Установка ТМт 03 М (см. рисунок 4) предназначена для демонстрации зависимости величин и направлений реакций опор балки от нагружения последней.
Установка выполнена в настольном исполнении и состоит из основания 1 с двумя опорными стойками 2, на которых установлена стальная балка 3 коробчатого или трубчатого сечения, или зажатая на левой опоре консольная балка коробчатого сечения. Закрепленные на пружинящих корпусах 4 головки измерительные 5 позволяют определить модули и направление горизонтальности вертикальных составляющих опорных реакций с погрешностью не более 5%.
Равномерно распределенная нагрузка на балку создается посредством набора стальных брусков 10, свободно устанавливаемых сверху.
Рисунок 4 - Установка ТМт 03 М
Нагружение балки сосредоточенными силами осуществляется при помощи грузов 6 и 8, подвешиваемых на гибких тросах, концы которых прикреплены к подвижным блокам 9, которые можно передвигать вдоль балки. Один из тросов (на который подвешивается груз 8) может отклоняться от вертикали роликом 11, установленным на конце штанги штатива 12, закрепленного на основании 1. Штанга с роликом может перемещаться по вертикали и фиксируется винтом.
Для приложения к балке пары сил служит поперечина 7, на концах которой также установлены ролики, охватываемые тросом 13. Один конец этого троса крепится к штативу 12, а к другому концу подвешивается груз 14, сила тяжести которого равна каждой из двух сил пары, нагружающей балку.
Установка позволяет моделировать:
1) балку, лежащую на двух опорах (рисунок 4);
2) консольную балку, защемленную одним концом (рисунок 5).
Рисунок 5 - Консольная балка, защемленная одним концом
Порядок выполнения работ
Исследование балки, находящейся на двух опорах (подвижной и неподвижной), с использованием демонстрационной установки ТМт 03М.
Указание: По указанию преподавателя устанавливается балка коробчатого или трубчатого сечения.
Задание 1
Ознакомиться с установкой ТМт 03М. Изобразить её схему в тетради.
Задание 2
Тарировка установки ТМт 03М.
При тарировке установки ТМт 03М балка в месте опор нагружается грузами 9 последовательно от 0,5 кг до 3 кг. Показания деформации фиксируются индикаторами 5. Полученные данные занести в таблицу 4.
Таблица 4 – Таблица результатов
| РА | 0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
| YA | |||||||
| PB | 0 | 0,5 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
| YB | |||||||
| ZA |
Построить тарировочные графики балки в зависимости от прилагаемой нагрузки.
 |
Рисунок 6 – Тарировочный график
Задание 3
Осуществить нагружение балки, находящейся на двух опорах (подвижной и неподвижной), последовательно следующим образом:
1) сосредоточенной силой Р - посредством подвесок грузами 6, массой не более 2-3 кг;
2) распределенной нагрузкой ql - посредством набора стальных брусков 10, массой 0,1; 0,2; 0,3; 0,4 или 0,5 кг каждый, но не более пяти штук;
3) парой сил (изгибающий момент Ми) - посредством поперечины 7, гибкого троса 13 и груза 14, Величина момента не должна превышать 1 Н·м;
4) сосредоточенной силой Р, действующей под углом (30, 45, 60 или 90 градусов) к оси балки - посредством груза 8 (массой не более 2-3 кг), гибкого троса и подвижного блока 9.
Каждая бригада учебной подгруппы выполняет лабораторную работу по своей схеме нагружения в соответствии с таблицей 5.
Таблица 5 - Схемы нагружения
| П/гр | Бригады | Р, кг | ql (кг) n-0,5 кг | Пара сил | Косая нагрузка | XP(L) | Xql(L) | XP<(L) | XM(L) | ||
| Р | <α | ||||||||||
| 1/1 | 1 | 1 | 5 | 1 | 3 | 30 | 1/4 | 2/3 | 1/2 | 6/7 | |
| 2 | 1,5 | 4 | 1 | 45 | 1/3 | 1/2 | 2/3 | ||||
| 3 | 2,0 | 3 | 1 | 60 | 1/2 | 1/3 | 2/3 | ||||
| 4 | 2,5 | 2 | 1 | 90 | 2/3 | 1/4 | 1/2 | ||||
| 1 | 3,0 | 2 | 0,8 | 30 | 1/4 | 3/7 | 1/2 | 6/7 | |||
| 1/2 | 2 | 2,5 | 3 | 0,8 | 45 | 1/2 | 4/7 | 2/3 | |||
|
| 3 | 2,0 | 4 | 0,8 | 2 | 60 | 1/з | 5/7 | 2/3 | 2/7 | |
|
| 4 | 1,5 | 5 | 0,8 | 90 | 1/4 | 6/7 | 1/2 | |||
|
| 1 | 1,5 | 5 | 0,7 | 30 | 1/4 | 2/3 | 1/2 | 6/7 | ||
| 2/1 | 2 | 2,0 | 4 | 0,7 | 45 | 1/з | 1/2 | 2/3 | |||
|
| 3 | 2,5 | 3 | 0,7 | 1 | 60 | 1/2 | 1/3 | 2/3 | ||
|
| 4 | 3,0 | 2 | 0,7 | 90 | 2/3 | 1/4 | 1/2 | |||
|
| 1 | 1,5 | 5 | 1 | 30 | l/3 | 6/7 | 2/3 | 2/7 | ||
| 2/2 | 2 | 2,0 | 4 | 1 | 45 | 1/2 | 5/7 | 2/3 | |||
|
| 3 | 2,5 | 3 | 1 | 2,5 | 60 | 2/3 | 4/7 | 1/2 | 6/7 | |
|
| 4 | 3,0 | 2 | 1 | 90 | 3/4 | 3/7 | 1/2 | |||
|
| 1 | 1,5 | 5 | 0,8 | 30 | 1/4 | 2/3 | 1/2 | 6/7 | ||
| 3/1 | 2 | 2,0 | 4 | 0,8 | 45 | 1/з | 1/2 | 2/3 | |||
|
| 3 | 2,5 | 3 | 0,8 | 1,5 | 60 | 1/2 | 1/3 | 2/3 | ||
|
| 4 | 3,0 | 2 | 0,8 | 90 | 2/3 | 1/4 | 1/2 | |||
|
| 1 | 1,5 | 5 | 0,5 | 90 | 1/з | 6/7 | 2/3 | 2/7 | ||
| 3/2 | 2 | 2,0 | 4 | 0,5 | 60 | 1/2 | 5/7 | 2/3 | |||
|
| 3 | 2,5 | 3 | 0,5 | 3 | 45 | 2/з | 4/7 | 1/2 | 6/7 | |
|
| 4 | 3,0 | 2 | 0,5 | 30 | 3/4 | 3/7 | 1/2 | |||
|
| 1 | 1,5 | 5 | 1 | 90 | 1/4 | 6/7 | 2/3 | 2/7 | ||
| 4/1 | 2 | 2,0 | 4 | 1 | 60 | 1/з | 5/7 | 2/3 | |||
|
| 3 | 2,5 | 3 | 1 | 2 | 45 | 1/2 | 4/7 | 2/3 | 6/7 | |
|
| 4 | 3,0 | 2 | 1, | 30 | 2/3 | 3/7 | 1/2 | |||
|
| 1 | 1,5 | 5 | 0,6 | 90 | 1/з | 6/7 | 2/3 | 2 | ||
| 4/2 | 2 | 2,0 | 4 | 0,6 | 60 | 1/2 | 5/7 | 2/3 | |||
|
| 3 | 2,5 | 3 | 0,6 | 2,5 | 45 | 2/3 | 4/7 | 1/2 | 6/7 | |
|
| 4 | 3,0 | 2 | 0,6 | 30 | 3/4 | 3/7 | 1/2 | |||
Задание 4
Результаты нагружений балки занести в таблицу 6.
Таблица 6 - Результаты нагружения
| Экспериментальные данные | ||||||||||||
| Р,кг | ql,кг n∙0,5 | Р | α | М, Нм | ХР,мм | Хql, мм | Хр, мм | ХМ, мм | 
| 
| 
| |
| RXA | ||||||||||||
| RYA | ||||||||||||
| RXB | ||||||||||||
| Теоретический расчет | ||||||||||||
| RXA | ||||||||||||
| RYA | ||||||||||||
| RXB | ||||||||||||
Задание 5
Постройте схемы нагружений балок и эпюры поперечных сил и изгибающих моментов для каждого вида нагружения, рассчитайте опорные реакции, занесите в таблицу 7 и сравните с экспериментальными значениями.
Таблица 7- Теоретические расчеты реакций опор
| №, | Вид нагружения, | RXA , Н Эксперимент | RXA, Н Расчёт | RYА, Н Эксперимент | RYА, Н Расчёт | RYB, Н Эксперимент | RYB, Н Расчёт |
| 1. | |||||||
| 2. | |||||||
| 3. | |||||||
| 4. |
Задание 6
Осуществить анализ экспериментальных и теоретических значений реакций опор. Найти процент расхождения. Из сопоставления экспериментальных и теоретических данных сделать вывод о возможных причинах несовпадения экспериментальных и теоретических значений.
Задание 7*
Рассчитать поперечные силы Q и изгибающие моменты МИ, возникающие в поперечных сечениях балки под действием сил, заданных по таблице 1 по заданию 3 п/п. 1, 2, 3. Данные занести в таблицу 8. Построить соответствующие эпюры.
Таблица 8 – Значения поперечных сил Q и изгибающих моментов Ми
| Р,кг | ql,кг n∙0,5 | Р | α | М, Нм | ХР,мм | Хql, мм | Хр, мм | ХМ, мм |
|
|
| |
| RXA | ||||||||||||
| RYA | ||||||||||||
| RXB | ||||||||||||
| QP | ||||||||||||
| Qql | ||||||||||||
| QP | ||||||||||||
| QM | ||||||||||||
| Q∑ | ||||||||||||
| Q∑ | ||||||||||||
| Q∑ | ||||||||||||
| MP | ||||||||||||
| Mql | ||||||||||||
| MP | ||||||||||||
| M∑ | ||||||||||||
| M∑ | ||||||||||||
| M∑ |
Контрольные вопросы
1 Дайте понятие деформации изгиба.
2 Назовите основные виды опор балок.
3 Как осуществляется тарировка установки ТМт ОЗМ?
4 Как определяются реакции опор балки, нагруженной сосредоточенной силой F?
5 Как определяются реакции опор балки, нагруженной распределенной нагрузкой ql?
Дата: 2019-02-19, просмотров: 134.
