Установка (рисунок 7) ТМт 12М, предназначенная для определения линейных и угловых перемещений поперечных сечений статически определяемой балки выполнена в настольном исполнении и состоит из сварного основания 1, на котором закреплены стойки 2 и 3 в виде усеченной пирамиды. Линейные перемещения (прогибы) измеряются индикаторной головкой 8 часового типа, закрепленной на горизонтальной планке 9. Для измерения угловых перемещений балки используется индикаторная головка 10, закрепленная на вилке 11.
Рисунок 7 – Установка ТМт 12М
Балка представляет собой стальную полосу прямоугольного поперечного сечения, выполненную из листовой стали марки - сталь 4.
Измерение поперечных размеров балки: ширины сечения b и высоты сечения h - производится штангенциркулем с точностью до 0,1 мм. Длина L балки измеряется линейкой.
Рисунок 8 – Схема нагружения
Подготовка установки ТМт 12М к работе.
1 Разместить установку на ровной горизонтальной поверхности стола и произвести юстировку показаний индикаторных головок при закреплении контрольной балки без нагружения грузами.
2 В среднем сечении балки установить серьгу с грузом массой 1 кг. Показание индикатора в зоне приложения силы должно быть величиной 0,5 мм ± 0,02.
Порядок выполнения работы
Указание: система закрепления балки, ее нагружение и измерение прогибов устанавливается по заданию преподавателя.
Задание 1
Ознакомиться с установкой ТМт 12М и зарисовать ее схему (рисунок 2).
Задание 2
До начала эксперимента измерить и записать в таблицу длину балки l, размеры поперечного сечения b и h; расстояние с - от левой стойки до места установки индикатора, где измеряется прогиб балки; расстояние а - от левой стойки до места приложения нагрузки Р.
Задание 3
а) В сечении, где определяется прогиб, устанавливается индикатор в вертикальном положении и его стрелка устанавливается на ноль.
б) Нагрузить балку силой Р (Н) последовательно от начала до конца с шагом 50 мм и снять показания индикатора. Результат занести в таблицу.
в) Для определения углов поворота опорного сечения записывают показания с горизонтального индикатора измеряют горизонтальное перемещений конца вертикального стрежня до и после приложения нагрузки.
Углы поворота опорных сечений, полученных экспериментально, определяются по соотношениям:
где hA и hB - показания индикаторов соответственно на опорах А и В;
Н- расстояние от оси балки до ножки индикатора.
Результаты занести в таблицу.
Задание 4
Теоретический расчет поперечных прогибов и углов поворота сечений балки.
С помощью одного из известных в курсе сопротивления материалов метода определяются прогибы и углы поворота сечений, в которых эти перемещения находились экспериментально. Например, вертикальное перемещение сечения С и угол поворота опорного сечения А могут быть определены по формулам:
где E - модуль упругости первого рода материала балки;
Jx = bh3/12 - осевой момент инерции сечения балки;
l - длина балки;
с - расстояние до сечения;
а - расстояние до нагрузки;
b = l – а.
В частном случае, для балки, нагруженной посередине между опорами, перемещение сечения, совпадающего с точкой приложения нагрузки, и угол поворота левого опорного сечения определяются из выражений:
; .
Таблица 9 - Результаты измерений
Размер балки | l= | b= | h = | ||||||||||||||||||||||||
Нагрузка Р | |||||||||||||||||||||||||||
Экспериментальные данные | |||||||||||||||||||||||||||
L | 50 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 350 | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 | 650 | ||||||||||||||
hа |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
hB |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||||
Vc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
Теоретический расчет | |||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||
Vc |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||||||||
Задание 5
Построить экспериментальный и теоретический графики зависимости:
5.1 Углов прогиба балки от места а приложения груза Р по всей длине балки. |
| ||||
5.2 Перемещение VA от места а до приложения груза P по всей длине балки. |
|
Контрольные вопросы
1 Какой вид деформации называется изгибом?
2 В каком случае изгиб называется прямым поперечным?
3 Какими параметрами характеризуется положение сечения балки?
4 Как теоретически можно определить прогибы и углы поворота сечений балки?
Дата: 2019-02-19, просмотров: 90.