Рис. 1. Схема лабораторной установки
Экспериментальное определение величин 
, 
проводится на специальной установке (см. рисунок). Испытуемый образец изготовлен из стальной полосы с поперечным сечением 
и установлен на шарнирных опорах. Одна из опор (A) неподвижная, вторая (B) – подвижная. Расстояние до точки приложения сосредоточенного груза Р (с) и до точки установки индикатора №1 (
могут быть заданы на произвольном расстоянии от левого конца балки. Опоры установлены на шарикоподшипниках, опора (A) имеет стержень для изменения угла поворота опорного сечения образца. Этот стержень занимает вертикальное положение 
при ненагруженном состоянии балки. Перед проведением опыта наконечники мерильных стержней всех индикаторов должны быть введены в соприкосновение с испытуемым образцом. После приложения нагрузки Р ось балки искривляется и точки 
, 
переходят в положение 
, 
. По показаниям стрелок индикаторов возможно определить величину линейных перемещений 
, 
, возникшие в результате деформации балки. Перемещения, 
; , деленное на длину стержня 
=150мм, дает соответственно 
. Замена 
углом (в радианах) возможна в связи с незначительностью дроби 
, так как полный ход индикатора равен 10 мм, то 
.
Исходные данные для расчета: =1000мм; 
=3000мм; Е= 
Н/мм²; 
=90 Н/мм²;
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Ознакомиться с устройством установки. Уяснить задачу исследования.
2. Согласно указанной преподавателем схеме нагружения подготовить установку для выполнения опыта (рис.1 табл.1).
3. Произвести измерения поперечного сечения образца.
4. Из условия прочности на изгиб
где 
,
определить величину Р, а также ступень нагрузки 
,
где n – число предполагаемых опытов.
5. Определить теоретические перемещения 
и 
любым расчетным методом от нагрузки 
.
6. Установить стрелки индикаторов на 0.
7. Нагрузить балку начальной нагрузкой.
8. Произвести начальные отсчеты по шкалам и принять это состояние за нулевое положение. Это проводится с целью устранения люфтов в системе.
9. Давая одинаковые приращения нагрузки, произвести n нагружений балки до величины [Р].
10. После каждого нагружения фиксировать показания индикаторов и заносить в таблицу 2
11. По окончании опыта балку разгрузить и сравнить показания индикаторов с первоначальными.
Таблица 2
Таблица для записи результатов опыта
| Нагрузка, кг | Приращение нагрузки, кг | Показания индикаторов | Приращение показаний индикаторов | Приращение перемещений | |||
| 
| 
| 
| 
| 
| ||
12. Подсчитать средние арифметические приращения прогибов ∆Уср по формуле
13. Подсчитать средние арифметические приращения угла поворота
14. Результаты опыта и теоретического расчета занести в таблицу 3.
15. Подсчитать по формулам расхождение результатов опыта и теоретического расчета:
16. Дать анализ результатов и сделать выводы.
17. Оформить отчет по прилагаемой форме.
Таблица 3
Таблица сравнения результатов опыта с теоретическими вычислениями
| Перемещения | Результаты | Расхождение, % | |
| Теоретически вычисленные | Опытные измерения (ср. знач.) | ||
|
| |||
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ
Формула для определения осевого момента инерции прямоугольника шириной В и высотой h
Формула для определения угла наклона
Формула для определения прогиба
Наибольший прогиб двухопорной балки при а=0 и нагруженной сосредоточенной середине силой Р
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ
1. Какие виды деформации возникают при поперечном изгибе?
2. Как теоретически определяется прогиб балки?
3. Как подтверждается закон Гука при изгибе?
4. Можно ли определить модуль упругости Е материала по величине прогиба балки?
5. От каких величин зависит прогиб балки?
Титульный лист отчета
Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра ПМх
Лабораторная работа № 3
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ И УГЛОВ ПОВОРОТАДВУХОПОРНОЙ БАЛКИ
Факультет: ФЭН
Группа: ЭН2-01
Студент: Петров А.В., Сидоров К.М, Иванов С.В.
Преподаватель:
Дата выполнения работы:
Новосибирск, 2011
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| НАЗВАНИЕ ДОКУМЕНТА |
Схема установки:
Исходные данные:
Вывод по работе:
Работу принял
Дата
