сопромат лабы

плены струбцины 5, которые, следуя за деформацией нагруженног о

образца, поворачиваются на некоторый угол в .

Непосредс! венно измерить угол О с необходимой точностьюУне

представляется возможным. Поэтому при помощи стрелочных ин-

Т

дикаторов 6 можно измерить линейные перемещения о фиксиро-

ванных точек струбцины 5, отстоящих на рассгоянни L от оси

стержня /. Тогда угол поворота сечения (угловоеНперемещение) оп-

ределяе1ся так.

Б

0 = ,gO =

йj

и

2 ^

р

^ -

Г

f

о

т

и

з

о

п

е

Р

Рис. 5.1

Т,

У

Чпах -

Р

- ^ р г

Т

V-^

Н

Для стали предел пропорциональности

при сдвиге тр^ «(0,55 -

- 0,60) X стрг, где (Ург

Б

- предел пропорциональности при растяже-

нии-сжатии (принять (Трг=ИК) МПа)

й

П р о в е д е н и е

и с п ы т а н и я

После ознакомления с це-

и

можно приступить к про-

лью работы, схемой опытной установк

ведению испытания.

р

Для исключения

влияния возможных зазоров в опытной уста-

некоторы

новке и повышения тем самым точности эксперимента к образцу

необходимо приложить

й начальный скручивающий мо-

таблиц

огсчеты по обоим индикаторам и

мент. После этого сделать первы

и

опытных данных. Затем момент уве-

занести их в графу п

индикаторам. Провест 4-5 последовательных догружений образца

с записями

показани

й индикаторов.

п

После разгрузкзобразца обратите внимание на показания обоих

индикаторов: он

должны быть первоначальными, если испытание

е

происходило в упругой стадии деформации.

Р

Опытные данные

Т а б л и ц а

о п ы т н ы х д а н н ы х . Обработка опытных дан-

сгроить в осях Т, и п, т к. отсчеты п пропорциональны углу поворо-

та сечений Названные графики показаны на рис 5 2

У

Т

Н

и

Б

1>ис. 5 2 й

он

По расположению опытных точек на графике видно, чго irjy-

чаемая зависимость имее

линейныйр

харакаер Линию связи про-

вести визуально так, чтобы

а распола1алась как можно ближе ко

всем опытным точкам.т

з

Начальный участок диаграммы может оказаться нелинейным

зазоро

ив элементах опытной усгановки.

вследствие

в

п

Но характеру графической зависимос1и можно сделать вывод,

гюдтверждается jhi закон Гука при кручении (сдвиге)

Р

Резулыаты испытания

У

^

i

L

^

L

L

Т

Угол закручивания на ступень нагрузки

Н

Ав = в 2 ' 0 х .

Б

(5.6)

Опытное значение модуля сдвига

й

Go„ определить из формулы

(5.1), приняв

Г = ЛГ^^,, а

упругим

Затем вычислить значение

модуля

сдвига G^ из теоретической

зависимости

(5.3)

р

и постоянными (при из-

между тремя

о

вестных значениях модуля Е

и коэффициента v), сравнить его с

опытным значением G„„ и сделать вывод о достоверности

назван-

ной теоретической зависимости.

и

з

тВыводы

о

ли

материал образца

закону

Сделать заключение: подчиняется

У

Т

t. Определить опытным путем значение модуля упругости при

сдвиге для образца из стали

Н

Исходные данные

й

Требования к испытанию (4 сгроки)

Б

Используемые формуль! (4 строки).

строки)

.

Испытательная установка (4

Материал образца (4 строки).

о

Измерительные приборы (4

строки).

Схема опытной установки (26 строк)

и

I

тI

Те

з

Тш1

о

п

d = ...

Р

/ о = -

еL = ...

ния) при кручении?

Т

5. Какое из допущений, принятых в к>'рсе сопротивления мате-

Н

У

риалов, проверяется в данной лабораторной работе?

6. Между какими тремя упругими

постоянными

материала

су-

ществует теоретическая зависимость?

Б

7. Сформулируйте общую цель лабораторной работы.

8. Какую

из величин, входящих

в формулу деформации

при

й

крз'чении, необходимо измерить в процессе определения модуля

сдвига?

9. Основные требования, предъявляемые к испытанию.

10. Какие измерительные

прибор

ы использовались при проведе-

нии опыта?

и

11. Какие перемещения

о измерить при помощи стрелоч-

ного индикатора?

и

12. Как перейти от показанияможнстрелочного индикатора к величи-

з

не линейного перемещения?т

методик

а опытного определения угла поворота сечения?

13. Какова

14. Почему максимальные касательные напряжения, возникаю-

п

щие в образце в процессе опыта, не должны превышать предела

Почем

пропорциональности?

15.

у в таблице опытных данных равным

приращениям

16. Какой характер зависимости угла поворота сечений от скру-

чивающегоР

момента наблюдается в опытах и о чем это свидетель^

ствует?

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 6

ИСПЫТАНИЕ ВИНТОВОЙ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ

ПРУЖИНЫ

вольно сложный, т.к. стержень ее испытывает одновременно кру-

Т

чение, сдвиг и изгиб. У пружин с малыми углами наклона витков

( а 5IS'') влиянием сдвига, а также изгиба пренебрегаютН

и при вы-

воде формул учитывают лишь кручение стержня.

Б

Полученные таким образом расчетные формулы просты и удоб-

ны для практики, но в некоторой степени приближенны. Достовер-

ности их определяется опытом.

й

Цель

и

ы

работ

Цель работы - определить опытным путем продольную дефор-

мацию винтовой цилиндрическойо

пружины, подтвердить для этого

случая соблюдение законатГука.

Дгм этого

я пружина подвергается нагружению растяпшио-

и

щей силой с одновременным измерением деформации (удлинения).

з

опытна

Исходные данные

Т р б о в а н и я

к и с п ы т а н и ю . Опытная пружина долж-

п

на нагружаться статической нагрузкой равными ступенями до на-

е

Р

напряжение в стержне пружины определяется по формуле

8FD

(6 1)

^тах = г .

Л =

(6.2)

Gd^

Жесткость пружины,

т е величина силы, вызывающей дефор-

мацию, равную единице удлинения, определяется по формуле

Т

Н/м

У(6.3)

И с п ы т у е м ы м

Б

элементом является пружина растяжения с

плотно сомкнутыми витками, имеющими малый Нугол наклона.

й

Стержень пружины стальной, значение модуля сдвига приведе-

делени

но в техническом паспорте опытной установки.

И з м е р и т е л ь н ы е п р и б о р ы . Измерение деформации

р

пружины, т.е. ее удлинение, осуществляется по мерной шкале

одног

о

я i мм.

опытной установки с ценой

Используеася о п ы н а я

у с т а н о в к а настольного типа с

т

нафужением опытной пружины калиброванными грузами (гирями)

и

Схема општной установки с пружиной изображена на рис. 6.1.

з

о

п

е

Р

Опытные данные

У

Обработка

т а б л и ц ы

о п ы т н ы х д а н н ы х

Т

заключается

в вычислении значений приращений нафузки

AF и деформации

пружины

ДЯ, а затем их средних значений

AF^

и ДЯ,„.

Б

Опытное значение деформации пружины от ступени нагрузки

будет Аоп = ^ ^ т •

й

Н

Результаты

испытани

я

к опытным точкам.

проводитс

Г р а ф и к д е ф о р м а ц и и

(удлинения пружины) построить

о

я визуально, как можно ближе

в осях F и А. Линия связи

Опытное значение

т

к

с т и п р у ж и н ы

определить

ж е с

по выражению с -

и

/ ДЯ;„ .

з

п

Теоретический расчет

Xj

пружины

Значение теоретической деформации (удлинения)

грузки,Значениимевшей место в опыте.

от ступен

нагрузкио AF определить по формуле (6.2).

г^ах ®

Р

е

максимального

касательного

напряжения