Лабораторная работа № 10 отчет испытание на растяжение цилиндрической винтовой пружины с малым шагом витка
Цель работы: …………………………………………………………………....
…………………………………………………………………...............................
…………………………………………………………………...............................
Испытательная машина…………………………………………………………..
Измерительные приборы…………………………………………………………
Схема нагружения и измерения
Данные пружины
1. Наружный диаметр Dн =…………………………..см
2. Диаметр проволоки d =……………………………см
3. Средний диаметр пружины D =..…………………см
4. Число витков на участке измерения n =………….шт
Таблица наблюдений
Нагрузка Р
|
Отсчёты по приборам |
Приращения удлинения i |
Среднее приращение удлинения ср |
||
Левый l
|
Правый l
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаграмма растяжения пружины
Определение модуля сдвига
…………………………=…………Па
Удлинение пружины, найденное аналитически
……………………………=……….мм
Удлинение пружины, определённое из опыта
оп = ………………..мм
Теоретический коэффициент податливости
……………………..=………………..
Опытный коэффициент податливости
………………………=……………..
Расхождение в процентах
…………….…=………………%
Выводы по работе…………………………………………………………..
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………………….
Отчет принял
……………………………..
……………………………..
Лабораторная работа № 11 определение напряжений и перемещений в балке при косом изгибе
Цель работы:
Экспериментальная проверка расчетных формул для определения величины напряжений, перемещений и направления прогиба консольной балки при косом изгибе.
Общие сведения
Косой изгиб это такой вид сложного сопротивления, при котором плоскость действия результирующего изгибающего момента в сечении не совпадает ни с одной из главных осей инерции поперечного сечения.
Если поперечное сечение стержня имеет ось симметрии, то эта ось является главной центральной осью. Вторая главная ось инерции проходит через центр тяжести сечения и перпендикулярна первой.
Основной особенностью косого изгиба является несовпадение направления полного прогиба с плоскостью действия результирующего изгибающего момента в заданном сечении. При определении перемещений и напряжений косой изгиб приводится к двум плоским изгибам относительно главных осей инерции сечения.
Экспериментальное определение напряжений и перемещений при косом изгибе производится на консольной балке постоянного прямоугольного сечения.
Если консольная балка нагружена на свободном крае силой P (рис. 1), направление которой не совпадает ни с одной главной осью инерции, то такая балка находится в условиях косого изгиба.
Изгибающие моменты в сечении 1–1 (рис. 1) равны
,
где l0 – расстояние от точки приложения силы до сечения 1–1, в котором установлены тензорезисторы.
Напряжения в местах установки тензорезисторов 1 и 2 (рис. 1) определяются по формулам
,
где y1, z1, y2, z2 координаты точек приложения тензорезисторов 1 и 2.
В формулах (2) знаки перед слагаемыми напряжений взяты из физических соображении по характеру деформаций (плюс – растяжение, минус – сжатие). Координаты точек 1 и 2 приняты по абсолютной величине.
Опытное значение напряжений в точках 1 и 2 определяется методом электротензометрирования. Описание этого метода приведено в работе № 4. Для определения напряжений в точках 1 и 2 наклеиваются тензорезисторы(рис.1).
Величина полного прогиба при косом изгибе определяется по формуле
где fy и fz – составлявшие прогиба в данном сечении по направлению главных осей инерции.
Тогда составляющие прогиба на свободном крае балки определяются по формулам
,
где – угол между направлением силы и главной осью инерции сечения y,
l–длина балки, E – модуль Юнга материала балки, Iz, Iy – моменты инерции поперечного сечения относительно главных осей.
Д
ля
прямоугольного сечения направление
прогибов и линия действия силы Р
изображены на рис. 2.
Угол между направлением полного прогиба и осью y определяется из формулы
Порядок выполнения работы
1. Приложить к стержню начальную нагрузку Р0 и снять показания индикаторов и тензорезисторов.
2. Приложить к образцу нагрузку Р1=Р0+Р и снова снять показания индикаторов и тензорезисторов.
3. Повторить приращение нагрузки до Р2=Р0+2Р и снова снять показания индикаторов и тензорезисторов.
4. Результаты отсчетов по тензорезисторам записать в таблицу (см.форму отчета).
5. Разгрузить установку.
6. Вычислить опытные напряжения по формуле
где K цена деления тензорезистора, МПа.
7. Вычислить теоретическое значение нормальных напряжений в точках 1 и 2 по формулам (2) для силы P=P.
8. Сравнить расчетные и опытные величины напряжений
9. Вычислить составляющие теоретического прогиба по формулам (4), полный прогиб по формуле (3) и определить угол по формуле (5) длясилыP=P.
10. Определить полный прогиб fоп и угол оп по результатам испытаний.
11. Сделать сопоставление теоретических и опытных данных
,
12. Оформить отчет по прилагаемой форме.
Лабораторная работа № 11
Отчет
Определение напряжений и перемещений в балке
ПРИ КОСОМ ИЗГИБЕ
Цель работы……………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
……………………………………………………………………………….
Измерительные приборы……………………………………………………
Цена деления прибора K =…………МПа.
Схема нагружения балки и направление прогиба
Размеры и геометрические характеристики сечения балки:
l=…….см;
=……….см;
………..=………см4;
l0=…….см;
h=………..см;
………..=………cм4;
=………..
Координаты тензорезисторов:
y1=…………см; y2=…………см; z1=………см; z2=………см.
Таблица наблюдений
Нагрузка, P, H |
Отсчеты показаний тензорезисторов |
Отсчеты показаний индикаторов |
||||||
датчик № 1 |
датчик № 2 |
fy, мм |
fy, мм |
fz, мм |
fz, мм |
|||
n1 |
n1 |
n2 |
n2 |
|||||
P0= |
|
|
|
|
|
|
|
|
P1= |
|
|
|
|
|
|
|
|
P2= |
|
|
|
|
|
|
|
|
P3= |
|
|
|
|
|
|
|
|
P4= |
|
|
|
|
|
|
|
|
P= |
|
|
|
|
||||
=
=
=
=
Величины напряжений, полученные из опыта:
точка 1
=………………=………….МПа,
точка 2
=………………=………….МПа.
Теоретические напряжения:
=………………………=…………..кНм,
=………………………=…………..кНм,
=……………………=……………МПа,
=……………………=…………МПа.
Расхождение между теоретическими и опытными напряжениями
=..…=…..%,
=..…=..…%.
Составляющие прогиба:
………………………..=………………..мм,
………………………..=………………….мм.
Полный прогиб f и угол
………………………..=………………….мм
………….=………….….;
=………………….град.
Полный прогиб fоп и угол оп по результатам испытаний
……………………..=…………………мм
………….=………….;
оп =…………………..град.
Расхождение между теоретическими и опытными значениями прогиба и угла
=…………………….=……………..%
=…………………….=……………..%
Выводы по работе……………………………………………………….….
……………………………………………………………………………..…
Отчет принял
……………………………..