8.2. Описание установки

Испытанию подвергается стальная консольная балка 1 прямоугольного поперечного сечения (см. рис. 8.2). Защемляю-щее опорное устройство состоит из опорной стойки 2, прикреп-лённой к плите стола 3. Цилиндрический хвостовик балки вставляется в отверстие опорной стойки и фиксируется винтом 5 на рукоятке 6. Ослабив винт 5, можно повернуть балку вокруг продольной оси, установить требуемый угол наклона главных плоскостей инерции балки относительно силовой плоскости и закрепить винтом 5 и фиксатором 7.

Рис. 8.3

Нагрузка на балку создается грузами 8, укладываемыми на гиревой подвес 9 (рис. 8.3), который прикрепляется к свобод-ному концу балки с помощью серьги 10, надетой на ось. Верх-няя и боковая грани серьги 10 отшлифованы и в них упираются штоки двух индикаторов А_В и А_Г.

Индикаторы установлены на стойке 11 (см. рис. 8.2) с по-мощью кронштейна 12. В процессе деформации балки верхняя грань серьги остается практически горизонтальной, а боковая – вертикальной, поэтому индикатором А_В удается измерить верти-кальную составляющую f_В полного прогиба конца консоли, а индикатором А_Г – горизонтальную составляющую f_Г (рис. 8.4,б).

След плоскости

изгибающего момента

а) б)

1

α

3

a

h

Нейтральная линия

F

Рис. 8.4

Для измерения нормальных напряжений в одном из сечений балки на расстоянии а от конца консоли наклеены на всех 4-х поверхностях балки 4 проволочных петлевых тензорезистора Т₁ , Т₂ , Т₃ и Т₄ (рис. 8.4), регистрирующие относительные линейные деформации в направлении продольной оси балки. Эти дефор-мации определяются по приращениям отсчётов прибора для измерения деформации (ИД). Длина балки l значительно больше размеров поперечного сечения b и h, поэтому касательные на-пряжения в балке малы в сравнении с нормальными, и вследст-вие этого напряженное состояние в точках сечения мало отли-чается от линейного. Это дает основание в упругой стадии ис-пользовать при определении нормальных напряжений по изме-ренным методом электротензометрии деформациям закон Гука для линейного напряженного состояния:

(8.4)

8.3. Методика выполнения работы

1. Измерить длину балки l и размеры поперечного сечения b и h; записать их в таблицу исходных данных.

2. Установить требуемый угол наклона α главной централь-ной оси у к вертикальной силовой плоскости. Для этого, ослабив болт 5 (см. рис. 8.2), повернуть балку вокруг ее продольной оси до совмещения риски с соответствующим делением шкалы. После этого затянуть болт 5, затем фиксатор 7.

3. Проверить наличие запаса хода штоков индикаторов по направлениям измеряемых перемещений.

4. Подключить ИД к электросети и вилку прибора – к тен-зодатчикам с помощью разъема 13. Снять начальные (при отсут-ствии нагрузки) показания индикаторов А_В и А_Г, а также взять отсчеты Т₁ , Т₂ , Т₃ и Т₄ по прибору для измерения деформаций. Начальные показания приборов записать в журнал наблюдений.

5. Произвести нагружение балки 3 – 4 гирями по 10 Н (мак-симальная нагрузка не должна быть больше F_max = 50 Н во из-бежание превышения напряжением в балке предела пропорции-ональности). После добавления каждой гири снимать отсчеты по индикаторам и по прибору для измерения деформаций и записывать в журнал наблюдений.

После окончания испытания балку разгрузить.