ОБОСНОВАНИЕ И ПОСТАНОВКА ОПЫТА. Внецентренным растяжением называют такой вид деформации, при котором внешние продольные силы F приложены с некоторым эксцентриситетом e относительно центра

Внецентренным растяжением называют такой вид деформации, при котором внешние продольные силы F приложены с некоторым эксцентриситетом e относительно центра тяжести поперечного сечения бруса (рис. 10.1.).

Рисунок 10.1. Схема для определения внутренних силовых факторов

На основании принципа независимости действия сил нормальные напряжения в любой произвольной точке C поперечного сечения бруса (рис. 10.1), имеющей координаты X и Y будут складываться из напряжений от продольной силы N и напряжений от чистого изгиба моментами M _x и M _y:

или

.

Для сечения в виде прямоугольника напряжения в крайних волокнах можно рассчитать по формуле:

.

При этом знаки в формуле выбирают на основании анализа расчетной схемы. Если в брусе прямоугольного поперечного сечения (рис. 10.2) точка приложения растягивающей силы F будет находиться на одной из главных осей поперечного сечения, например, на оси X, то напряжения в крайних волокнах (в точках A и B) от продольной силы N=F будут одинаковы, т. е. .

Рисунок 10.2. Схема плоского внецентренного растяжения

От изгибающего момента в точке A возникают растягивающие напряжения, а в точке B - сжимающие. Тогда получают:

.

где .

Суммарные напряжения в точках A и B будут равны:

.

Наибольшие напряжения возникают, как и при изгибе, в наиболее удаленных от нейтральной оси точках. На рисунке 10.2, а, показана эпюра напряжений от растяжения, на рисунке 10.2, б – от изгиба, а на рисунке 10.2, в – суммарная эпюра напряжений.

Наибольшую нагрузку F _max, которую можно приложить к образцу, учитывая, что максимальные напряжения не должны вызывать пластических деформаций, т. е.:

.

В эксперименте достаточно определить нормальные напряжения в двух точках 1 и 2. Для этого, так же как в лабораторной работе № 5 применяется метод тензометрии, но в данной работе для определения абсолютной деформации базы применяются рычажные тензометры.На экране показана схема такого прибора. Тензометр представляет собой жесткую рамку, соприкасающуюся с образцом в одной точке неподвижным острием, а в другой с помощью подвижной призмочки, соединенной с качающимся стержнем, который в свою очередь соединен со стрелкой, указывающей отсчет по шкале. При деформации расстояние между точками изменяется, и стрелка тензометра это фиксирует. База прибора, то есть расстояние между подвижным и неподвижным остриями в этом приборе равна S = 2 см. Цена деления шкалы тензометра m = 0,0001 см.

Эксцентриситет приложения растягивающей нагрузки .

Ширина сечения b = 2 см = 0,02 м.

Высота сечения h = 6 см = 0, 06 м.

Усилие на приводном винте машины P определяется по формуле:

,

где - давление, Па; - объемная постоянная гидромотора, ; - передаточное число редуктора; - радиус винта, м; - угол подъема винтовой линии винта.

Для значений по умолчанию при p = 1 МПа P = 5,7 kH.

Поиск по сайту: