Лабораторные работы по сопротивлению материалов

Купить беседки для дачи смотри здесь.
Инженерная графика
Начертательная геометрия
Машиностроительное конструирование
Детали машин
Графические обозначения материалов в сечениях
Винтовые поверхности
Условные изобращения резьбы на чертежах
Упорная резьба
Резьбовые соединения
Требования к чертежам деталей
Шероховатость поверхностей
Текстовые надписи на чертежах
Выполнение эскизов деталей
Выполнение рабочих чертежей деталей
Сопромат.
Расчеты при выполнении
курсового задания
Расчет трехопорной рамы
Лабораторные работы
Физика
Решение задач
Курсовые расчеты по электротехнике
Математика
Векторная алгебра
Примеры решения задач
Решение типового варианта контрольной
работы по математике
Школьный курс лекций
Предел последовательности
Декартова система координат
Квадратный трехчлен
Дробно-линейная функция
Графические методы решения задач
Система уравнений с двумя переменными
Метод Гаусса
Математический анализ
Векторная алгебра
и аналитическая геометрия
 

Испытание на растяжение образца из низкоуглеродистой стали

Диаграмма растяжения В процессе испытания ведется наблюдение за поведением образца, за диаграммой на мониторе компьютера, и за показаниями стрелки силоизмерителя машины.

Диаграмма условных напряжений. Механические характеристики материалов. Координаты диаграммы растяжения не являются качественными характеристиками материала, т. к. растягивающая образец сила F зависит от площади сечения, а удлинение образца Δl – от его длины.

Получить диаграмму растяжения и исследовать процесс растяжения образца из малоуглеродистой стали вплоть до его разрушения Экспериментально подтвердить справедливость закона Гука при растяжении и определить значение модуля упругости Е.

Общие сведения о подшибниках качения Назначение подшипников качения, их достоинства и недостатки. Материалы подшипников качения Опоры валов и осей, в которых трение скольжения заменено трением качения, называют подшипниками качения.

Классификация подшипников качения

Основные типы подшипников качения Радиальные однорядные шарикоподшипники получили наибольшее распространение в машиностроении. При одинаковых размерах с другими подшипниками имеют наименьшие потери на трение и допускают наибольшую частоту вращения. Такие подшипники могут воспринимать не только радиальные, но и осевые нагрузки, действующие в обоих направлениях вдоль оси вала и не превышающие 70 % использованной допустимой радиальной нагрузки. Для восприятия чисто осевой нагрузки применяют шарикоподшипники с увеличенными радиальными зазорами между шариками и дорожкой качения.

Основные виды разрушения и критерии работоспособности подшипников качения Основные виды разрушения деталей подшипников качения: - усталостное разрушение (выкрашивание) рабочих поверхностей тел качения и беговых дорожек колец вследствие циклического контактного нагружения; этот основной вид разрушения подшипников наблюдается после длительной работы и сопровождается повышением шума и вибрации; из опыта эксплуатации установлено, что чаще повреждается беговая дорожка внутреннего кольца

Монтаж подшипников качения Основные правила при монтаже подшипников следующие. При запрессовке подшипника сила должна передаваться непосредственно на то кольцо, которое устанавливается с натягом. Если оба кольца установлены с натягом, то сила должна передаваться непосредственно и одновременно обоим кольцам. Недопустимо, чтобы сила передавалась от одного кольца к другому или от сепаратора к кольцу через тела качения. Нельзя допускать ударов непосредственно по кольцам, телам качения и сепаратору.

Методы проведения лабораторной работы При выполнении лабораторной работы студенту предоставляется возможность изучить конструкции и характеристики основных видов подшипников качения по натурным образцам, представленным на стенде и в учебно-методическом пособии, ознакомиться с их классификацией и условными обозначениями.

Экспериментальное исследование характеристик подшипников По полученным результатам построить тарировочные графики (предпочтительнее на миллиметровой бумаге). В результате выполнения лабораторной работы должно быть выявлено влияние угловой скорости подвижного кольца подшипника, величины, направления и соотношения осевой и радиальной составляющих приложенной нагрузки на величину момента сопротивления вращению в подшипнике качения.

Равноускоренное движение Целью работы является изучение законов равноускоренного движения при помощи машины Атвуда.

Метод наименьших квадратов Пусть в результате эксперимента мы получили ряд измерений величины : , соответствующих значениям аргумента , , …, , которые могут быть представлены на графике в виде точек. Нам необходимо установить эмпирическую зависимость между  и .

Лабораторная работа Изучение законы движения центра масс механической системы Целью работы является ознакомление с понятием центра масс системы материальных точек и с его важнейшими свойствами. Содержание работы состоит в определении перемещения и ускорения центра масс незамкнутой системы из двух материальных точек при помощи машины Атвуда.

Определение коэффициента трения качения Целью работы является изучение явления возникновения трения при качении одного тела по поверхности другого.

Основы конструирования (в технико-экономическом понимании) – область научно-технического знания (учебный предмет, дисциплина, курс) об общих принципах и методах конструирования машин на основе (путем, посредством) их унификации и стандартизации, а также повышения их рентабельности, долговечности, надежности и экономической эффективности

Транспортные машины – рабочие машины, изменяющие положение материала (перемещаемого предмета). Например: всевозможные транспортеры, конвейеры, лифты, подъемники, шнеки-дозаторы,  автотранспортные средства и т.п.

Изучение конструкции цилиндрического двухступенчатого редуктора Редуктором называется механизм, состоящий из зубчатых или червячных передач, выполненный в виде отдельного закрытого агрегата и служащий для передачи мощности от двигателя к рабочей машине. Назначение редуктора – понижение угловой скорости и, соответственно, повышение вращающего момента ведомого вала по сравнению с ведущим. Преимущества зубчатых передач: постоянное передаточное отношение (отсутствие проскальзывания); высокий КПД (в отдельных случаях до 0,99); надежность, простота эксплуатации; неограниченный диапазон передаваемых мощностей (от сотых долей до десятков тысяч киловатт). Высокая нагрузочная способность обеспечивает малые габариты зубчатых передач.

Разборка редуктора и ознакомление с конструкцией и назначением отдельных узлов Разборка одного из редукторов, указанных преподавателем, производится в следующем порядке: развинчивают болты крепления корпуса, поднимают крышку, используя отжимной болт. Поскольку крышка редуктора является тяжелой деталью, редуктор может перед началом работы находиться в разобранном виде, что дает возможность сразу приступить к знакомству с конструкцией и назначением деталей и узлов редуктора (валов, крышек, регулировочных колец, щупа масломера, сливной пробки).

Исследование характеристик ременной передачи Ременная передача относится к передачам трением с гибкой связью. Передача состоит из ведущего 1 и ведомого шкивов 2, огибаемых ремнем 3, натяжного устройства 4. Нагрузка передается силами трения, возникающими между шкивом и ремнем вследствие натяжения последнего. В зависимости от формы  поперечного сечения ремня передачи бывают плоскоременные, круглоременные, клиновые, поликлиновые.

Скольжение ремня. Тяговая способность ременных передач При передаче движения ремнем наблюдается проскальзывание ремня по поверхности шкива. Проскальзывание увеличивается с ростом нагрузки. В пределе может наступить пробуксовка ремня и передача движения прекратится.

Резьбовые соединения Резьбовыми соединениями называют разъемные соединения деталей с помощью резьбы или резьбовых деталей (болта, винта, шпильки, гайки, шайбы). Основные достоинства резьбовых соединений: высокая нагрузочная способность и надежность; удобство сборки и разборки; возможность точной установки соединяемых деталей при любом положении в пространстве; возможность фиксирования зажима в любом положении благодаря самоторможению; небольшие габариты и масса; большая номенклатура резьбовых деталей, приспособленных к различным эксплуатационным условиям.

Конструкции шпилек Шпильки применяют в тех случаях, когда в конструкции соединения нет места для головки болта или невозможно просверлить сквозное отверстие под болт.  Шпильку используют также в тех случаях, когда материал соединяемых деталей не обеспечивает достаточной долговечности резьб при частых сборках и разборках (алюминиевые или магниевые сплавы, серый чугун).

Подшибники качения Выполняя лабораторную работу, студент обязан изучить конструкции и особенности основных видов подшипников качения по натурным образцам, представленным на стенде и в литературе, ознакомиться с их классификацией и условными обозначениями.

Критерии работоспособности подшипников качения Основные виды разрушения деталей подшипников качения: усталостное разрушение (выкрашивание) рабочих поверхностей тел качения и беговых дорожек колец вследствие циклического контактного нагружения – это основной вид разрушения подшипников наблюдается после длительной работы и сопровождается повышением шума и вибрации;

Испытания материалов и определение их физико-механических характеристик Определение основных механических характеристик стали на растяжение изучение процесса деформирования при растяжении образца из малоуглеродистой стали, определение основных механических характеристик прочности, пластичности и марки стали.

Влияние повторных нагрузок на механические свойства материалов.

Испытание на сжатие образцов из различных материалов Ц е л ь р а б о т ы: изучение поведения пластичных, хрупких и анизотропных материалов при сжатии и определение их механических характеристик. Т е о р е т и ч е с к а я ч а с т ь р а б о т ы. Помимо испытания на растяжение вторым основным видом является испытание материалов на сжатие. При этом, так же как и при растяжении, получают диаграмму в координатах . Рассмотрим особенности поведения различных материалов при сжатии.

Испытание на кручение образца из малоуглеродистой стали Ц е л ь р а б о т ы: определение модуля упругости второго рода (модуля сдвига), изучение процесса разрушения и определение механических характеристик стали и чугуна при кручении. Т е о р е т и ч е с к а я ч а с т ь р а б о т ы. В инженерной практике на кручение работают валы машин, витые пружины и др. При кручении круглого и кольцевого стержня возникает деформация чистого сдвига.

В момент разрушения сопротивление деформированного образца вследствие упрочнения материала возрастает, и условная величина предела прочности   материала может быть определена по формуле

Замеряют штангенциркулем диаметр образца   в трех сечениях с точностью 0,1 мм и, вычислив среднее значение, записывают в журнал наблюдений. На образце закрепляют угломер Бояршинова, обеспечив при помощи специального шаблона базу измерения  и устанавливают образец в захватах машины.

Определение модуля продольной упругости и коэффициента Пуассона для стали

Испытание материалов на выносливость Ц е л ь р а б о т ы: Ознакомление с методом определения предела выносливости материала и исследование влияния на его усталостную прочность концентрации напряжений.

Снижают влияние концентрации напряжений двумя путями: а) конструктивными мероприятиями (увеличение радиусов переходов и т. п.); б) термохимической обработкой деталей (например, закалка ТВЧ, азотирование зон концентрации).

Испытание различных материалов на ударную вязкость Ц е л ь р а б о т ы: Изучение методики определения ударной вязкости пластических масс и других неметаллических материалов при испытании стандартных образцов на маятниковом копре.

Изучение напряженно-деформированного состояния элементов конструкций Определение нормальных напряжений в балке при прямом изгибе Ц е л ь р а б о т ы: Ознакомление с методом электротензометрирования. Опытное изучение закона распределения нормальных напряжений по высоте сечения балки и сравнение с напряжениями, вычисленными теоретически.

Тарировочный коэффициент определяют следующим образом. Из партии одинаковых тензодатчиков отбирают необходимое количество рабочих и компенсационных тензодатчиков и приклеивают их, как описано выше, на исследуемую балку. К тарировочной балке приклеивают точно такой же тензодатчик. В данной работе используют типовую тарировочную балку типа СМ 25Б – консольную балку равного сопротивления (балку, по длине которой напряжения остаются постоянными).

Определение главных напряжений при совместном изгибе и кручении тонкостенной трубы Ц е ль р а б о т ы: Определение опытным путем величины и направления главных напряжений в поверхностном слое тонкостенной трубы при кручении, а также при одновременном изгибе и кручении, и сравнение их с данными, полученными теоретическим расчетом.

При кручении во всех точках на поверхности тонкостенной трубы возникает плоское напряженное состояние – чистый сдвиг. В этом случае известно, что главные напряжения направлены под углом  к продольной оси трубы.

Определение напряжений при внецентренном растяжении бруса Ц е л ь р а б о т ы: Определить опытным путем нормальные напряжения в крайних волокнах поперечного сечения бруса при внецентренном растяжении и сравнить их с напряжениями, вычисленными теоретически.

Работа выполняется на машине ДМ-30 М

Определение напряжений в стенке тонкостенного сосуда Ц е л ь р а б о т ы: определение напряжений в стенке тонкостенного осесимметричного сосуда, находящегося под действием внутреннего давления, и сравнивание с напряжениями, полученными расчетным путем.

Определение деформаций при прямом поперечном изгибе балки Ц е л ь р а б о т ы: экспериментальное определение деформаций балки при плоском поперечном изгибе и сравнение их с деформациями, вычисленными теоретическим расчетом.

Определение деформаций при косом изгибе балки Ц е л ь р а б о т ы: определить опытным путем величину и направление прогиба свободного конца консоли при косом изгибе и сравнить полученные результаты с величинами, вычисленными теоретически.

Определение момента в защемлении статически неопределимой балки Ц е л ь р а б о т ы: экспериментальное определение момента в защемлении статически неопределимой балки и сравнение его с моментом в защемлении, полученным теоретическим путем.

Проверка интеграла Мора на примере плоской статически неопределимой рамы Ц е л ь р а б о т ы: Опытное определение величины горизонтального перемещения подвижной опоры статически определимой рамы и распорного усилия статически неопределимой рамы. Сравнение этих величин с данными, полученными по теоретическим формулам.

Проверка теории изгибающего удара Ц е л ь р а б о т ы: опытное определение динамического коэффициента при изгибающем ударе по середине пролета двухопорной балки и сравнение его с динамическим коэффициентом, полученным расчетом.

Определение критической силы при продольном изгибе Ц е л ь р а б о т ы: изучение явления потери устойчивости при осевом сжатии прямого стержня и сравнение критической силы, определенной опытным путем и вычисленной по формуле Эйлера при различных способах закрепления стержня.

Обработка и предоставления результатов измерений Физической величиной называют свойство, общее в качественном отношении многим физическим объектам (физическим системам, их состояниям и происходящим в них процессам), но в количественном отношении индивидуальное для каждого объекта. При этом индивидуальность в количественном отношении следует понимать в том смысле, что свойство может быть для одного объекта в определенное число раз больше или меньше, чем для другого.

Числовые характеристики случайных величин

Пример: Результаты наблюдений в лабораторной работе № 3.5 прогиба балки , мм: 1,42; 1,63; 1,51; 1,68; 2,12. Требуется определить прогиб балки , полученный в опыте, и границы интервала, которые с вероятностью  = 0,90 накрывают суммарную погрешность измерений.

Испытание на сжатие образцов из пластичных и хрупких материалов

СОДЕРЖАНИЕ ПРАКТИЧЕСКОЙ ЧАСТИ КУРСА
3 семестр
№ занятия Номер модуля Содержание практического занятия Форма
контроля
1 1 Основные геометрические характеристики плоских сечений. Методы и приемы их определения для произвольных фигур. Изменения моментов инерции при параллельном переносе и повороте координатных осей. Главные оси и главные моменты инерции. Построение круга Мора. Практическое определение главных моментов инерции и положения главных осей сечения сложной формы Защита домашних задач (здз)
2 1 Осевое растяжение-сжатие. Построение эпюр, Подбор размеров поперечного сечения. ЭКР 1
здз
3 1 Решение статически неопределимых задач на осевое растяжение-сжатие КО
здз
4 1 Расчет болтовых, заклепочных и сварных соединений, работающих на срез. здз
5 1 Кручение. Построение эпюры крутящего момента. Подбор сечения круглого вала. Подбор оптимальных размеров круглого вала. ЭКР 2
здз

6 1 Изгиб. Построение эпюр Q, M. Определение нормальных напряжений при изгибе. Подбор размеров поперечных сечений бруса. ЭКР 3
здз
7 1 Изгиб. Определение нормальных и касательных напряжений при изгибе. Подбор размеров поперечных сечений бруса. Полная проверка прочности ЭКР 4
здз
8 Определение перемещений при изгибе бруса методом интегрирования дифференциального уравнения изогнутой оси и методом начальных параметров. КО
9 Исследование напряженного состояния. Определение главных напряжений. здз


Расчетно-проектировочные задания
1 Геометрические характеристики плоских сечений 4-я неделя 4
2 Расчет статически определимой стержневой системы на осевое растяжение - сжатие и проектирование элементов статически неопределимой конструкции, работающей на растяжение - сжатие. 6-я неделя 4
3 Расчет статически определимых балок, работающих на изгиб: построение эпюр, подбор поперечного сечения. 10-я неделя 6

Курсовое проектирование
Курсовая работа "Расчеты на прочность и жесткость при поперечном изгибе в статически неопределимых системах": 16-я неделя 30
1 Расчет неразрезной балки, построение эпюр 12
2 Расчет статически неопределимой рамы 12

Темы курсовых работ по дисциплине "Сопротивление материалов"
"Расчеты на прочность и жесткость при поперечном изгибе в статически неопределимых системах"
Часть 1. Раскрытие статической неопределимости балок с помощью уравнения трех моментов. Для статически неопределимой неразрезной балки требуется :
1. Раскрыть статическую неопределимость, используя уравнение трех
моментов;
2. Определить реакции всех опор и сделать проверку, найденных
величин;
3. Построить эпюры поперечных сил Q(z) и изгибающих моментов М(z);
4. Подобрать двутавровое сечение балки при допускаемых напряжениях
[а] = 160МПа;
5. Представить примерный вид изогнутой оси балки.
Примечание. В расчетах принять M1 =2ql2 ,M2=ql2; F=3ql; q=20kH/м l=6м.
Исходные данные по вариантам в приложении 1.
Часть 2. Раскрытие статической неопределимости рамы методом сил. Для статически неопределимой рамы требуется :
1. Раскрыть статическую неопределимость, используя метод сил;
2. Определить реакции всех опор и сделать проверку, найденных
величин;
3. Построить эпюры продольных сил N, поперечных сил Q и изгибающих"
моментов М;
4. Сделать проверку правильности построения эпюры М;
5. Подобрать диаметр стального стержня круглого сечения при
допускаемых напряжениях [а] = 160 МПа;
6. Изобразить примерный вид упругой линии рамы.
Принять: P = q·a, М = q·а, q=20kH/м; a=2 м. Элементы рамы имеют одинаковое поперечное сечение.

На главную