3. Экспериментальная установка

Опытная проверка принципа независимости действия сил может быть проведена на установке для исследования двухопорной балки типа СМ4А (рис. 2).

Установка состоит из следующих основных частей: балки 1 – стальной полосы с сечением 7х40 мм, основания 2, подвижной 3 и неподвижной 4 стоек, индикаторной стойки 5, двух гиревых подвесок и набора грузов (на рис. 2 не показаны). Подвижная стойка 3 имеет возможность перемещаться по направляющей планке 6, что позволяет регулировать длину пролета в пределах от 700 до 1000 мм.

Нагружение балки осуществляется с помощью подвесок и набора грузов. Нагрузка прикладывается сосредоточенно. При этом имеется возможность изменять точку приложения нагрузки.

Измерение прогибов (перемещение точек балок) производится с помощью индикатора часового типа 7 с ценой деления 0,01 мм. Индикатор для измерения прогиба закреплен в индикаторной стойке, которая может перемещаться вдоль основания установки по направляющей 6. Фиксация осуществляется с помощью стопора.

7 5 6 4

1

3

2

Рис. 2. Экспериментальная установка СМ4А

4. Порядок выполнения контрольной работы

1. Согласно указанной преподавателем схеме нагружения подготовить установку для проведения опыта, определив положения точек 1,2 и 3 на балке 1 (см. рис. 1 и 2).

2. Установить с помощью индикаторной стойки в точке 3 индикатор таким образом, чтобы стрелка на малой шкале стояли на 9 или 10 мм. Вращением подвижной шкалы индикатора установить точно нулевое положение индикатора.

3. Нагрузить балку в точке 1 нагрузкой F₁.

4. По показаниям индикатора определить величину прогиба (перемещения) U₃₁ точки 3.

Повторить четыре раза при значениях F₁=20, 30, 40, 50 Н.

Данные записать в таблицу.

5. Разгрузить балку. Установить нулевое показание индикатора.

6. Нагрузить балку в точке 2 нагрузкой F₂.

7. По показаниям индикатора определить величину прогиба U₃₂ балки в точке 3.

Повторить четыре раза при значениях F₂=20, 30, 40, 50 Н.

Данные записать в таблицу.

№ п/п	F1, H	U31, мм	F2, H	U32, мм	F1+F2, H	U3(1,2), мм	U31+U32, мм	U3, %
1	20		20		20+20
2	30		30		30+30
3	40		40		40+40
4	50		50		50+50

8. Разгрузить балку. Установить нулевое показание индикатора.

9. Нагрузить балку в точке 1 силой F₁, в точке 2 - силой F₂ (можно F₁=F₂).

10. По индикатору определить прогиб U_3(1,2).

Повторить четыре раза, принимая F₁=F₂=20, 30, 40, 50 Н.

Данные записать в таблицу.

11. Провести проверку принципа независимости действия сил, используя формулу (4), для чего определить отклонение для каждого значения нагрузки F

(5)

затем найти среднее значение

(6)

Результаты опыта считаются удовлетворительными, если