WNiG II rok |
Tomasz Wójtowicz Sebastian Wójtowicz |
Zespół 4 |
|||||||
Wytrzymałość materiałów laboratorium. |
Temat: Próba statyczna skręcania. |
Ćwiczenie nr 3 |
|||||||
Data wykonania |
Data oddania |
Zwrot do poprawki |
Data odd. |
Data zalicz. |
Ocena |
||||
Wstęp teoretyczny.
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie modułu sprężystości postaciowej (G), granicy proporcjonalności postaciowej (Rpr), granicy sprężystości (Rsp), granicy plastyczności (Re) oraz wyznaczenie zależności kąta skręcania φ=f (Ms).
Pręty badane w doświadczeniu są o przekroju kołowym, a zależność kąta skręcania (φ) dla takiego rodzaju prętów od momentu skręcającego (Ms) wyraża się wzorem:
φ=
gdzie : l -długość skręcanego pręta
G -moduł sprężystości postaciowej materiału, z którego wykonany jest pręt
Jo- biegunowy moment bezwładności przekroju poprzecznego pręta
Biegunowy moment bezwładności (J0) przekroju kołowego wynosi :
gdzie:
d- oznacza średnicę przekroju
Przekształcając wzór na φ możemy obliczyć moduł G
jeżeli znana jest wartość momentu skręcającego (Ms) i odpowiadającego mu kąta skręcania (φ) dla zakresu sprężystego. Wartość momentu skręcającego (Ms) obliczamy ze wzoru:
Ms= Q S
gdzie:
S- promień momentu skręcając
Q- wielkość zadawanego obciążenia
Wielkość odpowiadającego mu kąta skręcenia (φ) wynosi:
gdzie :
R- odległość osi skręcanego pręta od osi wrzeciona czujnika
x- przemieszczenie zarejestrowane przez czujnik
Granicę proporcjonalności (Rpr) wyznaczamy ze wzoru :
gdzie:
Mpr -moment skręcający, do wartości którego kąt skręcania (φ) jest wprost proporcjonalny do momentu skręcającego
W0- biegunowy wskaźnik wytrzymałości przekroju na skręcanie
r- promień skręcanego pręta
d- średnica skręcanego pręta
Pręty użyte w doświadczeniu są wykonane z materiału sprężysto -plastycznego. Dla takiego materiału wyznacza się tzw. umowną granicę sprężystości (Rsp) i umowną granicę plastyczności (R e).
gdzie Ms(0,075) i Ms(0,3) są momentami skręcającymi odpowiadającymi trwałemu odkształceniu postaciowemu (γ) włókien na zewnętrznej powierzchni pręta, o wartości odpowiednio γ= 0,075% i γ= 0,3%. Czyli przyjmuje się że umowna granica sprężystości (Rsp) odpowiada trwałemu odkształceniu postaciowemu γ= 0,00075, a umowna granica plastyczności (Re) trwałemu odkształceniu postaciowemu wynosi γ= 0,003.
Ponieważ:
γ= φ
czyli
A zatem znając wartość kąta (φ) odpowiadającego umownej granicy sprężystości (φ=0,00075 l / r) i umownej granicy plastyczności (φ= 0,003 l / r) możemy, obliczyć wartość Ms(0,075) i Ms(0,3) i znając wskaźnik wytrzymałości przekroju na skręcanie (W0) wyznaczyć (Rsp) i (Re).
Pomiar kąta skręcania polega na pomiarze za pomocą czujnika zegarowego, przemieszczenia (x) punktu leżącego na okręgu o promieniu (R ). Przemieszczenie to odpowiada momentowi skręcającemu, wywołanemu zadanym obciążeniem Q.
Opracowanie wyników
|
Pręt 1 |
Pręt 2 |
Długość pomiarowa próbki l [mm] |
168 |
114,1 |
Średnica przekroju próbki d [mm] |
25 |
25 |
Promień ramienia pomiarowego R [mm] |
97 |
97 |
Promień momentu skręcającego S [mm] |
149 |
149 |
Moment bezwładności przekroju J0 [mm4] |
5,366*10-7 |
5,366*10-7 |
Wskaźnik wytrzymałości przekroju W0 [mm3] |
3,066*10-6 |
3,066*10-6 |
Próbka 1.
Lp. |
Q |
Ms |
Δh |
φ |
γ |
G |
Gśr |
|
[N] |
[Nm] |
[10-2 mm] |
[rad] |
[rad] |
[Pa] |
[Pa] |
1 |
12 |
0,1788 |
5,5 |
0,0056 |
3,23*10-7 |
5,364*1011 |
5,643*1011 |
2 |
12 |
0,3576 |
9,5 |
0,0097 |
5,6*10-7 |
6,193*1011 |
5,643*1011 |
3 |
12,5 |
0,5438 |
15 |
0,0154 |
8,89*10-7 |
5,932*1011 |
5,643*1011 |
4 |
14 |
0,7524 |
22 |
0,0226 |
1,304*10-7 |
5,593*1011 |
5,643*1011 |
5 |
18 |
1,0206 |
30,5 |
0,0314 |
1,812*10-7 |
5,461*1011 |
5,643*1011 |
6 |
20,5 |
1,3261 |
39,5 |
0,0407 |
2,34*10-7 |
5,474*1011 |
5,643*1011 |
7 |
28,3 |
1,7507 |
52 |
53,6*10-4 |
1,424*10-7 |
5,487*1011 |
5,643*1011 |
Próbka 2.
Lp. |
Q |
Ms |
Δh |
φ |
γ |
G |
Gśr |
|
[N] |
[Nm] |
[mm] |
[rad] |
[rad] |
[Pa] |
[Pa] |
1 |
12 |
0,136 |
0,15 |
0,0015 |
1,315*10-7 |
9,961*1011 |
7,315*1011 |
2 |
12 |
0,273 |
0,41 |
0,0042 |
3,593*10-7 |
7,369*1011 |
7,315*1011 |
3 |
12,5 |
0,416 |
0,65 |
0,0067 |
5,697*10-7 |
7,083*1011 |
7,315*1011 |
4 |
14 |
0,576 |
0,93 |
0,0095 |
8,15*10-7 |
6,855*1011 |
7,315*1011 |
5 |
18 |
0,781 |
1,28 |
0,013 |
1,10*10-6 |
6,753*1011 |
7,315*1011 |
6 |
20,5 |
1,009 |
1,70 |
0,018 |
1,50*10-6 |
6,569*1011 |
7,315*1011 |
7 |
28,3 |
1,334 |
2,23 |
0,023 |
2,0*10-6 |
6,621*1011 |
7,315*1011 |
|
|
Pręt 1 |
Pręt 2 |
φ(0,075) |
[rad] |
0,0129 |
0,0088 |
φ(0,03) |
[rad] |
0,051 |
0,035 |
Mpr |
[Nmm] |
10,93 |
10,93 |
Ms(0,075) |
[Nmm] |
4,0 |
3,0 |
Ms(0,3) |
[Nmm] |
25,0 |
8,0 |
Rpr |
[Mpa] |
3,564*106 |
2,609*106 |
Rsp |
[Mpa] |
1,304*106 |
9,738*105 |
Re |
[Mpa] |
8,153*106 |
2,609*106 |
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
4 ścinanie skręcanie 2009
12 1! skrecanie wal utwierdzony
W przypadku skrecania, Mechanika VIII semestr
Sprawozdanie Wyznaczanie skręcalności właściwej cukrów
Próba statyczna skręcania
Przemieszczenia punktów przekroju poprzecznego pręta skręcanego
08 Z Skręcanie
02 - Statyczna próba skręcania, MiBM Politechnika Poznanska, IV semestr, labolatorium wydyma, sprawk
wydyma statyczna próba skręcania, ZiIP, II Rok ZIP, Wytrzymałość materiałów, Labv.wytrzymalosc
Skręcanie sciaga
Ćw Skręcanie prętów i rur
SKRĘCANIE 1
śródka, wytrzymałość materiałów,Skręcanie prętów o przekroju kołowym
Statyczna Próba Skręcania
skrecanie projekt, Budownictwo PK, Wytrzymałość materiałów, semestr 2
Skrecanie 2.0, sem 4, LabZint, Laboratorium zintegrowane, wk
SKRECA~1, Laboratorium Wytrzymałości Materiałów
więcej podobnych podstron