Последовательность выполнения лабораторной работы Экспериментальное оборудование и образцы

Исследования, предусмотренные настоящей лабораторной работой, проводятся на специальной установке (Error: Reference source not found), состоящей из магнитного стола, устройства нагружения, динамометра, подключенных к тензостанции и компьютеру.

В качестве образцов для исследования силовых характеристик магнитной плиты используются цилиндрические образцы:

- диаметром 57 мм и высотой 6, 13, 30, 100 мм;

- высотой 9 и диаметром 25, 33, 41, 57 мм.

Для обработки полученных значений сдвигающей силы используются следующие программы:

- программа считывания данных с аналого-цифрового преобразователя (АЦП) vm.exe;

- программа декодирования данных, считанных с АЦП decode.exe;

- программа аппроксимации экспериментальных данных approks.exe.

Последовательность выполнения лабораторной работы Часть 1

1. Получите у преподавателя исходные данные для выполнения лабораторной работы (см. табл.1) и деталь для проведения экспериментов.

2. Ознакомьтесь с конструкцией экспериментального стенда для измерения сдвигающей силы.

3. Измерьте сдвигающую силу для экспериментальной детали P_{сдв i}. Для этого:

   1. Установите деталь на рабочую плоскость магнитной плиты и точно определите ее положение относительно полюсов плиты.

   2. Подведите штангу нагрузочного приспособления до касания детали.

   3. Включите считывание данных с АЦП соответствующей командой в диалоговом окне программы vm.exe.

   4. Медленно вращая рукоятку нагрузочного приспособления, увеличивайте силу, сдвигающую заготовку до тех пор, пока деталь не сдвинется. После чего остановите считывание данных в программе, отведите штангу от детали и снимите деталь.

   5. Сохраните полученные данные в файл. (Программа vm.exe сохраняет данные в шестнадцатеричной системе счисления)

4. Расшифрйте полученные данные по следующему плану:

   1. Запустите программу декодирования данных decode.exe, которая преобразует полученные результаты в десятеричную систему счисления.

   2. Загрузите декодированные результаты в программу Excel и постройте график зависимости сдвигающей силы от времени.

   3. Определите «ноль» сигнала и его величину H в условных единицах.

   4. По тарировочному уравнению рассчитайте величину сдвигающей силы P_{сдв i}.

5. Выполните эскиз расположения детали на магнитной плите относительно ее полюсов и определите площадь полюсов, которую перекрывает основание детали, - площади F_i, через которую проходит магнитный поток. Для этого можно воспользоваться клетчатой бумагой или формулой:

где а – хорда, h – стрела сегмента.

6. Используя результаты, полученные при измерении силы сдвига деталей одинаковой высоты и разных диаметров, а также одинаковых диаметров и разной высоты, постройте в декартовых координатах зависимости P_сдв от перекрываемой площади F и высоты заготовки H.

7. Выполните аппроксимации полученных зависимостей P_сдв=f(F) и P_сдв=f(H). Для этого:

   1. Запустите программу аппроксимации approks.exe и введите значения F_i («x») и P_{сдв I} («y»), а затем значения H_i («x») и P_{сдв i} («y»).

   2. Определите коэффициенты степенных уравнений, аппроксимирующих данные зависимости: и .

8. Выведите общую формулу зависимости P_сдв от площади и высоты заготовки, имеющую следующий вид: . В этом уравнении степени при F и H равны степеням, определенным ранее. Величина коэффициента С может быть определена по экспериментальным данным по формуле , где P_{сдв i} ^эксп – величина сдвигающей силы, определенная экспериментально при i-ых значениях перекрываемой площади F_i и высоты H_i.