2. Приборы для измерения углов поворота

2.1. Клинометр н.Н. Аистова ка-4

Клинометр Н.Н. Аистова служит для определения угловых перемещений, является маятниковым прибором электромеханического типа.

Рис. 5. Клинометр Н.Н. Аистова КА-4

Прибор (рис. 5) состоит из корпуса 1, маятника 2, призмы 3, микрометрического винта 4, диска со шкалой 5, указателя 6, весла 7. Прибор укрепляется с помощью шарового шарнира и струбцины. Отсчеты по шкале диска берутся при его вращении в момент прикасания острия винта к маятнику, что устанавливается по звуковому сигналу, который подается специальным прибором. Последний питается от сети переменного тока или от батареи, подключается к корпусу клинометра и к подвеске маятника, которая отделена от корпуса изоляцией. Тангенс угла поворота определяется отношением , где– перемещение конца винта, определяемое разностью отсчетов, аl – база, равная расстоянию от точки подвеса маятника до оси винта. При переноске маятник зажимается винтами 8. Весло 7 и бачок с жидкостью, в который он опускается, служат для гашения колебаний. Точность измерений составляет 5 секунд. Однако необходимость вращения микрометрического винта 4 перед каждым отчетом приводит к увеличению погрешностей измерений.

Клинометр имеет недостатки: он сложен в установке, требует наличия тока и электросигнала.

2.2. Клинометр Стоппани

Клинометр Стоппани служит для определения углов поворота сечений изгибаемых балок, прогонов, ригелей и стоек рам, стержней и узлов ферм, является уровневым прибором.

Основной частью прибора является чувствительный уровень 1, соединенный шарниром 3 с пленкой 2. Давление пружины 4 стремится поднять конец уровня; нажимом микрометрического винта 5, проходящего через скобу 6, его можно опустить. Прибор соединен со трубциной 9 шаровым шарниром 10. Отсчеты, определяющие величину перемещений винта, берутся по делениям на диске 7 с помощью рамки 8. Тангенс угла поворота  находят по отношению величины к базеl.

В зависимости от шага винта и длины базы точность измерения в разных моделях прибора изменяется от 1 до 6 секунд.

Рис.6. Клинометр Стопанни

Клинометр Стопанни, однако, чувствителен к изменению температуры и имеет легковращаемый стеклянный уровень.

2.3. Рычажный клинометр

Рычажный клинометр разработан в механической лаборатории Ленинградского инженерно-строительного института и основан на применении рычага и двух прогибомеров ПА-3.

На исследуемом элементе конструкции крепится Т-образный рычаг из уголка длиной более 1 м. В двух точках на расстоянии одна от другой 1000 мм просверливаются два отверстия, в которых закрепляются тонкие проволоки с грузами на концах. Под этими точками устанавливаются два прогибомера, и проволоки огибаются вокруг их ведущих роликов. Перед загружением конструкции по обоим прогибомерам берутся отсчеты с₁ и с₂. После загружения сечения берутся вторые отсчеты и. Разность отсчетов по левому прогибомеру дает перемещение точки 1 на величину; а по правому прогибомеру – точки 2 на величину.

Рис.7. Рычажный клинометр: а – с горизонтальным рычагом;

б – с вертикальным рычагом; в – схема работы

Тангенс угла поворота равен . Если принять прогибомеры, имеющие точность в 0,01 мм, то вычисленный tg отвечает углу в , т.е. значительно меньше, чем по уровневому или маятниковому клинометрам.

Рычажный клинометр может использоваться как с горизонтальным рычагом, так и с вертикальным.

Рычажный клинометр прост по устройству и в установке, но требует двух прогибомеров для осуществления измерений, а также наличия места, достаточного для размещения и крепления рычага.