Материалы, оборудование и принадлежности. Для выполнения работы необходимы: литая скоба из алюминиевого сплава, ножовка по металлу слесарная, напильник

 

Для выполнения работы необходимы: литая скоба из алюминиевого сплава, ножовка по металлу слесарная, напильник, керн, лупа МБП-2 (или измерительный микроскоп ИМЦ-100х50А), штангенциркуль, молоток.

Ход работы

 

Закрепить скобу в слесарные тиски, слегка пришабрить напильником небольшой участок в центре стяжки и нанести две точки керном с расстоянием между ними l₀ (не более 5-6 мм, см. рис.10.1). С помощью лупы (или измерительного микроскопа) измерить это расстояние. Затем разрезать стяжку между кернениями и снова измерить расстояние между ними (l₁.) Результаты измерения записать в таблицу 10.1.

 

Таблица 10.1

 

Материалы отливки	Геометрические параметры (рисунок 10.1)
l0, мм	l1 , мм	l, мм	а, мм	b, мм	b1, мм	Fст, мм2	Iq, мм4	Wq, мм3

 

Продолжение табл.10.1

 

Материалы отливки	Механические параметры
Е,МПа	Р, Н	σq, МПа	σст, МПа

 

Вычислить l = l₁ - l₀, где l – суммарная деформация, которая слагается из соответствующих упругих деформаций элементов скобы под действием напряжений, мм.

С помощью штангенциркуля измерить геометрические параметры поперечного сечения дуги и стяжки. Записать в таблицу числовые значения величин а, в и в₁, а также радиуса скобы R (см. рис.10.1). Указанные величины служат основанием для расчета остаточных напряжений в дуге и стяжке.

 

Обработка результатов эксперимента

 

Для определения напряжений определить уравновешивающую силу Р (Н) по формуле

 

, (10.1)

 

где Е – модуль упругости алюминиевого сплава, Е = 70 000 МПа;

I_q – момент инерции дуги (сечение А-А), мм⁴;

R – радиус скобы, мм;

F_ст – площадь поперечного сечения стяжки, мм²;

Момент инерции дуги I_q (мм⁴) вычисляется по формуле

 

I_q = , (10.2)

 

где а, b – геометрические параметры поперечного сечения дуги (см. табл.10.1), мм.

Площадь поперечного сечения стяжки определяется по формуле

 

F_ст = а b₁, (10.3)

 

где a, b₁ – геометрические параметры поперечного сечения стяжки (см. табл.10.1), мм.

Момент сопротивления дуги W (мм³) вычисляется по формуле

 

W _q = , (10.4)

 

Величину остаточных напряжений в дуге σ_q (МПа) определить по формуле

 

σ_q = , (10.5)

 

где Р – уравновешивающая сила, Н;

R – радиус дуги, мм;

W_q – момент сопротивления дуги, мм³.

Числовые значения уравновешивающей силы определить по формуле (10.1), а момент сопротивления – по формуле (10.4).

Величину остаточных напряжений в стяжке σ_ст (МПа) найти по формуле

 

σ_ст = , (10.6)

 

где F_ст – площадь поперечного сечения стяжки (сечение Б-Б), вычисляется по формуле (10.3).

Полученные результаты занести в табл. 10.1.

Содержание отчета

Отчет должен содержать: название и цель работы, краткие теоретические сведения, ход работы, эскиз с сечениями исследуемой скобы, результаты измерения геометрических параметров и расчеты остаточных напряжений в виде табл. 10.1, выводы с объяснением полученных результатов.

 

 

Лабораторная работа № 9