II. Выполнение эксперимента и обработка результатов испытаний

Перед установкой образца в машину необходимо замерить его рабочую длину и диаметрс точностью до 0,1 мм. Вычислить величину полярного момента сопротивления поперечного сечения образца. Полученные данные занести в отчет.

Ознакомиться с конструкцией испытательной машины, установить стальной образец в ее захваты и произвести ступенчатое нагружение до разрушения образца. При этом для каждой ступени нагружения отмечать угол закручивания образца. По этим данным построить диаграмму кручения в виде зависимости .

Используя диаграмму кручения определить предел пропорциональности и предел прочности.

В отчете по лабораторной работе зарисовать вид поперечного сечения образца после разрушения и дать письменные пояснения о характере этого разрушения.

Отчет должен содержать:

1. Эскизы образцов и мест их разрушения.

2. Объяснение причин характера разрушения образца.

3. Заполненные таблицы результатов измерений.

4. График зависимости .

5. Краткие выводы.

III. Вопросы для подготовки к защите работы:

1. В чем заключается испытание материала на кручение?

2. В каких координатах строится диаграмма кручения?

3. Как изменится длина и диаметр круглого бруса при скручивании? Почему?

4. Как и для чего устанавливается связь между скручивающим моментом и напряжением в поперечном сечении вала?

5. Показать, как зависит от крутящего момента величина угла закручивания вала?

6. В чем заключается расчет вала на прочность?

7. В чем сходство и различие расчетных формул для валов круглого и прямоугольного сечения?

8. Как распределяются напряжения по поперечному сечению круглого вала при кручении?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N 5

Тема: Определение модуля упругости второго рода (модуля сдвига).

Цель работы:

1. Построить диаграмму кручения образца.

2. Определить значение модуля упругости второго рода (модуля сдвига) для стали.

3. Дать оценку точности определения модуля .

Необходимое оборудование и приборы

1. Испытательная машина на кручение КМ-50.

2. Экстензометр.

3. Штангенциркуль.

4. Образец из стали.

I. Теоретические основы работы

Связь деформации с нагрузкой при кручении устанавливается известной формулой:

₍₂₅₎

где − рабочая длина вала;

−модуль упругости второго рода (модуль сдвига);

−полярный момент инерции поперечного сечения вала.

При известных значениях иможно через крутящий момент и со­ответствующий ему угол закручивания, подсчитать величину модуля сдвига:

₍₂₆₎

II. Выполнение эксперимента и обработка результатов испытаний

Для определения модуля сдвига необходимо измерить испытуемый стальной образец и подсчитать полярный момент инерции его поперечного сечения. Изучить конструкцию экстензометра, описание которой приведено в приложении №3.

Установить образец в захваты машины и произвести ступенчатое нагружение, записывая каждый раз отклонение стрелки индикатора. Затем подсчитав среднее арифметическое число делений отклонения стрелки, найти значение модуля сдвига.

Расчетная длина образца (расстояние между кольцами экстензометра) , цена одного деления индикатора соответствует углу закручивания в одну минуту.

В отчете необходимо представить:

1. Заполненные таблицы результатов измерений.

2. График зависимости .

3. Вычисление модуля сдвига .

4. Оценку точности найденного значения .

5. Краткие выводы.