Опис установки

Лабораторна робота виконується на установці (рис.13.2,а), яка складається зі станини 4 з двома опорами 3, на яких лежить сталева лінійка 1 (нерозрізна балка) і до лінійки-балки прикріплено три підвіски, дві з яких 2 і 6 знаходяться на кінцях останньої, а третя 5 і встановлений над нею індикатор 7 годинникового типу - посередині прольоту.

Порядок проведення роботи

Вимірюють і записують до журналу значення величин а₁, а₂ і l. Потім установлюють індикатор 7, наприклад, у нульове положення. Навантажують балку на консолях вантажами Р₁ і Р₂, тобто встановлюють вантажі на підвіски 2 і 6 (рис.13.2,б). Значення навантажень Р₁ і Р₂ записують до журналу. Обчислюють m₁ і m₂. Навантажують середню підвіску і повертають стрілку індикатора 7 в нульове (вихідне) положення, тим самим імітуючи наявність середньої (проміжної) опори (рис.13.2,в).

Обробка результатів експерименту і теоретичні розрахунки

Записують до журналу величину вантажу на середній підвісці, яка дорівнює дослідному значенню опорної реакції R₂. Обчислюють теоретичне значення R₂ за формулою /13.3/. Порівнюють дослідне значення реакції середньої опори з аналітичним і визначають процент розходження:

Контрольні питання

1. Які балки називають статично невизначними? Як визначається ступінь статичної невизначності балки?

2. Як розраховуються статично невизначні балки?

3. Як враховується навантаження, прикладене на консолі нерозрізної балки, при складанні рівняння трьох моментів?

4. Як побудована установка для визначення реакції середньої опори двопрольотної балки?

5. На якому принципі засноване визначення цієї реакції?

Лабораторна робота № 14 Визначення моменту затиснення однопрольотної статично невизначної балки.

Мета роботи - дослідним шляхом знайти значення реактивного моменту в закріпленні однопрольотної статично невизначної балки і порівняти його з теоретичним.

Для заданої один раз статично невизначної балки (рис.14.1,а) опорний момент у закріпленні можна визначити, наприклад, за допомогою канонічного рівняння методу сил:

/14.1/

де Х₁ = m_А - шуканий момент у затисненні.

Значення коефіцієнта ₁₁ і вільного члена _1р , як відомо, зручно визначити способом Верещагіна. Для визначення опорного моменту в закріпленні можна також застосувати рівняння трьох моментів, замінивши закріплення додатковим (фіктивним) прольотом (рис.14.1,б).

Рівняння матиме вигляд

/14.2/

Тут "вантажна" площа ₁ і координата b₁ відповідно дорівнюють (рис.14.1,в):

Тепер маємо

/14.3/

Опис установки

Схему установки зображено на рис.14.2,а.

Балка 1, виготовлена зі штабової сталі, спирається на дві шарнірні опори 4 і 2. Ліва шарнірно-нерухома опора 4 обладнана спеціальним пристроєм, що імітує жорстке закріплення. Лівий кінець балки з’єднаний з горизонтальним важелем 9 і вертикальним стрижнем 5. По важелю 9 може пересуватись противага 8, яка разом з підвіскою 7 створює момент на лівій опорі.

Коли до балки прикладають навантаження за допомогою гирьового підвісу 3, то лівий опорний переріз повертається. Кут повороту цього перерізу визначимо за допомогою індикатора 6, міряльний стрижень якого упирається в п’ятку стрижня 5. Навантажуючи підвіску 7 і пересуваючи противагу 8 по горизонтальному важелю 9 вліво, можна повернути стрижень 5 у вихідне положення. В такому випадку переріз на лівій опорі виявляється ніби жорстко затисненим.

Опорний реактивний момент, що перешкоджає поворотові перерізу, при переміщенні перерізу з положення С₁ у положення С₂, а також при дії вантажу Q₂ на підвісці 7 дорівнює (рис.14.2,б)

М_досл.= Q₁(C₂ - C₁) + Qa. /14.4/