Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5.

Тема: «Определение модуля сдвига при кручении. Экспериментальная проверка формулы для определения осадки винтовой цилиндрической пружины».

Цель работы: Определение модуля сдвига стали и сравнение его с табличным значением.

Содержание работы

Для расчета конструктивных элементов, работающих на срез и кручение необходимо иметь модуль сдвига (G) для различных материалов, который определяется опытным путем.

Испытание круглого стального стержня производится на следующей установке (Рисунок.5.1.)

Рисунок 5.1

Лабораторная установка

1-опытный образец, 2-измеритель угла закручивания, 3-колесо

для создания скручивающего момента, 4-нагружатель.

 

Модуль сдвига G определяется из формулы:

Откуда
(5.2)

где T=F*R – крутящий момент.

–полярный момент инерции. Угол закручивания на установке определяется в градусах (ср°), поэтому в формуле угол ф должен быть

Окончательная формула для определения модуля сдвига будет иметь вид:

 

Порядок проведения испытаний

1. Подвешивается груз (4) и измеряется угол закручивания (ф°) не менее трех раз.

2. Измеряются параметры установки L, R, D.

3. Полученные данные подставляют в формулу (5.2) и определяют G.

4. Результаты заносят в таблицу 1.

Испытания пружины производятся на установке, показанной на Рисунок. 5.2. При действии на пружину растягивающих или сжимающих сил F в поперечном сечении витка возникает крутящий момент Т и поперечная сила Q. При расчетах учитывают только деформацию кручения и пренебрегают сдвигом. В этом случае осадка пружины определяется по формуле:

Откуда

где

F- заданная нагрузка; г - радиус проволоки, из которой свита пружина; R- средний радиус витка пружины, определяемый по формуле:

D- наружный диаметр пружины; d- диаметр проволоки, из которой свита пружина; п- количество витков пружины; - осадка пружины, определяемая из опыта.

 

 

Рисунок 5.2

Лабораторная установка

1-стойка, 2-линейка, 3-пружина, 4- груз, 5-подвеска.

 

Порядок проведения испытаний:

1. С помощью штангенциркуля измеряется диаметр витка пружины (D) и диаметр проволоки (d) с точностью до 0,1мм;

2. По формуле (5.4) определяется средний радиус витка пружины;

3. Определяют число витков пружины п, считая и неполные;

4. Загружают подвеску (5) сменными грузами (4), каждый раз измеряя по линейке (2) осадку пружины;

Результаты измерений и вычислений заносятся в таблицы.

Таблица 5.1 Результаты испытаний

R, D, L, F, φ° G, Примечание
п/п мм мм мм Н   мПа  
             
       
             
  Gcp    

 



 

Таблица 5.2 Результаты испытаний

№ п/п R, мм г, мм n F, Н L0, мм L, мм λ, мм G, мПа Примеч.
                   
             
             
  Gcp    

Выводы по работе:

1. Сделать заключение: подчиняется ли материал закону Гука.

2. Сравнить опытные значения модуля G с табличными данными.

Контрольные вопросы.

1. Как формулируется закон Гука при сдвиге?

2. Что такое угол закручивания?

3. Опишите методику проведения опытов.

4. Перечислить, какие упругие постоянные материалов вам известны. Связь между ними.

5. Как определить осадку пружины?

6. Что называется жесткостью при кручении?

Какие напряжения возникают в поперечном сечении круглого стержня?

 

 



mylektsii.ru - Мои Лекции - 2015-2018 год. (0.011 сек.)Пожаловаться на материал