Лабораторная работа №2 Исследование напряженного состояния при кручении № 217364-1
Дисциплина: «Сопромат»
Лабораторная работа №2 Исследование напряженного состояния при кручении № 217364-1
Цена 150 руб.
Цель работы: Экспериментальное определение модуля сдвига G и касательных напряжений τ при кручении тонкостенной трубы и сравнение опытных и теоретически полученных результатов.
Описание лабораторной установки, исследуемого объекта и измерительного оборудования:
Установка, для определения модуля сдвига и исследования напряженного состояния при кручении представлена на рис. 3.4.
Основными элементами установки являются две тонкостенные дюралюминиевые трубы 1 и 2, расположенные параллельно. Своими концами А и В трубы защемлены, к концам С и Д присоединены вертикальные рычаги 3 и 4. Верхние концы рычагов связаны между собой посредством ходового винта 5, штурвала с гайкой 6 и динамометра 7. Вращая штурвал 6, можно уменьшить расстояние между верхними концами рычагов 3 и 4, закручивая, таким образом, трубы 1 и 2 без изгиба, так как перемычка 8 предотвращает появление изгибающих моментов. Динамометр 7 позволяет замерить силу F, стягивающую верхние концы рычагов. Зная длину рычага L (плечо), можно определить момент, закручивающий трубы 1 и 2. Для измерения угла закручивания φ на трубе 1 установлен угломер Бояршинова. Для измерения деформаций, возникающих в поверхностном слое материала трубы 2 при кручении, на ней наклеены три тензорезистора Т1, Т2 и Т3 в направлениях, указанных на рис. 3.5.
Для измерения выходных сигналов тензорезисторов и их цифровой индикации используется цифровой тензометрический измеритель ЦТИ-1.
Подготовка установки и проведение эксперимента:
Перед выполнением работы следует под наблюдением преподавателя или лаборанта включить тензометрическую аппаратуру ЦТИ-1. Затем, вращая штурвал, нужно приложить начальную нагрузку F=500Н, необходимую для устранения всех люфтов и зазоров в установке и угломере. Последовательно переключая каналы прибора, соответствующие каждому тензорезистору, снять отчеты по индикатору ЦТИ-1 и по угломеру и записать в таблицу журнала.
Увеличить нагрузку до F=2000Н и, последовательно переключая каналы прибора, опять снять отчеты по прибору ЦТИ-1, а также по индикатору угломера. Записать показания в таблицу журнала.
Повторить эксперимент еще два раза при той же начальной нагрузке 500Н и конечной нагрузке 2000Н.
Основные параметры установки и приборов:
Материал трубы – алюминиевый сплав Д16Т. Его характеристики: модуль упругости Е=0,72*105 МПа, коэффициент Пуассона μ=0,34. Размеры поперечного сечения трубы: средний диаметр трубы Dcp=96,7 мм; толщина стенки δ=3 мм. Длина рычага L=0,5 м. Параметры угломера: база S=110 мм, радиус R=150 мм, цена деления шкалы стрелочного индикатора к2=0,01 мм. Цена деления шкалы к1 прибора ЦТИ-1 выдается преподавателем. Вышеприведенные значения необходимо занести в лабораторный журнал.
Обработка результатов опыта:
Вычисляется приращение величины крутящего момента: