Література

1. П.І.Ванкевич та інш. Лабораторний практикум з опору матеріалів. – ТзОВ НВФ “Магнолія плюс”: м. Львів, 2004.-216с.

2 Г.С.Писаренко. Сопротивление материалов. – Наукова думка:

Киев, 1986.-568с.

3 ГОСТ 25.502-79. Расчеты и испытания на прочность в машиностроении, Методы механических испытаний металлов. Методы испытания на усталость. – М.: Изд-во стандартов, 1980.- 12с.

Лабораторна робота №3

ВИЗНАЧЕННЯ МОДУЛЯ ЗРУШЕННЯ СТАЛІ ПРИ КРУТІННІ

Мета роботи: визначити залежність між крутним моментом і деформацією, визначити модуль пружності сталі при крутінні.

Короткі теоретичні відомості

При крутінні стрижня круглого або кільцевого поперечного перерізу залежність між крутним моментом і кутом закручування зберігається пропорційної до значення крутного моменту, що відповідає межі пропорційності матеріалу зразка.

У цьому інтервалі деформація підкоряється закону Гyкa:

(1)

де – крутний момент;

– розрахункова довжина зразка;

– момент зрушення;

– полярний момент інерції поперечного перерізу зразка.

Визначення модуля зрушення при випробуванні на крутіння виправдане тим, що при крутінні зразків у перетинах, перпендикулярних осі, виникають деформації зрушення.

На підставі відносини (1) модуль зрушення розраховують по формулі

(2)

де – середнє значення кута закручування, що відповідають щаблі збільшення крутного моменту .

Проведення досліду

Зразок виготовлений зі сталі 45, діаметр робочої частини =15 мм. Розрахункова довжина зразка .

Вимір кутів закручування здійснюється экстензометром, що складається із труби, закріпленої на верхньому перетині розрахункової частини зразка. Знизу на трубі закріплена алідада. Нa нижньому перетині розрахункової частини закріплений лімб (див. Рисунок 1). Кути закручування відлічуються по лімбі за допомогою алідади, ціна розподілу алідади 30 сек.

Випробування проводяться на іспитовій машині КМ-50

0. Визначити значення крутного моменту, що відповідає початку плинності зразка

де – границя текучості матеріалу зразка (для сталі 45 =2000 кг/див²).

– полярний момент опору, см³.

Максимальний момент при випробуванні приймають рівним:

0. Записати по лімбі кут, що відповідає початку випробування.

1. Щаблями по 2 - 4 н.м навантажити зразок до прийнятого значення .

2. При кожному щаблі навантаження визначити й записати кут закручування.

3. Побудувати початкову ділянку діаграми крутіння в координатах ( ) (Рисунок 2)

4. 

5. Визначити , підставити у формулу (2) і знайти .

6. На підставі отриманого значення й значення модуля пружності при розтяганні (з роботи №2) визначити величину коефіцієнта Пуассона по формулі:

Таблиця 1 Таблиця спостережень

0		24147´
4	4	24030´
8		23900´
12		23740´
16		23610´

,

де – число щаблів крутного моменту

;

Контрольні запитання

1. Яка мета роботи?

2. На якій ділянці діаграми крутіння кут закручування пропорційний крутному моменту?

3. По яких перетинах виникає деформація зрушення при крутінні?

4. Що характеризує модуль зрушення?

5. Написати формулу залежності між трьома пружними постійними для даного матеріалу.