Uniwersytet Warmińsko-Mazurski

w Olsztynie

Wydział Nauk Technicznych

Studia stacjonarne

Mechatronika, rok II

Laboratorium Wytrzymałości Materiałów

Temat: Badanie belki o równomiernej wytrzymałości

Wykonał

3

2012/2013

Dane belki:

bm=45 mm l=48 mm h=6 mm n=4 E=210 GPa

Wyniki pomiarów:

Siła	Ugięcie [mm]
	Obciążanie
kG	N
0	0
1	9,81
2	19,61
3	29,42
4	39,23
9	88,26
15	147,11
21	205,95
27	264,79

Belka o równomiernej wytrzymałości charakteryzuje się (w założeniu) liniowym odkształceniem przy liniowym wzroście obciążenia. Takia charakterystyka belki możliwa jest poprzez zmienną grubość tej belki, bądź jak w przypadku badanego resora piórowego – przez zastosowanie kilku belek o tej samej wytrzymałości, ale o innej długości.

Różnice pomiędzy odkształceniem przy obciążaniu i zdejmowaniu obciążenia wynikają z budowy resora piórowego, mianowice belki resora wyginając się pod obciążeniem zmieniają swoją długość na ich powierzchni, co skutkuje powstaniem sił tarcia pomiędzy nimi. Tarcie to uniemożliwia powrót belki do pierwotnego kształtu po zdjęciu obciążenia.

Obliczenie stałej c belki:

$$c = \frac{3}{8}*\frac{l^{3}}{n*b_{\min}*h^{3}*E} = \frac{3}{8}*\frac{(480{mm)}^{3}}{4*45mm*(6mm)^{3}*210GPa}\ = \frac{3}{8}*\frac{110592000\text{mm}^{3}}{4*45mm*216\text{mm}^{3}*210000\frac{N}{\text{mm}^{2}}} = \frac{3}{8}*\frac{110592\text{mm}^{3}}{8164800mm^{4}*\frac{N}{\text{mm}^{2}}} = \frac{3}{8}*\frac{110592}{8164800\frac{N}{\text{mm}^{2}}} = \frac{3}{8}*0,01354\frac{\text{mm}^{2}}{N} = 0,00507937\frac{\text{mm}^{2}}{N}$$

Teoretyczne odkształcenie belki obciążonej 1kG (9,81N):

$$0,00507937\frac{\text{mm}^{2}}{N}*9,81N = 0,0498mm$$