3. Описание эксперимента

В процессе опыта устанавливается экспериментальная зависимость силы сдвига от момента завинчивания.

Вращением маховика 21 (см. рис. 2) приспособление для испытания ус­танавливают на стол 13 и риску на колодке 3 совмещают со средней риской на правой пластине 4. Совмещение рисок гарантирует наличие зазора в бол­товом соединении.

Гайку болта затягивают сначала от руки, а затем динамометрическим ключом до нужного показания стрелки индикатора ключа. Во избежание ис­кажения результата эксперимента ключ плавно вращают за рукоятку.

Затянутое до заданного момента болтовое соединение нагружают попе­речной силой вращением маховика 8 по часовой стрелке. Пока сила трения в стыках больше поперечной силы, колодка вместе с пластинами и столом движется вверх, сжимая динамометрическое кольцо пресса. Деформация кольца улавливается индикатором, и стрелка индикатора перемещается. В момент сдвига пластины продолжают движение вверх, а колодка остается на месте. Стрелка индикатора останавливается (возможен скачок стрелки). Та­ким образом, момент сдвига улавливают по скачку или остановке стрелки индикатора кольца пресса. Показание индикатора фиксируют.

Внимание! Иногда при сдвиге быстро выбирается зазор в соединении и момент сдвига можно пропустить. В этом случае болт начинает ра­ботать на изгиб, что не допустимо. Чтобы этого избежать, нужно при нагружении следить за положением рисок.

Гайку отвинчивают и повторяют эксперимент для следующего значения момента завинчивания, начиная с установки зазора в болтовом соединении.

Рекомендуется перед отвинчиванием гайки опускать стол, вращая махо­вик 8 против часовой стрелки до тех пор, пока стрелка индикатора кольца не совместится с нулем.

4. Порядок проведения работы

4.1. Определение расчетной зависимости

1. Определяют допустимую силу затяжки по формуле (1). Параметры метрической резьбы приведены в табл.1 приложения. Материал болта – сталь Ст 3, предел текучести σ_Т = 220 МПа, коэффициент безопасности s принима­ется в пределах 1,5...2 (рекомендуется 1,7).

2. Рассчитывают допустимый момент завинчивания [Т_к] по формуле (3). Диаметры опорной поверхности гайки приведены в табл.1 приложения,

ко­эффициенты трения в резьбе и на торце гайки - в табл.2 приложения.

В табл.3 приложения приведены тангенсы углов.

3. Определяется сила сдвига по формуле (4), коэффициент трения в сты­ке принимается по табл.2 приложения.

4. Строится график расчетной зависимости силы сдвига от момента за­винчивания.

4.2 Определение экспериментальной зависимости

4.2.1. Подготовка данных для эксперимента

1. Экспериментальная зависимость строится по четырем точкам. Значе­ния момента завинчивания принимаются равными 0,25[Тк]; 0,5[Тк]; 0,75[Тк].

2. Вычисляют силу, которую необходимо приложить к рукоятке ключа, чтобы получить заданный момент, F_K = [Тк]/ l_К . Длина ключа 1_К = 600 мм.

3. По тарировочной характеристике динамометрического ключа опреде­ляют деформацию, соответствующую силе на ключе. Зная цену деления ин­дикатора ключа, переводят деформацию в число делений индикатора ключа.

Данные для проведения эксперимента заносятся в таблицу 1.

4.2.2. Проведение эксперимента

1. Устанавливают индикаторы на динамометрический ключ и динамо­метрическое кольцо пресса, совмещая стрелку индикатора с нулем.

2. Проводят четыре опыта в последовательности описанной в разделе 3.

3) Зная цену деления индикатора, показания индикатора динамометри­ческого кольца переводят в деформацию и по тарировочной характеристике определяют силу сдвига, соответствующую заданному моменту завинчива­ния.

Данные эксперимента заносят в табл. 1.

Таблица 1

Подготовка данных и результаты эксперимента
Наименование величины	Ед.	Заданное значение момента
	изм.	0,25[Тк]	0,5[Тк ]	0,75[Тк ]	[Тк]
		Подготовка данных
Момент завинчивания	Нм
Сила на ключе, FK	кН
Деформация ключа	мм
Число делений инд. ключа	—
		Данные эксперимента
Число делений инд. пресса	—
Деформация кольца пресса	мм
Сила сдвига	кН

4.3. Обработка результатов лабораторной работы

По результатам расчета и эксперимента строят совмещенные графики теоретической и экспериментальной зависимости силы сдвига от момента за­винчивания (рис 4). При построении экспериментальной зависимости через точки (или между ними) проводят плавную линию. Для точек, резко откло­няющихся от проведенной линии, опыт повторяют.

Сравнивая экспериментальную зависимость с расчетной делают выводы.

Момент завинчивания, Т_к, Н м .

Рис. 4. Зависимость силы сдвига от момента завинчивания

Содержание отчета

Отчет должен содержать: титульный лист, цель работы, схему болтового соединения (см. рис. 1), все расчетные зависимости, таблицу подготовки дан­ных и данных эксперимента, график, выводы.