измерения изгибной жесткости стальных канатов Советский патент 1982 года по МПК G01B5/30 G01N3/08 

(5) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИЗГИБНОЙ ЖЕСТКОСТИ СТАЛЬНЫХ

, КАНАТОВ

I

Изобретение отнЬсится к измерительной технике, а именно к способам измерения деформативных характеристик стальных крнатов.

Известен способ измерения изгиб ной жесткости стальных канатрй, включающий растяжение каната известной силой, поперечное нагружение его с помощью накладного динамометра, измерение прогибов каната и несущей балки динамометра и определение изгибной жесткости по результатам иэмерения| 1 j.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения изгибной жесткости стальных канатов, заключающийся в , что участок каната заданной длины,закрепленный на опорах, нагружают поперечной и продольной силами и измеряют его прогиб в месте приложения поперечной силы и по полученным данным судят об изгибной жесткости каната 2 .

Общим недостатком известных способов является низкая точность измерений, обусловленная тем, что прогиб растянутого каната при его поперечном нагружении является функцией нескольких величин: поперечных сил« поворотной жесткости опор и изгибной жесткости каната, причем изгибная жесткость каната оказывает относительно малое влияние на прогиб.

10

Целью иаобретения является повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что канат устанавливают на дополнительной промежуточной шарнирЯой

ts опоре, нагружают его поперечной силой с одной стороны от шарнирной опоры и измеряют прогиб с другой стороны от нее, измеряют угол поворота каната на шарнирной опоре и

20 по полученным данным судят об изгибной жесткости каната.

Физическая сущность рассматриваемого способа заключается в том,что 3 отношение угла поворота каната на промежуточной шарнирной опоре к прогибу его в пролете, свободном от поперечной нагрузки, не зависит от поперечной нагрузки в соседнем пролете весьма мало зависит от поворотной жесткости опор и практически целиком определяется изгибной жесткостью каната при заданных значения растягивающего усилия и геометрических параметров. На чертеже приведена схема реали зации способа . Способ осуществляется следующим образом. Испытываемый канат 1 растягивают на испытательном стенде известной силой Т между опорами 2 и 3 На расстоянии С от опоры 2 канат фиксируют на дополнительной промежуточ ной шарнирной опоре , размещаемой на одной прямой с опорами 2 и 3- В пролете между опорами 2 и 3 с одной стороны от шарнирной опоры осуществляют поперечное нагружение канат например с помощью винтового домкра та 5 а в пролете между опорами 2 и , с другой стороны от шарнирной оп ры на расстоянии b от опоры 2, изме ряют прогиб каната f, Например инди каторной головкой 6. На опоре измеряют угол поворота каната Ц, например с помощью оптического квадра та 7, фиксируемого симметрично оси опоры . Изгибную жесткость каната вычисляют по формуле. FT 1 tJ- etiK(e-b) /. ке i rv sbKe/j., где 1:3 - йзгибная жесткость каната Т - растягивающая сила; С - расстояние между концевой и дополнительной промежуточной шарнирной опорой; Ь - расстояние между концевой . опорой и местом измерения прогиба; | - угол поворота каната на ширнирной опоре; f - каната; 1- -/Т . К -fEJ - отношение изгибающего момента в сечении каната на концевой опоре к изгибающему моменту в сечении каната на шарнирной опоре. Для большинства существующих канатов, когда длина каната намного превышает его диаметр, изгибную жесткость каната при любых условиях опирания конца каната можно определить по упр.ощенной формуле Tf Т 1 I- f I % Погрешность определения изгибной жесткости каната по упрощенной формуле менее % при дли1че каната превышающей 8р его диаметров. При шарнирных концевых опорах изгибную жесткость определяют по формуле (Таким образом изобретение позволяет повысить точность измерения изгибной жесткости стальных канатов. Формула изобретения Способ измерения изгибной жесткости стальных канатов, заключающийся в том, что участок каната заданной длины, закрепленный на опорах, нагружают поперечной и продольной силами и измеряют его прогиб, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, канат устанавливают на дополнительной промежуточной шарнирной опоре, нагружают его поперечной силой с одной стороны от шарнирной опоры и измеряют прогиб с другой стороны от нее, измеряют угол поворота каната на шарнирной опоре и по полученным данным судят об изгибной жесткости каната. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.НИИ СК Госстроя СССР. Руководство по применению стальных канатов и анкерных устройств в конструкциях зданий и сооружений. М., Стройиздат, 1978, с. 87. 2.Иазарбв Ю.И. Йзгибная жесткость закрытых несущих канатов.. Республиканский межведомственный сборник Детали машин и подъемнотранспортные машины, вып. 10, Киев, 1978, с. (прототип).