skręcanie

Politechnika Śląska w Gliwicach

Wydział: Mechaniczny Technologiczny

Przedmiot: Wytrzymałość materiałów - laboratorium

Sprawozdanie:

Temat ćwiczenia: Statyczna próba skręcania metali

Wiktor Burczy

Kierunek: Zarządzanie i Inżynieria Produkcji, Gr. II;

1.CEL ĆWICZENIA

- zaznajomienie sie z próbą statycznego skręcania i maszynami skręcającymi

- pokazanie zachowania sie materiału podczas próby

- wyznaczenie wielkości charakteryzujących własności materiału

- sprawdzenie liniowej zależności kąta skręcenia od momentu Ms

- wyznaczenie modułu sprężystości poprzecznej G

- statyczne opracowanie wyników

W trakcie ćwiczenia zajmowaliśmy się skręcaniem pręta metalowego

w zakresie do 20 kGm. Nie przekraczaliśmy granicy plastyczności materiału, aby nie doprowadzić do zniszczenia próbki. Dzięki zarejestrowanym wynikom możemy:


2.OPIS TEORETYCZNY

Wykres skręcania materiału sprężysto - plastycznego

Jeśli pręt obciążymy w płaszczyźnie prostopadłej do jego osi parą sił, to siły wewnętrzne zredukują się do momentu Ms , którego kierunekjest zgodny z osią pręta.

gdzie : γ - odkształcenie, ϕ - kąt skręcenia

Rozkład naprężeń na przekroju poprzecznym pręta

gdzie :

r – promień przekroju poprzecznego pręta,

ρ - odległość punktu od osi pręta,

τ - naprężenia.

Rozkład naprężeń stycznych w obszarach:

sprężystym sprężysto-plastycznym plastycznym

Naprężenia występujące przy skręcaniu nazywamy naprężeniami stycznymi, gdyż ich kierunki są styczne do powierzchni przekroju poprzecznego pręta. Największe naprężenia występują na obwodzie pręta, co wynika z ich największej odległości od osi pręta, wynoszą one:

(1)

gdzie:

τmax - największe naprężenie styczne

- wskaźnik wytrzymałości na skręcanie

- biegunowy moment bezwładności kołowego przekroju poprzecznego próbki,

r – promień przekroju poprzecznego próbki

d0 – początkowa średnica próbki.

Kąt skręcenia z interesującym nas modułem sprężystości poprzecznej G łączy następująca zależność:

(2)

co po podstawieniu do wzoru (1) i przekształceniu daje nam w wyniku:

(3)

lub, po podstawieniu za stałe:

(4)

otrzymujemy:

(5)

lub, dla próby składającej się z kilku etapów:

(6)

z którego to związku obliczę G dla każdej próby.

3.OBLICZENIA:

Lp. Ms Ms ϕ1 ϕ2 Δϕ Δϕ G
  [kGm] [Nm] [o] [o] [o] [rad] [MPa]
1 2,2 21,582 4 0,5 3,5 0,06 33997,25054
2 4 39,24 6 0,5 5,5 0,10 39335,66178
3 6 58,86 9 2 7 0,12 46359,8871
4 8 78,48 11 3 8 0,14 54086,53495
5 10 98,1 12 4 8 0,14 67608,16869
6 12 117,72 15 5 10 0,17 64903,84194
7 14 137,34 16 6 10 0,17 75721,14893
8 16 156,96 18 7 11 0,19 78671,32356
9 18 176,58 20 8 12 0,21 81129,80243
10 20 196,2 22 9,5 12,5 0,22 86538,45592
Gśr 62835,20758

Metoda 2


$$C_{1 =}G \times \frac{I_{0}}{l_{0}}$$


$$G = \frac{C_{1} \times l_{0}}{I_{0}} = 35558\left\lbrack \text{MPa} \right\rbrack$$

4.WNIOSKI

Niektóre pomiary wykazały pewną niedokładność. Spowodowane było to
z pewnością niedokładnością w odczycie mierzonych wielkości i drobnymi przesunięciami całego układu pomiarowego.

Otrzymany wynik wynosi G= 6,2 * 10^4 [MPa].

współczynniki funkcji liniowej o wartościach: a =1157 , b= -67,81.
Po naniesieniu uzyskanych pomiarów na wykres moment skręcający - kąt skręcenia uzyskaliśmy linię prostą. Obliczenia metodą najmniejszych kwadratów dały wyniki G=3,5*10^4 [MPa]


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