
- •Лабораторная работа №3. Опытная проверка закона Гука. Определение модуля упругости первого рода и коэффициента Пуассона.
- •Изменение формы образца при испытаниях на растяжение
- •Универсальная машина ум-5
- •3) Разобраться со схемой рычажного тензометра и ознакомиться с реальным прибором (узнать, как он крепиться на деталь, как производится отсчет и т.П.).
- •Тензометр гуггенбергера рычажный
- •Форма отчета по лабораторной работе
- •Вопросы для подготовки к защите работы
3) Разобраться со схемой рычажного тензометра и ознакомиться с реальным прибором (узнать, как он крепиться на деталь, как производится отсчет и т.П.).
Тензометр гуггенбергера рычажный
На стальном образце 1 прямоугольного поперечного сечения (рис. 2), закрепленном в захватах 2 машины УМ-5, установлены попарно (для увеличения точности измерений) рычажные тензометры Гуггенбергера: 3 – для измерения продольных деформаций, 4 – для измерения поперечных деформаций.
Рычажный тензометр (рис. 3) устанавливается на образец 1 с помощью специальной струбцины и опирается на него двумя ножами – неподвижным 2 и подвижным 3, выполненными в виде призмы.
Рис. 2. Схема закрепления тензометров на образце Рис. 3. Схема рычажного тензометра
Расстояние l0 между ножами называется базой тензометра (минимальная - 20 мм, но с помощью удлинителей база может быть увеличена до 100 мм). При деформации образца расстояние между ножами изменяется. Подвижный нож 3 повернется и отклонит рычаг 4. Отклонение рычага 4 через тягу 5 передается на стрелку 6, которая повернется вокруг оси, закрепленной на рамке 7. Перемещение стрелки по шкале 8 пропорционально изменению расстояния между ножами.
Шкала 8 тензометра проградуирована в миллиметрах. Отношение отсчета по шкале к изменению расстояния между ножами называют коэффициентом увеличения тензометра K, величина которого определяется соотношением
где
-
размеры плеч рычагов тензометра (рис.
3).
Значение его для каждого тензометра указывается в паспорте.
Для повышения точности определения искомых упругих характеристик образец необходимо нагрузить ступенями 3-4 раза. Наибольшую нагрузку на образец можно определить по величине предела пропорциональности или предела текучести материала по формуле:
(4)
Тогда при числе ступеней нагружений m величина ступени нагружения
. (5)
III. ВЫПОЛНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
1.
Штангенциркулем измеряют поперечные
размеры образца b и h с
точностью 0,1 мм. По формулам (4) и (5)
определяют величину ступени нагружения
и
число опытов m и
записывают эти данные в журнал наблюдений.
2. Нагружают образец предварительной нагрузкой и устанавливают стрелки 6 (рис. 2) всех четырех тензометров в исходное положение. Величину этой нагрузки и показания тензометров принимают за исходные и записывают в журнал наблюдений.
3.
Нагружают образец равными ступенями
и
записывают соответствующие показания
всех тензометров
.
Вычисляют среднее значение приращений
показаний двух тензометров 3 для измерения
продольных деформаций и двух тензометров
4 – для измерения поперечных деформаций
по формулам соответственно:
и
, (6)
где m - число ступеней нагружения.
После
этого вычисляют опытные значения
абсолютных продольных
и
поперечных
деформаций
,
, (7)
где K - коэффициент увеличения тензометра.
4.
Подставив значение
в
формулу (3), определяют опытное
значение модуля продольной упругости
.
Затем, подставив значения
и
в
формулу
с
учетом формулы
,
получают опытное значение коэффициента
Пуассона
.
5. Проводят анализ результатов опыта.