Рекомендуемый метод измерения фактической энергии
С.1 Принцип
Измерение энергии, сообщенной забивным штангам, может быть выполнено с помощью специально оборудованного участка штанг (измерительной штанги), расположенного на расстоянии, превышающем в 10 раз их диаметр, под точкой удара молота по наковальне (см. рисунок С.1).
По вопросу дополнительной информации см. [1]-[6].
1 - наковальня; 2 - специально оборудованный участок штанг (измерительная штанга); 3 - забивные штанги; 4 - тензометр (измерительный преобразователь); 5 - акселерометр; 6 - грунт; F - сила; - диаметр штанги
Рисунок С.1 - Специально оборудованный участок штанг (пример)
С.2 Оборудование
Измерительное устройство состоит из сменной инструментальной штанги, установленной между наковальней и верхом забивных штанг, и включает в себя:
- систему измерения вертикального ускорения, имеющую линейную характеристику до 5000 g;
- систему измерения осевой деформации штанги;
- аппаратуру с разрешением выше, чем 1·10 с, для наблюдения, регистрации и предварительной обработки сигналов;
- систему обработки данных (регистратор данных и компьютер).
При использовании тензометров для измерения осевой деформации они должны быть равномерно распределены вокруг инструментальной штанги, предпочтительно двумя ортогональными парами.
С.3 Измерения
При каждом ударе проверяют корректную работу измерительного оборудования и датчиков, отображающих полученные результаты измерения.
Необходимо проверять, чтобы сигналы от акселерометров и измерительных приборов находились на нуле до и после удара.
При измерении ускорения и деформации точность должна быть выше, чем 2% измеренного значения.
С.4 Вычисление
С.4.1 Силу F, сообщенную штангам, вычисляют по формуле:
, (С.1)
где - измеренные осевые деформации измерительной штанги за время t;
- площадь поперечного сечения измерительной штанги;
- модуль Юнга измерительной штанги.
С.4.2 Скорость измерительной секции v(t) вычисляют путем интегрирования ускорения для времени t.