Если испытания являются кратковременными, то для регистрации удобнее всего пользоваться самопишущими приборами. Как было указано выше, при длительных статистических испытаниях измеряемую величину регистрируют группой счетчиков, каждый из которых реагирует на сигнал определенного уровня.

Перемещения измеряют при малых их значениях и статическом нагружении с помощью индикаторов и прогибомеров. Большие статические перемещения далеко расположенных точек крана, например крюка, головки башни или конца стрелы, удобнее всего измерять при помощи теодолита и геодезических реек.

При движении крана измерение перемещений осуществляется при помощи ночной фотосъемки. Для этого к наблюдаемой точке крана прикрепляется источник света. Три дополнительных источника света устанавливаются неподвижно и указывают координатные оси. При движении наблюдаемой точки в поле зрения открытого объектива фотоаппарата на светочувствительной пленке или пластинке остается след, представляющий траекторию движения точки (рис. 201). Этот способ весьма прост, но, конечно, не дает большой точности и применим при больших и медленно проходящих перемещениях. Быстро и просто измерить большие перемещения можно также по фотографии, сделанной с выдержкой большей, чем время нагружения.

Малые и быстро проходящие перемещения удобно регистрировать при помощи скоростной киносъемки. Во ВНИИСтрой-дормаше ее применяли для замера перемещения модели стрелы, работающей на сжатие, в момент потери устойчивости. Аналогичным способом инж. Ф. М. Лейнер измерил на портальном кране углы качания груза из плоскости подвеса.

Рис. 199. Измерение малых перемещена неподвижной ветви грузового каната)

Рис. 200. Измерение теодолитом ний индикаторами и прогибомерами опускания крана (рейка укреплена

Если необходимо измерить перемещения одной точки крана относительно другой, например поворот подъемной стрелы относительно башни, качание грузовых канатов относительно точки подвеса, то применяют датчики в виде потенциометров или сельсинов. Прибор для измерения углов качания груза (рис. 202) состоит из штанги, подвешенной к концу стрелы между идущими вниз ветвями грузового каната, и двух пар направляющих роликов для канатов, укрепленных в нижней части штанги. Штанга двойным шарниром присоединяется к стреле. Со штангой связаны якоря двух сельсинов, размещенных под углом 90° друг к другу. При качании груза в любом направлении один сельсиц поворачивается на угол, равный углу отклонения груза в плоскости подвеса, а другой — из плоскости.

Для исследования колебаний груза при изменении вылета подъемной стрелы у ее основания устанавливают третий сельсин, который включается в цепь сельсина, измеряющего угол качания в плоскости подвеса таким образом, что на осциллограф подается разность их напряжений, т. е. всегда измеряли угол качания груза относительно вертикальной оси (точность таких измерений ~1°).

Рис. 201. Траектория движения крюка крана МБТК-80 при изменении вылета стрелы (снята ночью)

Напряжения измеряются тензометрами. При статических испытаниях удобнее всего принять тензометры Гугенбергера, с помощью которых можно наиболее быстро получить необходимые результаты.

Если необходимо быстро определить характер распределения напряжений в конструкциях сложной конфигурации, то целесообразно использование лаковых покрытий. В Лейпцигском институте подъемно-транспортной техники (ГДР) при помощи лакового покрытия было изучено распределение напряжений в цилиндро-конической части башни крана Рапид-III, имевшей несколько проемов (рис. 203), после чего были наклеены тензо-датчики.

Чаще всего используют тензометры сопротивления, наклеиваемые на конструкции в точках, где необходимо измерить напряжение. Обычно применяют тензометрические датчики с базой 5—30 мм, включаемые вместе с компенсационным датчиком в мостик Уитстона. Сигнал датчика усиливается и подается на шлейф осциллографа.

При статических испытаниях выполняют визуальный отсчет по экрану осциллографа, а при динамических — показания записывают на фотопленку или фотобумагу.

Применение усилителя создает известные затруднения. Поэтому в тех случаях, когда это возможно, применяют длинно-базовые датчики с мощным сигналом, регистрируемым непосредственно чувствительным шлейфом осциллографа.

Тензодатчики удобны благодаря своей универсальности. На пленку осциллографа можно записывать одновременно до восьми параметров.

Некоторые затруднения возникают в зимнее время, когда наклейка и изоляция датчиков требуют много времени и труда.

Рис. 202. Прибор для измерения

Рис. 203. Измерение напряжений

Такие датчики были разработаны и успешно применялись Южным научно-исследовательским институтом (ЮЖНИИ).

С помощью тензометров обычно нельзя измерить напряжения от собственного веса. А. С. Татаринов разработал датчик, позволяющий измерять эти напряжения.

На рис. 204 показана установка аппаратуры для измерения напряжения от собственного веса в поясе башни крана С-464.

На пояс наклеен датчик в виде пластины из оптически-активного материала (например, из эпоксидной смолы). В поясе и пластине после наклейки просверлены два отверстия одинакового диаметра, расположенные вдоль линии действия измеряемого напряжения, в результате чего металл пояса между отверстиями разгружается, а в пластине возникает напряжение, которое можно измерить оптическим методом с помощью полярископа, укрепленного на кронштейне к поясу башни.

Измерения, проведенные автором, показали, что расхождения между данными опытов и расчетов не превышают 20%.

Если необходимо определить скорость установившегося движения, то достаточно ручным тахометром измерить число оборотов двигателя соответствующуго механизма. Измерения скорости в периоды неустановившегося движения производятся с помощью тахогенератора, напряжение которого пропорционально числу оборотов. Показания тахогенератора обычно записываются тем же осциллографом, которым записываются напряжения.

Рис. 204. Устройство для измерения напряжений от собственного веса

Ускорения отдельных точек крана измеряются при помощи акселерометров или сейсмических приемников (типа СПМ-16а) электродинамического типа, работающих в режиме акселерометра (рис. 205). Их показания записываются на пленку осциллографа. Применение сейсмических приемников основано на том, что собственные колебания башенных кранов совершаются с низкими частотами (0,4—3 гц), существенно отличающимися от собственной частоты сейсмоприемника (34 гц). Сигнал сейсмоприемника пропорционален третьей производной от перемещения его корпуса, укрепленного на кране, поэтому для записи ускорения необходимо, чтобы регистрирующий прибор обладал интегрирующими свойствами.

Нагрузки при статических испытаниях чаще всего измеряются при помощи обычных пружинных динамометров. Для замера усилий в канатах при движении динамометры снабжают потенцио-метрическими или индуктивными датчиками, показания которых записываются осциллографом. Иногда для той же цели применяют тяги с наклеенными на них тензодатчиками. Такие тензометриче-окне тяги предварительно тарируют, а затем устанавливают в местах, где необходимо измерить растягивающее усилие, например между крюком крана и грузом или между поворотной платформой и стреловым расчалом.

Для измерения нагрузок на элементы крана, труднодоступные для установки стандартных динамометров или тензометрических тяг, успешно применяют тензометрические мессдозы.

Во ВНИИСтройдормаше были разработаны мессдозы в виде шара с наклеенными по динамометру тензодатчиками, при помощи которого успешно измерялись давления до 200 т. Эти мессдозы, вложенные между осыо и подшипником ходового колеса, применяли для измерения давлений на опоры башенного крана (рис. 206). Неоднократно проводившаяся тарировка показала постоянство соотношения между давлением и показанием датчика.

Рис. 205. Установка сейсмического датчика:
а — на башне в горизонтальном направлении; б — на крюковой обойме в вертикальном направлении

Исследования А. М. Казанского, который измерял давления на шары опорно-поворотных кругов при помощи тензодатчиков, наклеенных на эти шары, показали, что даже при покачивании шаров на угол до 5° практически сохраняется линейная зависимость, полученная при тарировке. Эти измерения проводились как непосредственно на кранах, так и на специальном стенде (рис. 207). Подключая последовательно датчики к осциллографу, определяли давления на 20 шаров при каждом нагружении.

В некоторых случаях для измерения опорных давлений могут быть применены балочкн с наклеенными на них тензометрическими датчиками. Устанавливая колеса крана на эти балочки, можно измерить одновременно давление на все опоры. Изменением длины балочек можно имитировать изменение податливости основания крана и выявить его влияние на распределение давлений.

Мощности двигателей измеряются обычными техническими приборами. Для того чтобы определить мощность на валу двигателя необходимо из величины, измеренной электрическими приборами, вычесть величину потерь двигателя. Для этой цели удобнее всего пользоваться значениями к. п. д. двигателя. Следует учитывать, что они зависят от относительной нагрузки.

Рис. 206. Установка шаровых мессдоз для записи давлений на ходовые колеса:
а — общий вид; б — разрез по колесу; 1 — колесо; 2 — шаровая мессдоза; 3 — подшипник; 4 — ось; 5 — подвеска; 6 — рама крана