4.3 Звіт по роботі

4.3.1 Дані для розрахунку

Матеріал – сталь Cт. 3;

Довжина прольоту балки

Довжина консолі

Ціна поділки шкали

4.3.2 Експериментальні визначення реакції

1 Експеримент починають із встановлення стрілки індикатора в нульове положення.

2 Проводиться навантаження балки гирею вагою і записується в таблицю показник індикатора.

3 Після обертання гвинта створюється додаткове навантаження в середині прольоту балки, при якому стрілка індикатора повертається в початкове нульове положення. Величина цього навантаження F записується в таблицю.

4 Для більш точного визначення реакції, а також для контролю над виконанням закону Гука, вантаж прикладається декілька разів і одночасно ведеться запис у таблицю показників індикатора і величини додаткового навантаження F (таблиця 4.1).

4.3.3 Дані експерименту та обробка результатів

Таблиця 4.1

№№	Навантаження, Н	Показники індикатора	Величина додаткового навантаження
			Показники	Приріст
1	5
2	10
3	15
4	20
5

Середній арифметичний приріст величини додаткового навантаження на одному етапі визначається за формулою:

Обчислюючи , ми визначаємо експериментальним шляхом величину опорної реакції балки в проміжній опорі, розташованій посередині прольоту l балки:

.

4.3.4 Теоретичний розрахунок величини опорної реакції

.

4.3.5 Порівняння експериментальних результатів з теоретичними

Розбіжність між двома значеннями опорної реакції знаходимо за формулою:

.

4.4 Контрольні запитання

1 Яка мета лабораторної роботи?

2 Які системи називаються статично невизначеними ? Як визначається ступінь невизнаності балки?

3 Яка система називаються основною?

4 Запишіть систему канонічних рівнянь.

5 Що означають величини

_{6 Як визначаються за способом Верещагіна ?}

_{7 Що визначається в лабораторній роботі індикатором?}

8 Як експериментально визначається опорна реакція ?

9 Який порядок виконання лабораторної роботи?

10 Що таке ?

11 Як визначається розбіжність результатів, одержаних експериментальним і теоретичним шляхом ?

Лабораторна робота №5

5 Експериментальна перевірка теорії бруса великої кривизни

Мета роботи: експериментально перевірити розра-хункові формули теорії опору матеріалів визначення нормальних напружень в брусі великої кривизни і встановити вплив кривизни бруса на величину напружень та деформацій.

5.1 Короткі теоретичні відомості

Брус (стержень) у якого вісь, шо проходить через центри ваги поперечних перерізів - елементи ланцюгів, крюки, арки та інші називають кривими стержнями. Прийнято розрізняти брус великої і малої кривизни (рис. 5.1) слідуючим шляхом:

якщо - брус великої кривизни;

якщо - брус малої кривизни,

де - висота поперечного перерізу;

- радіус кривизни осьвої лінії.

Рисунок 5.1 – Схеми кривих брусів

Обчислення напружень, деформацій по формулах пря-мого бруса можна з достатньою точністю користуватися і для кривого бруса малої кривизни. В криволінійних брусах (стержнях) великої кривизни користуватися формулами для прямого бруса недопустимо. Дослідами встановлено, шо для стержнів прямокутного перерізу при визначенні напружень по формулах для прямого бруса похибка складає 7 %.

Нормальні напруження визначаються від дії повздовжньої сили і згинаючого моменту .

,

де - нормальні напруження від повздовжньої сили;

- повздовжня сила;

- плоша поперечного перерізу.

Рисунок 5.2 – Геометричні розміри кривого бруса

Задача визначення закону розподілу нормальних напружень від згинаючого моменту в кривому брусі, як і в прямому, являється статично невизначеною, тому при виводі формул розглядають і деформації.

Напруження від згинаючого моменту можна визначити по формулі згідно рис.5.2 :

_,

де е - зміщення нейтральної лінії відносно центра ваги поперечного перерізу;

- радіус кривизни нейтральної лінії;

- відстань від нейтральної лінії до точки в якій визнача-ється напруження.

Зміщення нейтральної лінії (плече статичного моменту) вираховується по формулі:

_,

де - радіус кривизни центральної осі.

Радіус кривизни нейтральної лінії вираховуємо по формулі:

Для прямокутного перерізу напруження від згинаючого моменту можна визначити по формулі:

,

де - статичний момент площі поперечного перерізу

відносно нейтральної лінії;

- радіус кривизни волокон (точок) в яких визначаються напруження.

Сумарні напруження від і

.