Sprawozdanie ćw 14 (5)


POLITECHNIKA GDACSKA GDACSK 17.11.1999
KATEDRA MECHANIKI BUDOWLI
LABORATORIUM
ĆWICZENIE nr 12
SKRCANIE SWOBODNE PRTA O PRZEKROJU PIERŚCIENIOWYM
ZAMKNITYM I OTWARTYM
WYKONALI:
Izabela Wicher
Renata Szczodrońska
Aleksander Starczewski
SPRAWOZDANIE
1. OPIS ĆWICZENIA
Celem ćwiczenia jest porównanie pracy na skręcanie swobodne prętów: pierwszego - o
przekroju pierścieniowym zamkniętym (doświadczenie 1) i drugiego - o przekroju pierścieniowym
otwartym (doświadczenie 2).
1. 2.
d� �=1 mm
Belka wykonana jest z mosiądzu G=35000 MPa
2. Doświadczenie 1: - PRZEKRÓJ PIERŚCIENIOWY ZAMKNITY
Jeden koniec belki o przekroju pierścieniowym jest utwierdzony, natomiast do drugiego
zamocowany jest prostopadle poziomy pręt. Pręt ten posiada wgłębienia co 5 cm co umożliwia
umieszczenie w nich siły P=1kg � 9,81 N. W ten sposób belka o przekroju pierścieniowym
została poddana działaniu momentu skręcającego o wartości M=9,81N x ri , gdzie ri to promień
na którym działa siła P w punkcie i.
Stan przemieszczeń polega na sztywnym obrocie poszczególnych jego przekrojów (po
skręceniu przekroje pręta są nadal płaskie).
2.1 Przebieg doświadczenia:
-dokonaliśmy odczytów początkowych czujników zegarowych umieszczonych na końcu
pręta (OPL) i w pobliżu jego utwierdzenia (OPP).
-pręt obciążaliśmy momentem skręcającym M1 poprzez przyłożenie siły P=1 kG na
ramieniu r1=15, 30, 45, 60, 75 cm
2.2 Wyniki pomiarów:
- Odczyty początkowe przy nieobciążonym układzie: OL1 = 0,67; OP1 = 1,00
Położenie Wskazania czujników
siły [cm] OL [mm] OP [mm]
15 0,66 0,97
30 0,65 0,93
45 0,63 0,88
60 0,62 0,83
75 0,61 0,77
2
2.3 Kąty skręcenia pręta odpowiadające przyrostowi momentu skręcającego od
M1 do M2
r1=0,15 m r2=0,5 m
P=9,81 N P=9,81 N
M1=P.r1=1,4715 Nm M2=P.r2=4,905 Nm
� � � �
D�M=M2-M1=3,4335 Nm
-� 0,98 -� (-�1,09)
a) D�f�L= = 11.10-4 rad
100
0,03 -� 0,0
b) D�f�p= = 3.10-4 rad
100
2.4 Obliczenia teoretyczne kąta skręcania
G=35.109 Pa
R=0,019 m
d�=0,001 m
Fs= p�R2 = 0,001134 m2
D�M �� l 1
[ ds] =� 0,00066296�� D�M �� l
��
D�f�=
4 �� G �� Fs d�
a) dla l=0,5 m
D�f�L=11,38.10-4 rad
b) dla l=0,1 m
� � � � �D�f�P=2,27.10-4 rad
2.5 Porównanie wyników doświadczalnych i teoretycznych
Wartość teoret. [10-4rad] Wartość doświad. [10-4rad]
Kąt skręcenia f� w punkcie
L 11,38 11,0
P 2,27 3,0
3. Doświadczenie 2: - PRZEKRÓJ PIERŚCIENIOWY OTWARTY
Jeden koniec belki o przekroju pierścieniowym jest utwierdzony, natomiast do drugiego
zamocowany jest prostopadle poziomy pręt. Pręt ten posiada wgłębienia co 1 cm co umożliwia
umieszczenie w nich siły P=1kg � 9,81 N. W ten sposób belka o przekroju pierścieniowym
3
została poddana działaniu momentu skręcającego o wartości M=9,81N x ri , gdzie ri to promień
na którym działa siła P w punkcie i.
Stan przemieszczeń polega na sztywnym obrocie poszczególnych jego przekrojów (po
skręceniu przekroje pręta są nadal płaskie).
3.1 Przebieg doświadczenia:
-dokonaliśmy odczytów początkowych czujników zegarowych umieszczonych na końcu
pręta (OPL) i w pobliżu jego utwierdzenia (OPP).
-pręt obciążaliśmy momentem skręcającym M1 poprzez przyłożenie siły P=1 kG na
ramieniu r1=5, 10, 15, 20 cm
3.2 Wyniki pomiarów:
- Odczyty początkowe przy nieobciążonym układzie: OL1 = 0,75 , OP1 = 2,01
Położenie Wskazania czujników
siły [cm] OL [mm] OP [mm]
5 0,04 0,3
10 9,96 0,29
15 9,84 9,93
20 9,83 9,79
3.3 Kąty skręcenia pręta odpowiadające przyrostowi momentu skręcającego od M1 do M2
r1=0,05 m r2=0,2 m
P=0,981 N P=0,981 N
M1=P.r1=0,04905 Nm M2=P.r2=0,1962 Nm
� � � �
D�M=M2-M1=0,14715 Nm
-� 2,73 -� (-�2,81)
a) D�f�L= = 8.10-4 rad
100
-� 7,94 -� (-�8,41)
b) D�f�p= = 47.10-4 rad
100
3.4 Obliczenia teoretyczne kąta skręcania
G=35.109 Pa
R=0,019 m
d�=0,001 m
1
Is= (2p�R)d�3
3
D�M �� l
D�f�= =�0�,�7�1�7�9�9��� D�M �� l �
G �� Is
a) dla l=0,1 m
D�f�L=10,57.10-4 rad
b) dla l=0,5 m
4
� � � � �D�f�P=52,83.10-4 rad
3.5 Porównanie wyników doświadczalnych i teoretycznych
Wartość teoret. [10-4rad] Wartość doświad. [10-4rad]
Kąt skręcania f� w punkcie
L 10,57 8,0
P 52,83 47,0
4. Uwagi własne
Wyniki doświadczeń oraz obliczeń teoretycznych nie pokrywają się w pełni, są jednak bardzo do
siebie zbliżone. Doświadczenia przeprowadzone więc zostały prawidłowo.
Obliczenia (zarówno teoretyczne jak i doświadczalne) wyraznie dowodzą, że kąt skręcania w
przekroju otwartym jest dużo większy od kąta skręcania w przekroju zamkniętym, mimo że pręt o
przekroju zamkniętym był obciążony większym momentem skręcającym (większa siła na
większym ramieniu). Przekroje zamknięte są bardziej odporne na skręcanie niż przekroje otwarte.
5


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Sprawozdanie ćw 14 (3)
Sprawozdanie ćw 14 (4)
Sprawozdanie ćw 14 (2)
ćw 14 sprawozdanie I
Sprawozdanie Ćw 2
Sprawozdanie ćw 10 (4)
cad 1 I Cw 14 14(1)
Ćw 14 Czwórnik
Sprawozdanie za 14
Sprawozdanie ćw 15 (2)
Sprawozdanie ćw 13 (2)
ćw 14 odpowiedzi do pytań
cad 2 II cw 4 14
cw 14
Sprawozdanie z ćw 11 Osłabienie promieniowania gamma przy przechodzeniu przez materię
sprawozdanie ćw 1 1
Ćw 14 MikrobWodyOczyszcz
sprawozdanie cw 3
Karta sprawozdania cw 6

więcej podobnych podstron