- •Согласовано утверждаю Зав. Кафедрой опнн, доцент Зам. Директора по учебной работе ______________н.М. Захаров _______________г.И. Евдакимов
- •Методические указания к лабораторной работе № 3 испытание на кручение образцов из различных материалов
- •1 Теоретическая часть
- •2 Экспериментальная часть
- •3 Контрольные вопросы
- •1 Теоретическая часть
- •2 Экспериментальная часть
- •3 Контрольные вопросы
- •4 Требования техники безопасности при выполнении лабораторной работы
- •5 Список использованных источников
2 Экспериментальная часть
2.1 Ознакомиться с устройством испытательной машины КМ-50 и экстензометром для замера упругих деформаций при кручении. Экстензометр на образце устанавливается таким образом, чтобы цена деления стрелочного индикатора соответствовала углу поворота фиксированных сечений на 1 минуту. Образец с установленным экстензометром закрепляется в захватах машины заранее и производится предварительная проверка показаний индикатора.
2.2 Нагружение образца производят вручную. Начальный крутящий момент Мкр принимают за условный ноль и при этом значении снимают первое показание по. Далее увеличивают крутящий момент одинаковыми ступенями Мкр, производят соответствующие отчеты по экстензометру и заносят их в журнал испытаний.
2.3 Доводить нагрузку до очередного значения всегда нужно снизу, т.е. переходить заданную нагрузку, а затем производить частичную разгрузку не допускается.
2.4 Осуществив последнюю ступень нагружения, следует разгрузить образец до нагрузки, соответствующей начальной, и проверить показания по данным первой записи. Результаты опыта можно считать достоверными, если показания индикатора при этом вернутся к первоначальным. Снятие отчетов по индикатору можно также производить и при разгрузке образца по ступеням.
2.5 Производят обработку результатов испытаний. После очередной записи отчета по индикатору в журнале испытаний для каждой ступени нагружения производится подсчет приращения показаний, которые затем переводятся согласно цене деления экстензометра в минуты угла закручивания. В последней колонке таблицы журнала испытаний подсчитывается нарастающий угол закручивания испытуемого образца.
По значению величин нагрузки Мкр (из первой колонки таблицы) и соот
ветствующему этой нагрузке значению суммы приращений угла закручивания строится график диаграммы кручения в координатах Мкр - , по которому просматривается линейность зависимости между Мкр и .
Для среднего приращения момента (ступени нагружения) Мкр определяется среднее приращение угла закручивания по формуле:
,
(6)
где п - число ступеней нагружения.
Модуль упругости второго рода определяется на основании формулы (3) с учетом перевода минут в радианы
,
(7)
где l - длина образца, мм, равная расстоянию между опорными кольцами экстензометра.
Полученное в результате эксперимента значение модуля сдвига сравнивается с табличным значением равным Gт = 8104 МПа и определяется погрешность по формуле
.
(8)
В заключении работы делаются выводы.
2.6. Составляется журнал испытания и делаются выводы по работе.
Журнал испытания
Измеряются размеры образца:
- диаметр d =........мм;
- расчетная длина l =.........мм;
- полярный момент
инерции поперечного сечения
=.............мм4.
Изображается внешний вид образца (рисунок 5).
EMBED PBrush
Рисунок 5 - Образец для испытания
Результаты испытания образца представляются в табличной форме (таблица 1).
Таблица 1 – Результаты испытания образца
Вычерчивается экспериментальная диаграмма нагружения образца (рисунок 6).
М
кр,
Н.м
, мин
Рисунок 6 - Экспериментальная зависимость между крутящим моментом и
углом закручивания
Среднее приращение крутящего момента равно Мкр =........Нм.
Среднее значение угла закручивания, мин, соответствующее Мкр определяется по формуле (6).
Определяется опытный модуль упругости второго рода по формуле (7) и сравнивается с теоретическим модулем упругости, который равен
GТ = 8 .104 МПа.
Определяется расхождение между теоретическим и опытным модулями упругости по формуле (8).
Выводы:
