Начертательная геометрия Сопромат. Расчеты при выполнении курсового задания Техническая механика Лабораторные работы по сопротивлению материалов На главную

Лабораторные работы по сопротивлению материалов

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). Расчетные напряжения в ней в любом сечении по длине равны

  (3.4)

где   - ступень нагружения тарировочной балки поперечной нагрузкой ( 50 Н).

При тарировке вместо рабочего тензодатчика в схему подключают тарировочный тензодатчик, вместе с которым тарируется и электрическая часть измерительной аппаратуры. Обычно – это многоканальный тензоусилитель, составленный конструктивно из нескольких одинаковых блоков, к каждому из которых подключен соответствующий рабочий тензодатчик. После измерения и усиления результаты считывают со стрелочного прибора, подключаемого последовательно к каждому блоку. Аналогично предыдущему проводим сечение 2-2 на расстоянии z2 (рис.2.3,в). Для верхней части составляем уравнение равновесия åz=0.

Тарировочный коэффициент, т.е. цена деления шкалы регистрирующего прибора в единицах напряжения, с учетом формулы (3.4) будет равен:

 , (3.5)

где   - среднее значение приращений показаний регистрирующего прибора на ступень нагружения  для - го датчика.

О п и с а н и е л а б о р а т о р н о й у с т а н о в к и. Схема лабораторной установки показана на рис. 3.3. Установка представляет собой стальную, консольно закрепленную двутавровую балку 1, на которую в сечении, отстоящем от ее свободного конца на расстоянии , наклеены пять проволочных тензодатчиков 2. Сигнал от тензодатчиков усиливается усилителем 3 и через коммутатор 4 подается на измерительный прибор 5.

Рис. 3.3. Схема лабораторной установки

М е т о д и к а п р о в е д е н и я о п ы т а и о б р а б о т к а 

р е з у л ь т а т о в. 1. Задают исходные данные: расстояние от тензодатчиков до нейтрального слоя:  расстояние  от места приложения силы  до сечения, в котором определяют напряжения (до места наклейки тензодатчиков); выбирают ступень нагружения  так, чтобы после 3-4 ступеней нагружения деформации балки были в пределах упругости. Все данные заносят в журнал наблюдений.

2. Балансируют мостовые схемы тензоусилителя, предварительно включенного в сеть для прогрева в течение не менее 20 мин.

3. Балку 1 нагружают нагрузкой , снимают показания на измерительном приборе 5 тензоусилителя по каждому тензодатчику. Затем опыт повторяют еще 2-3 раза, увеличивая нагрузку равными ступенями, и записывают для каждого датчика результаты испытаний   в журнал наблюдений.

4. Рассчитывают для каждого слоя теоретические напряжения по формуле (3.1).

5. Согласно требованиям раздела 4 обрабатывают результаты испытаний и вычисляют опытные значения напряжений для каждого слоя по формуле

  (3.6)

где - тарировочные коэффициенты для каждого канала, полученные по формулам (3.5).

  6. Проводят анализ и сопоставление полученных результатов с теоретическими. Строят эпюры распределения нормальных напряжений по высоте сечения балки по расчетным и опытным данным.

Содержание отчета

1. Название лабораторной работы.

Цель работы.

Схема лабораторной установки.

Электрическая схема мостика Уитстона.

Исходные данные.

Величина ступени нагружения .

Длина консольной балки .

Расстояния до слоев, в которых определяются напряжения .

Расстояние до сечения, в котором определяется напряжение .

Осевой момент инерции сечения .

Тарировочные коэффициенты для каналов:

 

6. Результаты эксперимента.

п/п

Нагрузка,

Приращение нагрузки

Показания

тензодатчиков

Приращения показаний

тензодатчиков

Средние значения приращений

Опытные значения напряжений в заданных слоях поперечного сечения балки , , , , .

Теоретический расчет напряжений в заданных слоях сечения балки , , ,, .

Сравнение опытных и теоретических значений. Выводы.

Вопросы для самоконтроля

1. Какова цель лабораторной работы?

Каково устройство лабораторной установки?

Какой изгиб называют поперечным? Плоским?

Как теоретически определяют нормальные напряжения при плоском изгибе в любом слое поперечного сечения балки?

Как определяют максимальные нормальные напряжения в сечении балки при плоском изгибе?

Как распределяются нормальные напряжения по высоте сечения балки при плоском изгибе? Покажите эпюру?

Что называют тензометрированием?

На чем основан метод электротензометрирования?

Какие преимущества и недостатки электротензометрирования Вы

 знаете?

10. Как устроен тензодатчик?

11. Что называют базой тензодатчика?

12. Какие соображения должны учитываться при обосновании выбора базы тензодатчика?

13. Как подключается тензодатчик в измерительную систему? Опишите её?

14. Что понимают под балансом моста?

15. Как определяют тарировочные коэффициенты?

16. Как проводят определение напряжений при помощи тензодатчиков в исследуемой балке?

17. Для чего применяют компенсационный датчик и где и как он должен быть расположен?

 

 Литература: [5]- § 29; [6] - § 6.2; [7] - § 52.


Задания на выполнение курсовых работ по сопротивлению материалов