2. Порядок выполнения работы

Рассмотреть принципы действия и основные характеристики приборов.

Ознакомиться со способами установки и основными правилами работы с приборами, для чего: изучить правило установки приборов с помощью штативов, струбцин и др.; провести установку приборов разного типа на специальном макете рамы. При контроле правильности установки приборов обратить особое внимание на то, что при загрузке макета рамы стрелки приборов отклоняются, а при снятии нагрузки возвращаются в исходное положение.

Научиться правильно считывать отсчеты по шкалам приборов и определять предельные величины деформаций для каждого прибора.

Теоретически определить вертикальные перемещения системы в точках В (середина пролета) и Е (на конце консоли). Для изгибаемых систем теоретический прогиб определяется по формуле:

Δ = ∑ ƒ М_р М₁ dx / Е I.

После подстановки соответствующих параметров прогиб в середине пролета:

Δ_В = Fℓ³ / 48ЕI.

Прогиб конца консоли:

Δ_Е = Fℓ²с / 16ЕI.

Характеристики балки и нагрузки, входящие в формулы, приведены на рис. 5.1 и в табл. 10. Прогибы, определенные теоретически, применить для контроля правильности работы приборов при выполнении эксперимента.

Теоретически определить изменение напряженного состояния в волокнах сечений балки, где установлены тензометры (точки Б и Г). Приращение напряжений находится по формулам:

В точке Б – Δσ_Б = М_Б (в – z₀) / I_y;

В точке Г – Δσ_Г = М_Г z₀ / I_y,

где М_Б и М_Г – изгибающие моменты от соответствующей нагрузки в зонах определения напряжений.

Характеристики балки, входящие в формулы, приведены в табл.10 Размеры “а” и “в” (расстояние от центра балки до каждого тензометра) необходимо определить замерами при помощи линейки.

Таблица 10

Характеристики балки

Сечение балки	Номер швеллера	Площадь сечения, см2	Размеры, см			Iy см4
Швеллер № 6.5 по ГОСТ 8240 - 72			h	b	Z0
	6,5	7,5	6,5	3,6	1,24	8,7

Экспериментально определить прогибы в точках В и Е балки и изменение напряженного состояния в волокнах зон Б и Г, для чего провести ступенчатое Загружение балки при помощи силового винта усилием по 0.5 кН для каждой ступени. При остановке в конце каждой ступени после небольшой выдержки снять показания по всем приборам и занести их в табл. 11. После полного загружения до 2,0 кН провести разгрузку системы и вновь снять “нулевые” отсчеты, что делается для контроля правильности работы приборов.

Провести обработку результатов испытаний по форме, рекомендуемой табл. 11. Разность двух соседних отсчетов, умноженная на цену деления шкалы рассматриваемого прибора, дает величину приращения соответствующего параметра на данной ступени загружения.

Таблица 11

Таблица записи экспериментальных данных

Номера ступеней

Нагрузка, кН

Отсчеты по приборам

П 1

И 1

Т 1

Т 2

С

ΔС

∑ΔС

С

ΔС

∑ΔС

С

ΔС

∑ΔС

С

ΔС

∑ΔС

0

0,5

1

1,5

2,0

0

Пример: ΔВ = (С₃ – С₂)·К,

где С₃ и С₂ – отсчеты по шкале приборов соответственно на третьей и второй ступенях загружения; К – цена деления шкалы, которая равна у индикатора часового типа 0,01 мм; у прогибомера Максимова – 0,1;у рычажного и электромеханического тензометров при определении местных деформаций одинакова и равна 0,001 мм, а при определении напряжений, соответственно, равна 10,5 МПа и 4,2 МПа.

Провести сравнение теоретического и экспериментального определения соответствующих параметров при нагрузке на балку 2,0 кН; данные сравнения занести в таблицу (по форме табл.12). Построить графики, показывающие изменения прогибов и напряженного состояния в зависимости от увеличения нагрузки. Экспериментальную зависимость строить по точкам, полученным на основании данных табл. 11

Таблица 12

Сравнительная таблица результатов испытания

Определяемые параметры	Теория	Эксперимент
ΔВ, мм ΔЕ, мм ΔσБ, МПа ΔσГ, МПа

Аккуратно составить отчет, где показать: название работы; цели; предмет исследования; приборы и аппаратура, применяемые в работе; кратко методику; результаты, выводы.