PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA W KALISZU
|
||||
Nazwisko i imię studenta
|
Nr ćw.
5 |
LABORATORIUM Z WYTRZYMAŁOŚCI MATERIAŁÓW
|
||
Data wykonania
|
Data oddania
|
TEMAT ĆWICZENIA
Wyboczenie pręta |
„
|
|
Ocena i podpis |
|
|
||
|
1. Wyboczenie - w wytrzymałości materiałów odkształcenie (wygięcie) osiowo ściskanego pręta. Teoretycznie, gdy pręt jest idealnie symetryczny, a siła ściskająca idealnie osiowa i centryczna, wyboczenie nie ma prawa wystąpić. W rzeczywistych układach taki warunek jest jednak bardzo rzadko spełniony. Pręty zawsze mają pewne niedokładności wykonania, siły mogą być przykoszone lub obciążać pręty ekscentrycznie. W takiej sytuacji przy odpowiednio dużym obciążeniu, większym niż obciążenie dopuszczalne Pdop, istnieje niebezpieczeństwo wyboczenia. Wyboczenie może być sprężyste, to znaczy takie, gdy po odciążeniu pręta wraca on do pierwotnego, wyprostowanego kształtu, lub niesprężyste, gdy pręt utrzymuje swój wyboczony kształt także po odciążeniu.
2. Celem ćwiczenia jest badanie wyboczenia pręta przy odpowiednich obciążenia.
3. Schemat i opis stanowiska
1 - badany pręt, 2 - podstawa, 3 - belka, 4 - szala, 5 - podstawka magnetyczna
6 - czujnik zegarowy, 7 - podpora belki, 8 - belka regulowana
9 - skrzynka na ciężarki
4. Pomiary i obliczenia
I - moment bezwładności, E - moduł sprężystości (dla stali 2,1⋅105 MPa), l - długość pręta, n - wsp. bezp. (dla stali n=5), RH - napr. graniczne (dla stali 145 MPa)
Wymiary pręta:
l = 1000 mm = 1 m, h = 29,5 mm = 0,0295 m, b = 8 mm = 0,008 m
długość belki - lb = 610 mm = 0,61 m
Pomiary:
siła |
strzałka wygięcia |
7kg = 68,67 N |
0,03 mm |
9kg = 88,28 N |
0,05 mm |
11kg = 107,91 N |
0,06 mm |
Obliczenia:
Moment gnący - Mg = F⋅lb
Mg1 = 68,67 ⋅ 0,61 = 41,8887 [Nm]
Mg2 = 88,28 ⋅ 0,61 = 53,8508 [Nm]
Mg3 = 107,91 ⋅ 0,61 = 65,8251 [Nm]
siła działająca na pręt [N] |
moment gnący [Nm] |
strzałka wygięcia [mm] |
68,67 |
41,8887 |
0,03 |
88,28 |
53,8508 |
0,05 |
107,91 |
65,8251 |
0,06 |
moment bezwładności:
wartość krytyczna:
wartość dopuszczalna:
smukłość graniczna pręta:
4. Wnioski: