Способ определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерениям деформаций частей конструкций. Способ определения деформаций частей конструкций заключается в следующем. Для определения деформации оболочки на заданном участке к ней прижимают рейку и измеряют зазоры W_i между внутренней гранью рейки и поверхностью оболочки. Определяют по математическим зависимостям величину ε_p равномерной деформации растяжения оболочки и величину изгибной деформации ε_изг. Для определения деформаций внутренних поверхностей используют рейку с опорами. Для определения деформаций возле конструктивных узлов в виде окантовок люков зазоры W_i и W_max измеряют вдоль линий на оболочке, выходящих из центра этих окантовок в радиальных направлениях, и определяют по ним величины деформаций ε_p и ε_изг. Для длинномерных оболочек измерения проводят с помощью прямолинейной рейки длиной L при L<R/2, где R_о- радиус внешней поверхности длинномерной оболочки. Рейка имеет опоры, расположенные от середины длины рейки на равных расстояниях l/2. Устройство для реализации этого способа выполнено в виде рейки. Рейка имеет два участка: первый равен длине контролируемой поверхности, второй l_пр= (0,8-1,2)l_k равен длине прижатия рейки к контролируемой поверхности. Грани рейки эквидистантны образующей контролируемой оболочки, форма рейки варьируется в зависимости от вида контролируемой оболочки. Техническим результатом изобретения являются простота и быстрота определения величин деформации различных частей конструкций. 7 с.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретения относятся к измерениям в ракетно-космической, авиационной, нефтегазовой, атомно-энергетической, химической и других областей техники, где применяются длительно нагружаемые конструкции, в частности, сосуды давления и трубопроводы, балки и плиты, подвергающиеся периодическим контрольным проверкам в процессе и после их длительной эксплуатации, а также в процессах проведения контрольных (опрессовочных) и статических испытаний.

Известен способ определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций, и частности деформаций ползучести сосудов давления, по изменениям величин их диаметров, измеряемым по перемещениям реперных узлов, привариваемых к стенкам этих сосудов (см., например, Справочник "Эксплуатационная надежность объектов котлонадзора", П.П. Антикайн и А.К. Зыков, изд. "Металлургия", 1985 г., стр. 99) - прототип к вариантам 1 и 2 способа.

Недостатками этого способа являются сложность его применения при проведении массовых контрольных проверок и введение местных ослаблений стенок от приварки узлов.

Известен способ определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций - труб паронагревательных котлов (прототип к варианту 3 способа), заключающийся в измерении их геометрических отклонений от начальной формы (изменений величин их диаметров) и использовании результатов измерений для вычисления величин деформаций ползучести по математическим зависимостям (см. патент РФ 2029224, кл. G 01 В 5/08, 17.07.91 г.) Недостатками известного способа являются невозможность его применения к сосудам и трубопроводам больших диаметров, сложность используемых измерительных средств и самого способа измерений при проведении массовых контрольных проверок.

Известно устройство для контроля неровности поверхности частей конструкций, выполненное в виде прямолинейной штанги постоянной высоты сечения с перпендикулярными к ней измерительными рейками, прикладываемыми к поверхности конструкции, с возможностью измерения зазора между штангой и поверхностью (см. заявку РФ 94016434, кл. G 01 В 5/28, от 10.05.94 г.) - прототип к вариантам 1 и 2 устройства.

Недостатками этого устройства являются его недостаточная точность и невозможность его применения для контроля криволинейных поверхностей конструкций больших размеров.

Из патентной литературы известно устройство для определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций, выполненное в виде рейки постоянной высоты сечения с двумя опорами, прикладываемой к обмеряемой части конструкции с возможностью измерения зазора механическими измерительными средствами между рейкой и ее поверхностью (см. патент Англии 2165946, кл. G 01 B 5/28, опубликованный 23.04.86 г.) - прототип к вариантам 3 и 4 устройства.

Недостатками этого устройства являются его сложность и невозможность его применения при проведении измерений на криволинейных поверхностях, особенно со стороны внутренних поверхностей частей конструкций.

Задачей данных изобретений является создание способов и устройств для их осуществления с достижением при этом технического результата в виде простоты и быстроты определения величин деформаций с достаточной точностью широкого круга объектов любого размера и конфигурации непосредственно в условиях эксплуатации и испытаний этих объектов.

Эта задача решается тем, что в способе определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций, заключающемся в измерении их геометрических отклонений от начальной формы и использовании результатов измерений для вычисления величин деформаций по математическим зависимостям, в соответствии с изобретением, при определении деформаций частей конструкций в виде оболочек на участке, начинающемся от места ее соединения со смежной оболочкой и заканчивающемся на расстоянии где R_о- номинальный радиус поперечного сечения внешней поверхности оболочки, а δ - номинальная толщина ее стенки, измерения проводят с помощью измерительных механических средств и рейки, прижимаемой к поверхности оболочки вдоль ее образующей на участке длины l_пр=(0,8-1,2)l_к, начинающемся в конце участка l_к, измеряют величины зазоров W_i между внутренней гранью рейки и поверхностью оболочки в 3-5 точках на длине l_к, определяют величину равномерной деформации растяжения оболочки как ε = [W_max]/R₀, где [W_max] - среднее значение максимального зазора W_max пo измерениям вдоль 4-8 образующих, и величину изгибной деформации в данной точке стенки оболочки как ε_изг= (d²W/dx²)(δ/z), где первый множитель является второй производной средней упругой линии изгибания оболочки на участке l_к, построенной по средним величинам измерения зазоров вдоль линий измерения в соответствующих точках, в которых проводились измерения.

При определении величин местных деформаций возле конструктивных узлов на оболочках сосудов давления в виде ввариваемых в их стенки окантовок вырезов измерения проводятся вдоль линий на оболочке, выходящих в радиальных направлениях из центра окантовки, измеряют величины зазоров _i между внутренней гранью рейки и поверхностью оболочки в 3-5 точках на длине участка где R_о - номинальный радиус поперечного сечения внешней поверхности оболочки, а δ - номинанальная толщина ее стенки, начинающегося от сварного шва соединения окантовки с оболочкой, с помощью измерительных механических средств и рейки, прижимаемой к поверхности оболочки на участке длины l_пр=(0.8-1.2)l_к, начинающемся в конце участка l_к, определяют величину равномерной деформации и растяжения оболочки, как ε = [W_max]/R₀, где [W_max] - среднее значение максимального зазора W_max по измерениям вдоль 4-6 линий измерений, и величину изгибной деформации в данной точке стенки оболочки как ε_изг= (d²W/dx²)(δ/z), где первый множитель является второй производной средней упругой линии деформации оболочки на участке l_к, построенной по средним величинам измерений зазоров вдоль линий измерения в соответствующих точках.

При определении деформаций частей конструкций в виде длинномерных оболочек типа трубопроводов, балок и плит измерения проводят на участке длины части конструкции, где номинальная толщина стенки и соответственно высота сечения постоянны, с помощью рейки с прямолинейной осью длиной L, не превышающей половины длины номинального радиуса R_о поперечного сечения внешней поверхности этой части конструкции, имеющей опоры одинаковой высоты, расположенные от середины длины рейки на расстояних l/2, причем l=(0,5-0,7)L предварительно устанавливают начальные показания измерительных средств на гладкой плоскости относительно внутренней грани рейки в точках по середине длины рейки и по ее концам, и после прижатия рейки к деформированной поверхности конструкции измеряют разницу показаний измерительных средств в этих же точках W₀ и W_L/2 соответственно, а величину равномерной деформации растяжения-сжатия в направлении дуги проверяемого сечения оболочки определяют как ε_p= (R_i-R_o)/R_o, где R_i - радиус кривизны, определяемый как среднее значение по измерениям на базах l и L по формуле R_i=0.5(l²/8W₀+L²/8(W₀+W_L/2)), при этом величину деформации изгиба частей конструкции в виде оболочек определяют как ε_изг= (l/R_i-l/R_o)(δ/2), где δ - номинальная толщина стенки оболочки, а частей конструкции в виде балок и плит определяют как ε_изг= (l/R_i)(H/2), где Н - высота сечения этой части конструкции.

Данная задача решается также тем, что в устройстве для определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций, выполненном в виде рейки с постоянной высотой сечения, прикладываемой к поверхности части конструкции с возможностью измерения зазора механическими измерительными средствами между рейкой и деформированной поверхностью части конструкции, в соответствии с изобретением, в случае проведения измерении со стороны внешней поверхности конструкции в виде оболочки с помощью клиновидного щупа с разметкой по его длине, рейка имеет сечение равнобедренного треугольника на длине участка ее длины , где R_о - номинальный радиус поперечного сечения и δ - толщина стенки оболочки, на участке прижатия рейки к оболочке l_пр= (0.8-1.2)l_к она имеет прямоугольное сечение, причем верхняя грань рейки, ее внутреннее ребро на участке l_к и внутренняя грань на участке l_пр выполнены строго эквидистантными образующей внешней поверхности обмеряемой оболочки.

При проведении измерений со стороны внешней поверхности части конструкции в виде оболочки сосуда давления с помощью штангенциркуля или индикатора рейка имеет сечение прямоугольной формы с поверхностями граней, эквидистантными дуге сечения внешней номинальной поверхности оболочки по ее образующей, и имеет длину L= l_к+l_пр, где l_к- длина участка, вдоль которого проводят измерения, определяемая выражением где R_о - номинальный радиус поперечного сечения и δ - номинальная толщина стенки оболочки, l_пр=(0.8-1.2)l_к - длина участка прижатия рейки к поверхности оболочки.

При проведении измерений со стороны внутренней поверхности части конструкции в виде оболочки и определения по ним деформаций рейка выполнена с двумя опорами одинаковой высоты по отношению к внутренней грани рейки, поверхность которой так же, как и поверхность ее наружной грани, эквидистантна дуге сечений внутренней номинальной поверхности оболочки в сечении по ее образующей, вдоль которой проводят измерения, и имеет длину L=l_к+l_пр где l_к - длина участка, вдоль которого проводят измерения, определяемая как где R_о и δ - номинальный радиус поперечного сечения внутренней поверхности оболочки и номинальная толщина ее стенки соответственно, l_пр= (0.8-1.2)l_к - расстояние между опорами прижатия рейки к поверхности оболочки, имеющими одинаковую высоту, не меньшую, чем ожидаемое максимальное приращение радиуса нормального сечения оболочки, ΔR = R_o(ε_o+ε_п), где ε_o и ε_п - найденные по предварительному расчету максимальная величина деформации равномерного растяжения оболочки от внутреннего давления и накопленнная деформация ползучести от постоянного действия этого давления за заданное время эксплуатации соответственно, т.е. деформация стенки оболочки от напряжения растяжения при рабочем давлении и накопленная за время эксплуатации при этом напряжении деформация ползучести соответственно.

При измерении изменений величин радиусов кривизны нормальных поперечных сечений оболочек трубопроводов и сосудов давления от деформаций ползучести и местных изменений формы сечений, а также при измерении изменений кривизны балок и плит, работающих на изгиб, рейка длиной L выполнена прямолинейной, ее опоры размещены на одинаковых расстояниях l/2 от середины ее длины при l= (0.5-0.7)L и имеют одинаковую высоту h_оп относительно внутренней грани рейки (или внутреннего ребра при измерениях с помощью щупа), не меньшую, чем h_оп= L₂/8R_о, где R_о - номинальный радиус поперечного сечения оболочки, причем величина L не превышает величины 0,5 R_о при измерениях вдоль дуг поперечных сечений оболочек, а при измерениях радиусов кривизны балок и плит длина базы между опорами рейки l не менее пятикратной высоты Н их постоянного сечения, а высота h_оп опор рейки не более (0,05-0,1)L.

Сущность изобретений поясняется чертежами, где: на фиг. 1 представлено устройство в виде рейки треугольного сечения для определения и контроля величин деформаций частей конструкций с помощью клиновидных щупов с разметкой по их длине; на фиг. 2 - вариант устройства - рейка прямоугольного сечения при измерениях с помощью штангенциркуля или индикаторов; на фиг. 3 - вариант устройства - рейка для определения и контроля деформаций оболочек сосудов со стороны их внутренней поверхности; на фиг. 4 - вариант устройства - рейка для определения и контроля деформаций по изменениям величин радиусов кривизны нормальных сечений оболочек трубопроводов, сосудов давления, балок и плит; на фиг. 5 - схема измерения зазоров между рейкой и внешней поверхностью сосуда; на фиг. 6 - схема измерения зазоров между рейкой и внутренней поверхностью сосуда; на фиг. 7 - схемы измерений с помощью щупа, штангенциркуля и индикатора; на фиг. 8 - схема измерений при определении величин деформаций конструкций в виде длинномерных цилиндрических оболочек типа трубопроводов, сосудов давления, балок и плит - по изменениям радиусов кривизны их сечений;
на фиг. 9 - схемы сечений при измерениях возле окантовок люков (на цилиндрических (обечайках) и на сферических (днищах)) оболочек сосудов давления.

Устройство для определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций выполнено в виде рейки постоянной высоты сечения Н. Рейка имеет два участка. Первый участок с длиной l_к, равной длине участка образующей контролируемой поверхности оболочки, вдоль которой проводят измерения, определяемой выражением где R_о и δ - номинальные величины радиуса поперечного сечения внешней поверхности оболочки и толщина ее стенки соответственно. Рейка на участке l_к может иметь сечение в виде равнобедренного треугольника с вершиной по ее внутреннему краю (фиг. 1) или прямоугольное сечение (фиг. 2). Второй участок l_пр прижатия рейки к поверхности контролируемой оболочки определяется выражением l_пр=(0,8-1,2)l_к. Рейка выполняется с поверхностями (наружной и внутренней) граней (внутреннего ребра - в варианте ее треугольного сечения), эквидистантными дуге сечения внешней номинальной поверхности оболочки по ее образующей. Рейка может иметь две опоры одинаковой высоты относительно ее внутренней грани, размещенные на концах участка прижатия l_пр рейки (фиг. 3) в случае ее прижатия со стороны внутренней поверхности оболочки в виде герметического корпуса обитаемой орбитальной станции (например), или на одинаковых расстояниях l/2 от ее длины (фиг. 4), где l - расстояние между опорами в случае проведения измерений изменений радиусов кривизны нормальных сечений трубопроводов, сосудов давления, балок и плит.

Способ определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций осуществляется следующим образом.

При определении и контроле деформаций частей конструкций ободочек сосудов давления в виде, например, обечаек и днищ герметических корпусов долговременно обитаемых орбитальных станций, на участке длины оболочки l_к (фиг. 5), начинающемся от места соединения оболочки 1 со смежной оболочкой 2 или со стыковым шпангоутом сопряжения этих оболочек и заканчивающемся на расстоянии измерения проводят с помощью рейки 3 и механических измерительных средств - клиновидного щупа (поз.4 - фиг. 7,а) с разметкой по его длине, штангенциркуля 5 - фиг. 7,б, индикатора 6 - фиг. 7, в. При этом рейка прижимается к поверхности оболочки вдоль ее образующей на участке длины l_пр=(0.8-1.2)l_к, начинающемся в конце участка l_к, измеряют величины зазоров W_i между внутренним ребром рейки в случае проведения измерений с помощью щупа 4 и поверхностью оболочки в 3-5 точках на длине l_к (фиг. 7) и по полученным максимальным величинам измеренных вдоль 4-8 образующих зазоров W_max определяют среднюю величину [W_max], равномерную деформацию растяжения оболочки как ε_p= [W_max]/R_o и величину изгибной деформации в данной точке стенки оболочки как ε_изг= (d²W/dx²)(δ/z),, где первый множитель является второй производной упругой линии изгибания образующей оболочки на длине участка измерений l_к, построенной по средним величинам измерений по всем образующим в соответствующих точках. Измерение величин W_i можно проводить также с помощью штангенциркуля 5 (фиг. 7,б) или индикатора 6 (фиг. 7,в) с использованием рейки прямоугольного сечения (фиг. 2)
При измерении зазоров между рейкой 3 и внутренней поверхностью сосуда (фиг.6) используется рейка 3 с двумя опорами, размещенными на концах участка прижатия рейки l_пр (фиг.3), имеющими одинаковую высоту, не меньшую, чем ожидаемое приращение радиуса нормального сечения оболочки.

При определении величин местных деформаций возле конструктивных узлов в виде ввариваемых в оболочки сосудов окантовок вырезов под люки (фиг.9) измерения величин зазоров проводят вдоль 4-6 линий на оболочке, выходящих из центра окантовки в ее радиальных направлениях, на длине
При определении и периодическом контроле величин деформаций частей конструкций в виде длинномерных цилиндрических оболочек в виде трубопроводов, сосудов давления, балок и плит измерения проводят на длине участка дуги оболочки постоянной толщины и длине участка балки (плиты) постоянного сечения с помощью прямолинейной рейки длиной L, не превышающей половины величины номинального радиуса поперечного сечения оболочки, имеющей опоры, расположенные на равных расстояниях l/2 от середины длины рейки, где база между опорами l= (0.5-0.7)L, предварительно снимают начальные показания измерительных средств в точках по концам рейки и в ее середине при прижатии опор рейки к гладкой плоскости и после ее прижатия к поверхности контролируемой части конструкции, находят разности этих показаний W_L/2 и W₀ определяют величину радиуса кривизны как среднее значение по измерениям на базах l и L по формуле R_i= (l²/8W₀+L²/8(W₀+W_l/2))/2 величину равномерной деформации растяжения стенки оболочки как ε_p= (R_i-R_o)/R_o, где R_о - начальный или при его отсутствии номинальный радиус кривизны поперечного сечения оболочки, определяют наличие эллипсности оболочки по измеренным величинам R_i в двух диаметрально противоположных местах сечения оболочки и деформацию местного изгиба стенки оболочки от возможной эллипсности как ε_изг= (l/R_i-l/R_o)(δ/2), где δ - номинальная толщина стенки оболочки, а для частей конструкции в виде балок и плит определяют где Н - высота сечения балки или плиты.

При проведении измерений зазоров между рейкой устройства и внутренней поверхностью сосудов давления вида корпусов долговременно обитаемых орбитальных станций и определении по ним деформаций их оболочек вида днищ и обечаек используют рейку с опорами, расположенными на концах участка прижатия рейки l_пр имеющими одинаковую высоту h_оп не меньшую, чем ожидаемое по предварительной оценке приращение радиуса ΔR = R_o(ε_o+ε_п) поперечного сечения контролируемой оболочки от деформации ε_o при рабочем уровне напряжения растяжения в стенке оболочки и от накопившейся деформации ползучести ε_п при этом напряжении за истекшее время эксплуатации.

При определении и периодическом контроле величин деформаций частей конструкций через измерение изменений величин радиусов кривизны (фиг. 8) поперечных сечений оболочек трубопроводов и сосудов давления, а также при измерении изменений кривизны балок и плит используется прямолинейная рейка длиной L с двумя опорами, размещенными на одинаковых расстояниях l/2 от с середины длины l базы опор рейки, равной (0,5-0,7)L, имеющими одинаковую высоту относительно внутренней грани (края), не меньшую h_оп=L²/8R_о, при длине рейки L не более 0,5R_о в случае измерений на трубопроводах и сосудах давления, а при измерениях на балках и плитах h_оп=(0.05-0.1)L и l не менее пятикратной высоты их постоянных сечений H.

Формула изобретения

1. Способ определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций, заключающийся в измерении геометрических отклонений от начальной формы их поверхностей и использовании результатов измерений для вычисления величин деформаций по математическим зависимостям, отличающийся тем, что при определении деформаций частей конструкций в виде оболочек на участке, начинающемся от места ее соединения со смежной оболочкой и заканчивающемся на расстоянии где R_о - номинальный радиус поперечного сечения внешней поверхности оболочки, а δ - номинальная толщина ее стенки, измерения проводят с помощью измерительных механических средств и рейки, прижимаемой к поверхности оболочки вдоль ее образующей на участке длины l_пр= (0.8-1.2)l_к, начинающемся в конце участка l_к, измеряют величины зазоров w_i между внутренней гранью рейки и поверхностью оболочки в 3-5 точках на длине l_к, определяют величину равномерной деформации растяжения оболочки как ε = [W_max]/R_o, где [W_max]- среднее значение максимального зазора W_max по измерениям вдоль 4-8 образующих, и величину изгибной деформации в данной точке стенки оболочки как ε_изг = (d²W/dx²)(δ/2), где первый множитель является второй производной средней упругой линии изгибания оболочки на участке l_к, построенной по средним величинам измерения зазоров вдоль линий измерения в соответствующих точках - в которых проводились измерения.

2. Способ определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций, заключающийся в измерении их геометрических отклонений от начальной формы и использовании результатов измерений для вычисления величин деформаций по математическим зависимостям, отличающийся тем, что при определении величин местных деформаций возле конструктивных узлов на оболочках сосудов давления в виде ввариваемых в их стенки окантовок вырезов измерения проводятся вдоль линий на оболочке, выходящих в радиальных направлениях из центра окантовки, измеряют величины зазоров _i между внутренней гранью рейки и поверхностью оболочки в 3-5 точках на длине где R_о - номинальный радиус поперечного сечения внешней поверхности оболочки, а δ - номинальная толщина ее стенки, начинающейся от сварного шва соединения окантовки с оболочкой, с помощью измерительных механических средств и рейки, прижимаемой к поверхности оболочки на участке длины l_пр= (0.8 - 1.2)l_к, начинающемся в конце участка l_к, определяют величину равномерной деформации растяжения оболочки, как ε = [W_max]/R_o, где [W_max] - среднее значение измеренного максимального зазора W_max по измерениям вдоль 4-6 линиям измерений, и величину изгибной деформации в данной точке стенки оболочки как ε_изг = (d²W/dx²)(δ/2), где первый множитель является второй производной средней упругой линии деформации оболочки на участке l_к, построенной по средним величинам измерений зазоров вдоль линий измерения в соответствующих точках.

3. Способ определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций, заключающийся в измерении их геометрических отклонений от начальной формы и использовании результатов измерений для вычисления величии деформаций по математическим зависимостям, отличающийся тем, что при определении деформаций частей конструкций в виде длинномерных оболочек типа трубопроводов, сосудов давления, балок и плит, измерения проводят на участке длины части конструкции, где номинальная толщина их стенок и высота их сечений постоянны, с помощью рейки с прямолинейной осью длиной L, не превышающей половины длины номинального радиуса R_о поперечного сечения внешней поверхности этой части конструкции, имеющей опоры одинаковой высоты, расположенные от середины длины рейки на расстояниях l/2, где l= (0.5-0.7)L, предварительно устанавливают начальные показания измерительных средств на гладкой плоскости относительно внутренней грани рейки в точках по середине длины рейки и по ее концам, и после прижатия рейки к деформированной поверхности конструкции измеряют разницу показаний измерительных средств в этих же точках W₀ и W_L/2 соответственно, величину равномерной деформации растяжения-сжатия в направлении дуги проверяемого сечения оболочки определяют как ε_p = (R_i-R_o)/R_o, где R_i - радиус кривизны, определяемый как среднее значение по измерениям на базах l и L по формуле R_i= 0,5(l²/8W₀+L²/8(W₀+W_L/2)), при этом величину деформации изгиба частей конструкций в виде оболочек определяют как ε_изг = (l/R_i-l/R_o)(δ/2), где δ - номинальная толщина стенки оболочки, а частей конструкции в виде балок и плит определяют как ε_изг = (l/R_i)(H/2), где Н - высота сечения этой части конструкции.

4. Устройство для определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций, выполненное в виде рейки постоянной высоты сечения, прикладываемой к контролируемой поверхности части конструкции с возможностью измерения механическими измерительными средствами зазоров между рейкой и поверхностью деформированной части конструкции, отличающееся тем, что в случае проведения измерений со стороны внешней поверхности части конструкции в виде оболочки с помощью клиновидного щупа с разметкой по его длине, рейка имеет сечение равнобедренного треугольника на длине участке ее длины где R_о - номинальный радиус поперечного сечения и δ - толщина стенки оболочки, на участке l_пр прижатия рейки к оболочке l_пр= (0.8-1.2)l_к она имеет прямоугольное сечение, причем верхняя грань рейки, ее внутреннее ребро на участке l_к и внутренняя грань на участке l_пр выполнены строго эквидистантными образующей внешней поверхности контролируемой оболочки.

5. Устройство для определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций, выполненное в виде рейки с постоянной высотой сечения, прикладываемой к поверхности части конструкции с возможностью измерения зазоров механическими средствами между рейкой и поверхностью деформированной части конструкции, отличающееся тем, что при проведении измерений зазоров со стороны внешней поверхности части конструкции в виде оболочки сосуда давления с помощью штангенциркуля или индикатора, рейка прямоугольного сечения выполнена с поверхностями граней, эквидистантными дуге сечения внешней номинальной поверхности оболочки по ее образующей и имеет длину L= l_к+l_пр, где l_к - длина участка, вдоль которого проводят измерения, определяемая как где R_о - номинальный радиус поперечного сечения и δ - номинальная толщина стенки оболочки, l_пр= (0.8-1.2)l_к - длина участка прижатия рейки к поверхности оболочки.

6. Устройство для определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций, выполненное в виде рейки постоянной высоты сечения с двумя опорами, прикладываемыми к контролируемой поверхности конструкции с возможностью измерения с помощью механических средств зазоров между рейкой и этой поверхностью на ее деформированном участке, отличающееся тем, что при проведении измерений со стороны внутренней поверхности частей конструкций в виде оболочек и определения по ним деформаций рейка выполнена с двумя опорами одинаковой высоты по отношению к ее внутренней грани, поверхность которой, также как и поверхность ее наружной грани, эквидистантна дуге внутренней номинальной поверхности оболочки в сечении по ее образующей, вдоль которой проводят измерения, при длине рейки L= l_к+l_пр, где l_к - длина деформированного участка, вдоль которого проводят измерения, определяемая как где R_о номинальный радиус поперечного сечения и δ - номинальная толщина стенки оболочки, a l_пp= (0.8-1.2)l_к - расстояние между опорами прижатия рейки к поверхности оболочки, имеющими одинаковую высоту, не меньшую, чем ожидаемое по предварительной оценке максимальное приращение радиуса нормального сечения оболочки, ΔR_o = R₀(ε₀+ε_n), где ε₀ - деформация стенки оболочки от напряжения растяжения при рабочем давлении, a ε_n накопленная за время эксплуатации при этом напряжении деформация ползучести.

7. Устройство для определения и периодического контроля величин деформаций частей конструкций, выполненное в виде рейки постоянной высоты сечения с двумя опорами одинаковой высоты, прикладываемой к контролируемой части конструкции с возможностью измерения механическими измерительными средствами зазоров между рейкой и поверхностью этой части и определению по ним с помощью математических зависимостей изменений радиусов кривизны этих частей и их деформаций, отличающееся тем, что при измерении изменений величин радиусов кривизны поперечных сечений оболочек трубопроводов и сосудов давления от искажений формы этих сечений, а также при измерении изменений кривизны балок и плит от их изгиба, рейка длиной L выполнена прямолинейной с двумя опорами, расположенными на одинаковых расстояниях l/2 от середины ее длины, имеющими одинаковую высоту относительно внутренней грани (или края - при измерении щупом) рейки не меньшую, чем h_oп= L²/8R₀, где R_о - номинальный радиус поперечного сечения оболочки и l - длина базы между опорами, определяемая как l= (0.5-0.7)L, причем величина L не превышает величины 0.5R_о при измерениях на оболочках, а при измерении радиусов кривизны балок и плит длина базы между опорами рейки l не менее пятикратной высоты Н сечения балки и высота опор рейки h_oп не более (0.05 - 0.1)L.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9