Указания по технике безопасности

Лабораторная работа 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЙ ПРИ ВНЕЦЕНТРЕННОМ СЖАТИИ

Цель и содержание работы: экспериментальная проверка закона распределения напряжений при внецентренном сжатии стержня большой жесткости путем сопоставления расчетных напряжений в различных точках поперечного сечения с напряжениями, полученными опытным путем.

Теоретическое обоснование

Если растягивающие или сжимающие силы направлены вдоль оси стержня, то возникает центральное (или осевое) растяжение или сжатие. Такой случай нагружения рассмотрен в работах 1, 2, 3 части 1. Если же линия действия внешних сил смещена от оси стержня на некоторое расстояние е – эксцентриситет, но остается ей параллельной, то такое растяжение или сжатие называется внецентренным.

Действие внецентренно приложенной сжимающей силы, на основании принципа суперпозиции, можно рассматривать как результат равномерного сжатия, получающегося при центральном нагружении, и чистого изгиба, обусловленного внецентренным приложением нагрузки. Изгибающий момент при этом одинаков во всех сечениях стержня и равен произведению сжимающей силы Р на величину этого эксцентриситета е^[1]. По формуле для определения напряжений при внецентренном растяжении и сжатии можно легко определить величины нормальных напряжений в различных точках сечения стержня и построить эпюру их распределения по сечению. Близость к действительности полученного таким путем результата можно проверить измерением продольных деформаций соответствующих волокон стержня и определением затем напряжений, соответствующих этим деформациям, по закону Гука.

Применяемый при испытании образец представляет собой стальной стержень прямоугольного поперечного сечения (рисунок 3.1). Внецентренность приложения силы Р достигается путем передачи ее через ролики, расположенные с заданным эксцентриситетом по отношению к оси стержня. При этом можно считать, что точка приложения сжимающей силы находится на главной оси поперечного сечения х^[2] и изгиб будет прямым относительно оси у.

Рисунок 3.1 – Образец с тензометрами

Тогда деформации достаточно измерять в одной плоскости ZОХ – волокон 1 и 2, расположенных в плоскости изгиба, в которых деформации и напряжения достигают наибольших значений.

Для измерения деформаций применяются рычажные тензометры типа Гугенбергера (А и В на рисунке 3.1). Для этой цели могут быть использованы проволочные тензодатчики сопротивления.

Нагружение образца с установленными на нем приборами можно производить на любой испытательной машине с вертикальной осью, обеспечивающей статическое приложение нагрузки, в том числе и на машине УМ-5.

Аппаратура и материалы

Образец, испытательная машина УМ-5, тензометры Гугенбергера, ручка, линейка, карандаш, тетрадь, калькулятор для выполнения инженерных расчетов.

Указания по технике безопасности

1. Каждый студент допускается к выполнению лабораторных работ только после ознакомления с настоящими правилами.

2. К выполнению работы можно приступить только лишь после получения разрешения преподавателя или лаборанта, ответственных за данную лабораторную работу.

3. Настройку тензометров и других измерительных приборов, а также нагружение установок и машин производить только после достаточного изучения их по соответствующим руководствам и описаниям.

4. Ручное нагружение на испытательных машинах осуществлять плавно, без рывков: гири класть осторожно.

5. После выполнения испытаний на данной машине или установке привести рабочее место в первоначальный вид и пригласить руководителя занятий для проверки.

6. В лаборатории запрещается: o находиться в верхней одежде;

o трогать испытательные машины, установки и приборы, которые не

используются в выполняемой лабораторной работе; o начинать испытания без разрешения руководителя занятий; o находиться во время испытания вблизи движущихся частей машин

(траверс, маятников, захватов, муфт); o самостоятельно отлучаться из лаборатории во время занятий.

7. За нарушение техники безопасности студенты могут быть отстранены от выполнения лабораторных работ.

Поиск по сайту: