Статикалық анықталмаған арқалықтың иiлуiн зерiттеу.

Жұмыстың мақсаты: Тiрек күштерiн анықтауға арналған иiлудiң теориялық өрнектерiнің дәлдігін тәжрибеден тексеру.

Сынақ қондырғысы мен сыналатын үлгi.

Бұл жұмысты орындау үшiн №8 лабораториялық жұмыстағы қондырғы мен үлгi қолданылады. Ол үшiн аталған қондырғы қайта жабдықталады, осылай жабдықталған қондырғының кескiнi.

14-суретте көрсетiлген.

14-сурет

Суретте көрсетiлген арқалықтың шын мәнiндегi есептеу нұсқасы 15-суретте кескiнделген, ол үш топсалы тiректерге орнатылады. Яғни бiр рет статикалық анықталмаған есеп болып табылады. Себебi бұл жағдайда белгiсiз 4 тiрек күшi пайда болады да, ал статиканың жазық есепке тепе-теңдiк теңдеу саны үшеу-ақ екенi белгiлi. Сондықтан осындай есептер статикалық анықталмаған деп аталады, яғни белгісіз тірек күштерін тек статиканың тепе-теңдік теңдеулерін пайдаланып анықтауға болмайды.

Осындай есептердi шешу үшiн кез-келген бiр тiрек ойша алынып тасталады да оның әсерi тiрек күшiмен алмастырылады және тiрек алып тасталған қиманың иiлу

15 - Сурет

мөлшерi нөлге тең деген шарт қойылады. Осы шарт арқалықтың деформация теңдеуi болады да статиканың үш теңдеуiмен қосылып арқалықтың белгiсiз тiрек күштерiн анықтауға мүмкiндiк бередi.

Дәл осы принцип тәжрибелiк сынақты өткiзу үшiн де қолданылады. 1-суретте кескiнделген қондырғыда арқалықтың ортадағы «С» қимасының иiлу мөлшерi нөлге тең екенi белгiлi. Ал ендi осы арқалықты «А» және «Е» қималарында орналасқан сырғалардың көмегiмен жүктесек «С» қимасы жоғары көтерiлетiнi 16-суреттен көрiнiп тұр.

Ал «С» қимасында шын мәнiнiнде тiрек болғандықтан бұл қиманың иiлу мөлшерi нөлге тең болу керек едi. Олай болса «С» қимасындағы сырғаға жүк iле отырып, бастапқы орнына қайта келтiрсек, дәл осы мезгiлдегi сырғаға iлiнген жүктiң салмағы «С»

16 – Сурет.

тiрегiндегi тiрек күшi R^э_с-ның мәнiне тең болады екен. Осы тәсiл сынақ қондырғысында тәжрибе жасау үшiн қолданылады.

Белгiсiз тiрек күшiн тәжрибе арқылы анықтау.

14-суреттегiдей құрастырылған сынақ қондырғысын құрастырғаннан кейiн арқалықтың толық ұзындығы АЕ бiрдей төрт аралыққа бөлiнедi. Бұл аралықтарды «а»-деп белгiлейiк. Анықталған «В» және «Д» қималарына жылжымалы тiректердi орналастырамыз. Ескерте кету керек өлшеу жұмыстарын жүргiзген кезде А, В, С, Д, Е, қималарының орны үлгiнiң бетiне қара қаламның көмегiмен сызықтар (штрихтар) жасау арқылы белгiленедi. А, С, Е, қималарына жүк iлетiн сырғаларды орналастырамыз. Ал «С» қимасының үстiне (жоғарғы бетiне) вертикаль бағытта орналасқан сағат тәрiздес индикаторды штативтiң көмегiмен бекiтемiз. Арқалықты жүктемей тұрған мезгiлдегi индикатордың көрсетуiн дәптерге жазып аламыз. (ол «0»-саны немесе кез-келген басқа да сан болуы мүмкiн.) Ендi «А» және «Е» қималарындағы сырғаларға салмағы F=5кг=50Н.

Гирлердi бiр мезгiлде жайлап орналастырамыз. Ол үшiн екi студент қондырғының екi жағында тұрып әлгi гирлердi бiр мезгiлде сырғалардың табақшасына орналастырады. Олай етпеген жағдайда, «В» және «Д» тiректерi тек бiр бағытта (жоғары қарай) жүк көтере алатындықтан, арқалық бiр басына қарай ауып кетуi мүмкiн. Ол қондырғының қирап, адамдардың зақым алуына соқтыруы ықтимал.

Осылай етiп жүктелген жағдайда арқалық иiлiп «С» қимасы жоғары көтерiледi, оны индикатор стрелкасының ауытқуы көрсетедi. Одан әрi «С» қимасындағы сырғаға бiрте-бiрте жүктер iле отырып, индикатордың көрсетуiн әлгi дәптерге жазып алған көрсетуiне дейiн жеткiзуi керек, осы мезгiлдегi ортадағы сырғаға iлiнген жүктiң салмағы R^э_с-тiрек күшiне тең болады, ал оның бағыты вертикаль төменге қарай бағытталған болып шығады. Тәжрибенiң дәлдiгiн арттыру үшiн сынақ кем дегенде үш рет қайталанып, R^э_с-ның орташа мәнi есептелуi керек.