14330

Визначення модуля Юнга при згину стержня

Лабораторная работа

Физика

Лабораторна робота №3 Визначення модуля Юнга при згину стержня Мета роботи. Визначити модуль пружності модуль Юнга для сталі при згині стержня. Прилади та обладнання. Установка для визначення модуля Юнга по стрілі прогину набір тягарців індикатор штангенцирк

Украинкский

2013-06-03

69 KB

73 чел.

 Лабораторна робота №3

Визначення модуля Юнга при згину стержня

 Мета роботи. Визначити модуль пружності (модуль Юнга) для сталі при згині стержня.

Прилади та обладнання. Установка для визначення модуля Юнга по стрілі прогину, набір тягарців, індикатор, штангенциркуль.

Модуль пружності можна визначити по згину сталевого стержня. Якщо стержень прямокутного перерізу покласти горизонтально на ребра двох опорних призм і навантажити його посередині, то стержень прогнеться, причому його середня точка буде мати найбільше зміщення f, яке характеризує деформацію згину і називається стрілою прогину. Згин стержня викликає деформацію розтягу в нижньому шарі стержня. В зв'язку з тим, що розтяг і стиснення характеризується модулем Юнга, згин також залежить від цієї величини. Теорія дає наступну формулу для стріли прогину стержня з прямокутним поперечним перерізом.

 

                                              ,                                                                    (1)

де  F сила, що прикладена до середини стержня;

               l відстань між опорними призмами;

               b   ширина, поперечною перерізу стержня;

              h  висота поперечного перерізу стержня;

             Е модуль Юнга;

          З формули (1) визначимо модуль Юнга  Е:

                                                                                                            (2)

Визначення модуля Юнга полягає в тому, що порівняно малі вантажі викликають помітний прогин, завдяки чому величина деформації визначається з достатньою точністю.

Опис дослідної установки

Установка складається з двох призматичних опор, що закріплені на металевій станині. На них встановлено досліджуваний стержень з прямокутним поперечним перерізом, довжина якого 1м. Посередині стержня підвішується скоба, що має призму з гострим опорним ребром і пристосуванням для загрузки набором тягарців. Штифт індикатора торкається досліджуваного стержня в точці під опорним ребром призми.

Порядок виконання роботи

    1. Виміряти штангенциркулем ширину b і висоту h стержня.

    2. Поворотом зовнішнього кільця з насічкою на боковій поверхні установи-

ти шкалу індикатора в нульове положення.

     3. Чашку підвісу послідовно навантажувати плоскими тягарцями вагою 5Н кожний,

до 25Н, а потім розвантажувати. Для кожного навантаження по шкалі індикатора  визначити  два  положення стріли прогину f (при навантаженні і розвантаженні). Визначити середню величину прогину  fсер  при навантаженні і розвантаженні

за формулою:

     4. Побудувати графік залежності F від f при навантаженні і розвантаженні

(вони практично зливаються в одну пряму лінію, що проходить через початок координат, оскільки при вказаних навантаженнях, деформація згину є пружньою).

    5. Обчислити значення модуля Юнга за формулою:

    6 Оформити звіт, результати занести  у таблицю :

   7.Обчислити абсолютну та відносну похибки, кінцевий результат записати у вигляді: 

 

п.п

F,

Н

fнав,

м

fрозв,

м

 fсер,

м

Е,

Н/м2

Есер, Н/м2

ΔЕ, Н/м2

ΔЕсер, Н/м2

l,

м

b,

м

h,

м

1

2

3

4

5

Контрольні питання

  1.  Дати визначення сили пружності.
  2.  Накреслити діаграму розтягу і вказати точки, що відповідають границям пружності і міцності. Вказати границі виконання закону Гука і границі пластичних деформацій.
  3.  Перелічіти відомі  види деформації та дати їх визначення.
  4.  Записати формули для визначення абсолютної та відносної деформацій.
  5.  Записати та сформулюти закон Гука.
  6.  Розкрити фізичний зміст модуля Юнга

  1.  

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39685. Проектирование технологических процессов 1.21 MB
  Задачами технологического проектирования являются определение условий изготовления изделий определение типа производства видов исходных заготовок проектирование технологического маршрута обработки выявление необходимых средств производства и порядка их применения определение себестоимости и трудоемкости изготовления изделий определение исходных данных для календарного планирования для организации технического контроля определение состава рабочей силы. Руководящая информация включает: стандарты устанавливающие требования к...
39686. ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МАШИНОСТРОЕНИИ 70 KB
  Общие принципы технической подготовки производства Рациональная организация производственного процесса невозможна без проведения тщательной технической подготовки производства. Техническая подготовка производства включает в себя следующее. 1 Конструкторскую подготовку производства.
39687. Расчетный метод определения точности 465 KB
  Блоксхема факторов влияющих на качество обрабатываемой заготовки на настроенном станке в общем виде представлена на рис. К числу первичных погрешностей обработки относятся: погрешность установки заготовки; погрешность от упругих деформаций технологической системы; погрешность настройки станка; погрешность от износа режущего инструмента; погрешность изза геометрической неточности станка и изготовления режущего инструмента; погрешность изза температурных деформаций системы; погрешность изза остаточных напряжений в заготовке....
39688. Современные перспективные направления повышения точности 61 KB
  Все сказанное определяет виртуальный образ технологической системы. Следовательно технологическая система станка должна быть оснащена соответствующими вычислительными средствами возмещающими деятельность человека и соответствующую часть технологической системы. Вычислительная система станка кроме традиционных задач управления процессом обработки должна выполнять следующие задачи: оценку точностных возможностей технологической системы на основе информации полученной подсистемами диагностики состояния станка и инструмента; оценку...
39690. Поднастройка станков. Автоматическое управление точностью в процессе обработки 134 KB
  Автоматическое управление точностью в процессе обработки Для обеспечения требуемой точности обработки партии заготовок недостаточно правильно осуществить настройку станка. Под влиянием погрешностей в процессе обработки происходит смещение поля рассеивания размеров деталей к границе допуска. Задача состоит в том чтобы обеспечить необходимую точность обработки в пределах поля допуска и иметь наименьшее количество поднастроек. Для повышения точности и производительности обработки необходимо или уменьшать составляющие погрешности обработки т.
39691. Анализ точности методами математической статистики 149.5 KB
  Систематические постоянные погрешности могут быть выявлены измерением деталей после обработки и их влияние может быть уменьшено технологическими мерами. Кривые распределения и оценка точности на их основе Статистический метод оценки точности применяется в условиях производства большого количества деталей. Для его применения необходимо произвести выборку деталей из обрабатываемых на исследуемой операции. По результатам измерения деталей выборки строится опытная кривая распределения к которой по критерию согласия подбирается теоретический...
39692. Вибрации при механической обработке 55 KB
  Наибольшее влияние на процессы резания оказывают вынужденные колебания и автоколебания. В отличие от вынужденных колебаний автоколебания начинаются одновременно с началом процесса резания и прекращаются с его окончанием. Причиной возникновения автоколебаний является сам процесс резания Переменная сила поддерживающая колебания создается и управляется процессом резания и при его прекращении исчезает. Автоколебания возникают в связи с непостоянством сил резания вследствие изменения сил трения стружки по передней поверхности режущего...
39693. Особенности проектирования технологических процессов механической обработки для ГПС без использования ПР 39 KB
  Заготовки устанавливаются и закрепляются в приспособлениях которые в виде различных наладок монтируются на палетах. Наладчик комплектует наладку и устанавливает заготовки в соответствии со схемой установки транслируемой системой управления ГПС на экран терминала участка комплектации. Наиболее приемлемы три варианта обработки: сохранение на окончательно обработанной заготовке одной необработанной поверхности для базирования закрепления и обработки заготовок за один установ; предварительная обработка вне ГПС на участке подготовки баз...