3. Описание лабораторной установки
Лабораторная
установка представляет собой консольную
балку прямоугольного поперечного
сечения
(рис. 20,а). Балка закреплена в опоре так,
что главные оси инерции сечения составляют
с вертикальной осью угол
.
Линия действия силы Р
(подвешиваемая нагрузка) совпадает с
центром тяжести сечения и перпендикулярна
продольной оси балки.
На
расстоянии
от свободного конца балки на верхнем
ребре уста-новлен рычажный тензометр
Т
с базой
и коэффициентом увеличения К.
Прежде чем приложить к балке нагрузку,
снимают отсчет по шкале тензометра Т
и производят первый накол на миллиметровой
бумаге, закрепленной на экране. Затем
нагружают балку силой Р,
укладывая гири на поддон плавно, без
ударов. После загрузки снимают отсчет
по шкале тензометра, подводя к острию
экран и производят на нем повторный
накол. Экран следует прижимать к острию
осторожно без перекоса. Результаты
опыта заносят в отчет. Полный прогиб и
направление наклона линии прогиба
замеряют между наколотыми на экране
точками. Направление прогиба отклоняется
от направления действия силы Р
в сторону наименьшей жесткости сечения
(рис. 20,б) .
4. Порядок выполнения работы
Зная величину предела пропорциональности материала балки, опре-деляют максимально возможную нагрузку Р, вызывающую в балке деформацию, пропорциональную Р. Интервал между предварительной и максимальной нагрузками разбивается на равные ступени (для трех отсчетов) .
Величину предварительной нагрузки, приращение и нагрузку на каждом этапе нагружения заносят в отчет, отмечая всякий раз показания рычажного тензометра .
5. Обработка результатов работы
1.
По показанию тензометра в районе точки
С
сечения определяют абсо-лютное удлинение
,
затем относительное удлинение
и нормальное напряжение в точке С:
,
где К – коэффициент увеличения; - база тензометра. Значения напряжений фиксируются в отчете.
2.
Вычисляются теоретические значения
нормального напряжения (
)
для точки С
:
,
где величина изгибающих моментов в балке см3 определяется по формулам
,
,
;
,
,
.
3.
Полный прогиб
свободного
конца консоли вычисляется по формуле
,
где
и
,
см4:
,
;
,
.
Результаты
расчетов сравниваются с результатами
эксперимента и определяется процент
расхождения между опытными и теоретическими
значениями
и
.
6. Содержание отчета
1. Схема нагружения балки с указанием размеров самой балки и расположения тензометра с его характеристиками.
2. Отчет с результатами измерений.
3. Вычисление теоретических и опытных значений напряжения и прогиба .
4. Сравнение теоретических и опытных значений и .
Литература…
Вопросы для самопроверки
1. При каком нагружении балки возникает ее косой изгиб?
2. Какие внутренние силовые факторы возникают в поперечных сечениях балки при косом изгибе?
3. В каких точках поперечного сечения возникают наибольшие нормальные напряжения при косом изгибе?
4. Как опытным путем определяются нормальные напряжения?
5. При каких формах поперечного сечения балки невозможен косой изгиб?