Порядок проведення випробувань

Для точних вимірів кута закручування зразка в пружній області використовується екстензометр (рис. 5.2).На ньому є кільце 2 зі змінними планками 3 і кільце 5, на якому за допомогою кронштейна 6 кріпиться індикатор 7. Ці кільця встановлюються на випробуваному зразку за допомогою гвинтів 1. Ніжка індикатора з'єднана зі змінною планкою тросиком 4. При закручуванні зразка кільце 2 зі змінною планкою повертається на деякий кут відносно кільця 5, що буде кутом закручування φ робочої частини зразка l.

Кут закручування відраховується по індикаторі, ціна однієї поділки якого відповідає куту закручування в .

Зразок встановлюють у клинові захвати і навантажують попередньо крутним моментом, рівним 1 кгм, для того щоб усунути просковзування зразка в захватах машини.

Після цього навантаження збільшують ступенями по 1 кгм до деякого значення М_кр. Покази індикатора на кожному ступені записують у таблицю.

Обробка результатів випробувань

За результатами досліду будують графік залежності крутного моменту від кута закручування (М_кр = f(φ)). Відхилення експериментальної залежності М_кр = f(φ) від лінійної оцінюється коефіцієнтом кореляції. Якщо він близький до одиниці, то функціональна залежність між М_кр і φ близька до лінійного, отже, закон Гука при крученні знаходить експериментальне підтвердження.

Експериментальне значення модуля зсуву обчислюють за формулою (5.3), приведеної до виду

, (5.5)

де ∆М_кр – приріст крутного моменту на однин ступінь навантаження, кгсм (Н·м), <Δφ> – середнє арифметичне значення приросту кута закручування на однин ступінь навантаження, яке визначається за формулою, рад;

, (5.6)

де n – число ступеней навантаження.

Теоретичне значення модуля зсуву G_т, розраховують за формулою (5.2), при цьому приймають

Розбіжність між експериментальним і розрахунковим значеннями модуля зсуву знаходять зі співвідношення

. (5.7)

Контрольні питання

1. Як визначити ціну однієї поділки індикатора в кутовому вимірі?

2. Яку властивість матеріалу характеризує модуль зсуву?

3. Для чого до початку відліку по індикаторі дається попереднє початкове навантаження зразка?

4. Яка теоретична залежність існує між трьома пружними постійними матеріалу: Е, μ і G ?

5. Яким приладом вимірюють кут закручування зразка?

6. Чи можна і як підвищити точність вимірювання кута закручування?

7. Яку закономірність між крутним моментом і кутом закручування можна встановити, навантажуючи зразок розніми ступенями?

8. Яка аналітична залежність існує між кутом закручування і крутним моментом?