350


Nr. ćw.

102

Data

28.03.01

Jakacki Zbigniew

Wydział Elektryczny

Semestr II

Grupa

E-3

Prowadzący: mgr B. Jazurek

Przygotowanie

Wykonanie

Ocena

Temat: Wyznaczanie modułu sztywności metodą dynamiczną

Wyznaczenie moduł sztywności można dokonać stosując metodę statyczną lub dynamiczną. Metoda statyczna przeznaczona jest dla cienkich prętów i drutów a dynamiczna dla znacznych przekrojów.

W ćwiczeniu wykorzystamy metodę dynamiczną gdyż badany drut ma niewielki przekrój. Jest on swym górnym końcem przymocowany do nieruchomego uchwytu, zaś na dolnym przymocowany jest wibrator. Wibrator składa się z dwóch skrzyżowanych płaskowników na których są przymocowane kołki umożliwiające nakładania obciążeń.

0x08 graphic
Skręcając wibrator o pewien kąt powodujemy wystąpienie w drucie momentu sił sprężystości. Działający moment stara się przywrócić stan równowagi. Zwolniony wibrator zacznie wykonywać ruch drgający czyli harmoniczny o okresie

gdzie: I- moment bezwładności, D - moment kierujący.

0x08 graphic
Moment kierujący wyznaczamy z zależności

0x08 graphic
Wyznaczenie momentu bezwładności nieobciążonego wibratora jest trudne, dlatego staramy się weliminować tę wielkość poprzez umieszczenie tzw. obciążenia wstępnego. Wówczas moment bezwładności zwiększy się o I1, a wzór przyjmie postać

0x08 graphic
Przekształcając powyższe zależności można się pozbyć I a tym samym wyznaczyć moment kierujący który przedstawia poniższy wzór

0x08 graphic
Ostateczne równanie modułu skręcenia przyjmuje postać

gdzie: l - długość drutu, r - promień drutu, T - okres drgań wibratora nieobciążonego lub obciążonego wstępnie, T1 - okres drgań wibratora obciążonego znanymi masami.

Dodatkowy moment bezwładności można uzyskać poprzez nakładanie walców (obciążeń) o znanych masach na odpowiednie kołki. Znając odległości walców od osi wibratora d oraz ilość walców N, a także ich masę zgodnie z twierdzeniem o osiach równoległych Steinera można wyznaczyć moment bezwładności układu zgodnie z zależnością:

I1=NI0+Nmd2

gdzie: I0 - moment bezwładności pojedynczego walca względem jego osi symetrii.

1. Długość badanego drutu

2. Średnica drutu 2r (10 pomiarów)

Pomiar

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Średnica drutu [mm]

1,00

1,01

1,01

1,01

1,00

1,01

1,00

1,01

1,01

1,00

Uśredniając powyższe pomiary otrzymałem

φ= 1,006±0,01 [mm]

3. Okresy drgań wibratora obciążonego wstępnie dla mas w odległości d3

Pomiar

1

2

3

N

10

20

10

20

10

20

t [s]

90,5

180,2

93,0

185,0

92,0

179,0

Po uśrednieniu pomiarów czasów oraz liczby drgań otrzymałem

N = 10 t=91,8±2,5 [s]

N = 20 t=181,4±6 [s]

T = 9,12667

δT = 0,143261

4-5. Średnica użytych walców oraz poszczególne ich masy

Walec

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Średnica 2R [mm]

31,9

31,7

32,0

31,8

32,0

31,7

31,8

31,8

31,7

31,8

31,6

31,5

Masa [g]

95,6

94,5

95,4

94,3

94,6

93,6

94,4

95,6

93,1

93,8

91,3

92,0

Po uśrednieniu powyższych pomiarów średnic i mas walców otrzymałem

Średnica 2R=31,8±0,5 [mm] = 0,0318 [m]

Masa m=98,01±2,5 [0,09801] = 0,09801 [kg]

6. Odległości kołków d1 d2 d3 wibratora od jego środka

Kołek

d1

d2

d3

Odległość od środka wibratora [mm]

50

100

150

7. Okresy drgań wibratora obciążonego dla kilku rozkładów mas

Pomiar

1

2

N

10

20

10

20

t dla mas d2 d3 [s]

105,0

211,0

100,0

207,0

t dla mas d1 d2 d3 [s]

110,0

219,0

114,0

220,0

Po uśrednieniu powyższych pomiarów średnic i mas walców otrzymałem

N=10 dla mas d1 d2 t=102,5±5 [s]

N=20 dla mas d1 d2 t=209,0±4 [s]

N=10 dla mas d1 d2 d3 t=112,0±4 [s]

N=20 dla mas d1 d2 d3 t=219,5± 1 [s]

8. Obliczenia

0x08 graphic
Moment bezwładności dla pojedynczego walca wynosi

I0=510-5 [m2/kg]

0x08 graphic
Moment bezwładności dla układów walców znajdujących się w różnych odległościach od osi obrotu obliczamy ze wzoru ogólnego

dla N walców umieszczonych w odległościach d1 d2 d3 otrzymujemy

0x08 graphic
zatem:

I=0,00691 [m2/kg]

0x08 graphic
Moduł skręcenia obliczamy ze wzoru

0x08 graphic
Wyznaczony przez zemnie moduł sztywności przyjmuje ostateczną postać

Otrzymany wynik nie jest zgodny z danymi tablicowymi, co mogło być spowodowane nie dokładnością pomiaru lub złą metoda obliczeń.

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic

0x01 graphic



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
PAT DS 350 Graphic Modular GM Service Data
Biblia NLP Wydanie rozszerzone ponad 350 wzorcow metod i strategii programowania neurolingwistyczneg
Kolonialna ekspansja europejska, H I S T O R I A-OK. 350 ciekawych plików z przeszłości !!!
Zachodni sąsiedzi polski, H I S T O R I A-OK. 350 ciekawych plików z przeszłości !!!
Przychody państwa, H I S T O R I A-OK. 350 ciekawych plików z przeszłości !!!
MAN Ogrzewanie Webasto Thermo 230,300,350 obsługa i montaż(1)
PAT DS 350 G & GW Service Data
Ratunek po nieudanym flashu, Mio P-350, Reanimacja Mio
Orkan 350 SL
KED 350 wer z 10 2006

więcej podobnych podstron