DEFINIREA MODULULUI DE SHIFT
Scopul lucrării este o verificare experimentală a legii lui Hooke sub forfecare și determinarea modulului de forfecare al materialului arborelui.
Luați în considerare schema arborelui, care lucrează la torsiune. La un capăt, arborele este blocat, în celălalt capăt este încărcat cu un cuplu concentrat (figura 1).
Fig.1. Schema unui arbore încărcat cu cuplu.
Unghiul de rotație al secțiunii 5 față de secțiunea 6 într-o secțiune a unui arbore cu o secțiune transversală constantă cu un cuplu de rotație Mcr este dat de
Aici l este distanța dintre secțiunile arborelui,
G este modulul de forfecare,
momentul polar al inerției Jp este determinat de formula:
unde = D / D este raportul dintre d intern și D exterior al diametrelor secțiunii transversale.
Cuplul este creat prin suspendarea sarcinilor 3 de greutatea P la maneta 2 cu umărul L
Unghi de rotație # 966; Secțiunea 5 cu privire la secțiunea 6 se calculează de la deplasare # 916; măsurat de indicatorul tipului de ceas 8:
Dependența liniară (1) dintre unghiul de rotație și cuplul rămâne, atâta timp cât eforturile din materialul arborelui nu depășesc punctul de randament. Tensiunile tangențiale de pe suprafața exterioară a arborelui la un moment dat sunt calculate prin formula:
Deformările unghiulare pe suprafața exterioară a arborelui pot fi determinate prin unghiul de rotație # 966;:
Valoarea teoretică a modulului de forfecare poate fi calculată din modulul lui Young și raportul lui Poisson:
Echipamente și materiale:
TMT 11/14 1. Instalarea pentru a determina modulul de forfecare și torsiune de torsiune stres principal și acțiunea combinată de îndoire și torsiune.
2. Indicatorul tipului de ceas IR-10.
3. mărfuri supraponderale.
Instalare 11/14 TMT (vezi. Fig. 2) este prevăzut în configurația desktop și constă dintr-o bază sudată 9, care este fixat pe raftul din dreapta 10 sub forma unei piramide trunchiate și stânga cilindric fix rack de 11 cu un șurub 4. Pe suportul 10 este montat o carcasă 12 cu un arbore cu trepte goale 1, al cărui capăt liber este susținut de un rulment cu bile 13 pe șurubul de reglare 4 al coloanei stângi. La zona de lucru a arborelui 1 este amplasat capul cadran indicator 8 pentru măsurarea deplasărilor unghiulare ale suspensiei arborelui după încărcarea cu greutăți 3 prin intermediul manetei 2. Pentru a seta rezistența există un suport rotativ 14. fixat pe baza 9. Pentru a investiga starea de stres în tija torsiune și acțiunea în comun a îndoirii și torsiunii utilizează o țeavă din aliaj de aluminiu D16T cu un diametru exterior de 46 mm și un diametru interior de 44 mm.
Fig.2 Instalarea TMT 11/14.
Pentru a determina modulul de forfecare, este examinată o mostră de secțiune transversală inelară cu o lungime a secțiunii de lucru l (mm).
Materialul de probă este din oțel 45 cu un modul de elasticitate E = 2 · 10 5 MPa
și raportul lui Poisson # 957; = 0,3.
Diametrul interior d = 14 mm;
diametrul exterior D = 20 mm;
raza pârghiei pentru proiector (distanța de la axul arborelui până la capul ecartamentului) R = 100 mm.
Prețul unei diviziuni a ecartamentului este de 0,01 mm. O rotire a săgeții mari corespunde mișcării verticale a tijei indicatorului cu 1 mm. Ciclul de lucru complet al tijei este de 10 mm.
Pentru a lucra cu instalația specificată, sunt permise persoane familiarizate cu dispozitivul, principiul de funcționare și ordinea de desfășurare a activității.
Ordinea lucrării:
2. Așezați lagărul pivotant 14 în poziția de lucru și verificați stabilitatea instalației.
3. Instalați capul indicator 8, setați citirea indicatorului la zero în starea descărcată.
4. Suspendați încărcătura, citiți capul indicator pentru diferite valori de încărcare (cel puțin 4).
5. Calculați modulul de forfecare folosind formulele (1-4) utilizând creșterile de sarcină și incrementările corespunzătoare ale citirilor indicatoarelor. Calculați valoarea medie a modulului și comparați-l cu valoarea teoretică.
6. Construiți un grafic al dependenței efortului tangențial (5) de deformarea unghiulară pe suprafața arborelui (6).
1. Numele și scopul lucrării.
3. Rezultatele experimentului (măsurători).
4. Calcularea modulului de forfecare din rezultatele experimentale și compararea cu valoarea teoretică.
5. Graficul dependenței efortului tangențial de suprafața arborelui de deformarea unghiulară.
Controlați întrebările despre teorie:
1. Ce fel de deformare are punctul material al unui eșantion de secțiune circulară în cadrul experienței de torsiune?
2. Ce formă are diagrama de torsiune a unui material plastic?
3. Cum se aplică grila rectangulară pe suprafața eșantionului sub formă de torsiune?
4. Cum sunt distribuite tensiunile tangențiale în secțiunea transversală a eșantionului când acesta este deformat elastic?
5. Cum este momentul polar al inerției unui sat rotund 9
6. Ce este modulul Shift? Scrie expresia pentru legea lui Hooke sub o schimbare.
7. Care sunt principalele stresuri normale? Cum sunt direcționate și ce sunt egale în cazul forfecării pure?
8. Cum este modulul de forfecare asociat modulului de tracțiune?
9. Ce cantități trebuie determinate din experimentul de torsiune pentru a calcula modulul de forfecare al materialului?
10. Cum sunt calculate tensiunile maxime de forfecare pentru torsiune?
Articole similare
-
Rural structura site-ului medical, conținutul de lucru - stadopedia
-
Canalul de transmisie ca o rețea cu patru terminale - stadopedia
Trimiteți-le prietenilor: