Лабораторные работы / Лабораторная работа 3 - Соколов-Бородкин - Амплеев - 2006 / лаба №3

Цель работы: экспериментальное определение модуля упругости материала при частичном свиге.

Характеристики установки:

a – длина рычага = 450mm

D1 – наружный диаметр сечения образца = 20mm

D2 – внутренний диаметр сечения образца = 16mm

L – длина рабочей части образца = 100mm

R – расстояние от оси образца до ножки индикатора = 60mm

дано:		СИ
D1 =	20	0,02
D2 =	16	0,016
L =	100	0,1
a =	450	0,45
R =	60	0,06

-Испытание №1

P = 50

Mkp = P•a = 50•0,45 = 22,5 KH•m

∆ = 18дел = 0,18mm

φ = arctan(∆/R) = arctan(0,18/60) = 0,003 rad

Ip = π•D1⁴•(1-c⁴)/32 = 3,14•0,02•(1 – (0,016/0,02)⁴)/32 = 9,27•10^-9m⁴

G = (Mkp•L) / ( φ•Ip) = (22,5•0,1) / (0,003•9,27•10^-9) = 8,09•10¹⁰Па

-Испытание №2

P = 100

Mkp = P•a = 100•0,45 = 45 KH•m

∆ = 35дел = 0,35mm

φ = arctan(∆/R) = arctan(0,35/60) = 0,0058 rad

Ip = π•D1⁴•(1-c⁴)/32 = 3,14•0,02•(1 – (0,016/0,02)⁴)/32 = 9,27•10^-9m⁴

G = (Mkp•L) / ( φ•Ip) = (45•0,1) / (0,0058•9,27•10^-9) = 8,32•10¹⁰Па

-Испытание №3

P = 150

Mkp = P•a = 150•0,45 = 67,5 KH•m

∆ = 53дел = 0,53mm

φ = arctan(∆/R) = arctan(0,53/60) = 0,0088 rad

Ip = π•D1⁴•(1-c⁴)/32 = 3,14•0,02•(1 – (0,016/0,02)⁴)/32 = 9,27•10^-9m⁴

G = (Mkp•L) / ( φ•Ip) = (67,5•0,1) / (0,0088•9,27•10^-9) = 8,24•10¹⁰Па

-Испытание №4

P = 200

Mkp = P•a = 200•0,45 = 90 KH•m

∆ = 71дел = 0,71mm

φ = arctan(∆/R) = arctan(0,71/60) = 0,0118 rad

Ip = π•D1⁴•(1-c⁴)/32 = 3,14•0,02•(1 – (0,016/0,02)⁴)/32 = 9,27•10^-9m⁴

G = (Mkp•L) / ( φ•Ip) = (90•0,1) / (0,0118•9,27•10^-9) = 8,21•10¹⁰Па

№	P	M	dM	∆	φ	∆φ	G	Gт	E
1	50	22,5	22,5	0,18	0,003	0,003	8,09E+10	8,00E+10	1,14
2	100	45	22,5	0,35	0,005833	0,002833	8,32E+10	8,00E+10	4,03
3	150	67,5	22,5	0,53	0,008833	0,003	8,24E+10	8,00E+10	3,05
4	200	90	22,5	0,71	0,011833	0,003	8,21E+10	8,00E+10	2,57
						Gср =	8,22E+10

Вывод: В ходе нашей работы мы определили модуль Юнга G = 8,22•10¹⁰Па = 8,22•106МПа.

Построив диаграмму зависимости Мк = f(φ), мы получили линейную зависимость угла поворота от крутящего момента.

2