Определяне на положението на центъра на огъване за греда от отворен тънкостенен профил
Определяне на положението на центъра на огъване за греда от отворен тънкостенен профил - раздел Обучение, Съпротивление на материалите Цел на работата: Да се покаже явлението усукване на канала при огъване и определяне.
Целта на работата:да се покаже феноменът на усукване на канала по време на огъване и да се определи позицията на центъра на завоя.
В практиката на съвременното машиностроене, както и в промишленото и гражданското строителство, широко се използват тънкостенни пръти с отворен профил, осигуряващи конструкции с висока твърдост и здравина при относително ниско тегло.
Тънкостенните пръти с отворен профил включват ъгли, канали, I-лъчи и др.
Ще разгледаме характеристиките на огъване на тънкостенни пръти с отворен профил, използвайки примера на канал (фиг. 32, а).
Ако външната сила F е разположена в главната равнина xy, която не е равнина на симетрия, тогава в допълнение към огъването каналът се върти по посока на часовниковата стрелка.
Причината за обрата е следната. В произволно напречно сечение на канала на разстояниеx1от края възниква напречна сила Q, която действа нагоре върху отсечената част на канала с дължинаx1. Под действието на тази сила в посоченото напречно сечение възниква поток от срязващи напрежения τ по посока на часовниковата стрелка. Този поток създава въртящ момент около надлъжната осx, който не е балансиран от външното натоварване (тъй като моментът на сила F около остаxе равен на нула) и произвежда усукване на отсечената част на каналаx1.
За да се елиминира усукването, е необходимо равнината на външното натоварване да се измести успоредно вляво на равнинатаxyдо такова разстояние Zcm (фиг.32, b), при което въртящите моменти спрямо остаxна външното натоварване и напреженията на срязванебалансират взаимно.
Тъй като моментът на външното натоварване спрямо точката Cm е равен на нула, тогава въртящият момент на срязващите напрежения спрямо същата точка също е равен на нула.
Точка Cm, спрямо която моментът на тангенциалните напрежения в напречното сечение е равен на нула, се нарича център на огъване.
Фиг.32
Огънете централна позиция
, (49)
където h - височина на профила, t-дебелина на фланеца, b - ширина на фланеца,d- дебелина на стената, Z0 - координата на центъра на тежестта.
Както следва от формула (49), положението на центъра на огъване зависи от геометричните размери на сечението и не зависи от големината на външното натоварване.
Тъй като каналът има безкраен брой напречни сечения, центровете на огъване Сm образуват непрекъсната права линия, успоредна на надлъжната осx.
Общото условие за просто напречно огъване на тънкостенни пръти с отворен профил е местоположението на външните сили в равнина, минаваща през линията на центровете на огъване Сm, успоредна на една от основните равнини. Ако това условие не е изпълнено, тогава огъването на тънкостенни пръти е придружено от усукване.
В секции с две оси на симетрия (I-лъч), центърът на огъване съвпада с центъра на тежестта. В някои случаи позицията на центъра на огъване може да се намери без изчисления. Например, за тройни и ъглови профили (фиг. 33), центърът на завоя е в точката на пресичане на централните линии на стената и рафта.
ОПИСАНИЕ НА ЛАБОРАТОРНАТА УСТАНОВКА
Тестовете се провеждат на инсталация (фиг. 34, а), представляваща конзолна греда 1 с дължина = 100 cm, чието напречно сечение е канал № 8 GOST 8240-89. В свободния край на гредата е фиксиран водещ винт 2 с подвижна шейна 3 (фиг. 34, b). Натоварване на лъчасе извършва чрез монтиране на товара върху окачването 4 на подвижния карет.
Геометрични характеристики на сечението: h = 8 cm, b = 4 cm, d = 0,45 cm, t = 0,74 cm, Z0 = 1,31 cm, IZ = 89,4 cm 4.
Провеждане на теста и обработка на резултатите
1. Завъртете водещия винт 2 (фиг. 34, b), за да поставите подвижната шейна 3 в такава позиция, че стрелката на подвижната шейна да съвпада с центъра на тежестта на напречното сечение на канала. В това положение вертикалната равнина на действащия товар съвпада с основната равнина, минаваща през остаy.
2. Инсталирайте два индикатора A и B на произволно разстояниеaот центъра на тежестта на секцията.
3. Запишете първоначалните показания на индикаторите в деления.
4. Инсталирайте върху окачването 4 на движещата се количка 3 натоварването F = 40 N.
5. Запишете новите показания на индикаторите в деления.
6. Изчислете нарастването на показанията на индикатора и . В същото време, което показва усукване на канала по часовниковата стрелка.
7. Чрез завъртане на водещия винт 2 преместете подвижната шейна 3 с товара наляво, докато стъпките и са еднакви. В това положение на каретката и следователно в равнината на действащия товар се получава плоско огъване на канала във вертикалната равнина (без усукване). Следователно товарната равнина минава през центъра на завоя.
8. Измерете с линийка разстоянието Zcm между стрелката на подвижната шейна и центъра на тежестта на сечението.
9. Отстранете товара от окачването 4.
10. Изчислете стойността на Zcm, като използвате теоретичната формула (49).
11. Изчислете несъответствието в проценти между експерименталната и теоретичната стойност на Zcm.
1. Дайте примери за отворени тънкостенни пръти
2. В какъв случай възниква торзията на канала?
3. Посочете причината за усукванетоканал.
4. Какво трябва да се направи, за да се предотврати усукване на канала?
5. Коя точка се нарича център на завоя?
6. Как се определя позицията на центъра на огъване?
7. Къде е центърът на огъване в участъци с две оси
РАБОТА#14
Тази тема принадлежи към категорията:
Устойчивост на материала
Съпротивление на материалите.. допълнено издание.. отдел вижте и вижте..
Какво ще правим с получения материал:
Всички теми в този раздел:
Проба Целта на работата: да се определят механичните характеристики на материала на пробата. Всички материали, използвани в машиностроенето, както и в промишлеността и гражданството
Материали Целта на работата: 1. Определете механичните характеристики на материалите: за пластмаса - границата на пропорционалност, за крехкост - якост на опън. 2.Sra
Тест за компресия на дърво Целта на работата: Да се определи якостта на опън на дървото по време на компресия по протежение и напречно на влакната. Анизотропните материали са материали, чиито свойства са различни.
Изпитване на срязване на проби от стомана и дърво Целта на работата: 1. Определете якостта на опън на стоманата при срязване и я сравнете с якостта на опън. 2. Определете временното съпротивление
Изпитване на удар при огъване Целта на работата: да се определи якостта на удар на материала на пробата. Изпитването на ударно огъване принадлежи към динамичните видове изпитвания и се провежда с цел
Определяне на еластичните константи на материала Целта на работата: да се определи коефициентът на Поасон и модулът на надлъжна еластичност на стоманата от тест на натиск. Коефициент на Поасон
Концентрации на напрежението Целта на работата: да се определи коефициентът на концентрация на напрежението при опън на плоча, отслабена от дупка.Концентрацията на напрежението се нарича остра
Изпитване на стоманена греда за напречно огъване Целта на работата: 1. Проверете закона за разпределение на нормалните напрежения по височината на напречното сечение на гредата. 2. Определете големината на основните напрежения върху неутрала
Определяне на деформациите на гредата при огъване Целта на работата: да се тестват експериментално теоретичните формули за определяне на деформациите на гредата при огъване. Строителни конструкции, както и машини и съоръжения
Определяне на твърдостта на материала Целта на работата: 1. Определете твърдостта на стоманената проба. 2. Определете марката стомана, като използвате референтната таблица. Твърдостта се нарича устойчивост
В рамките на еластични деформации Целта на работата: 1. Определете модула на срязване (модул на еластичност от втори род) за стомана. 2. Задайте зависимостта на ъгъла на усукване от въртящия момент.
Проби от различни материали Целта на работата: да се сравни естеството на разрушаването на проби от стомана, дърво и чугун по време на усукване и да се определи якостта на опън. При усукване на кръгли пръти в напречни сечения
Изпитване на конзолна греда за наклонено огъване Целта на работата: да се определи отклонението на гредата по време на наклонено огъване, да се изгради равнина на огъване и да се определи позицията на неутралната линия. Осъществява се наклонен завой
Изпитване на стоманена проба за ексцентрично натиск Целта на работата: да се провери законът за разпределение на нормалните напрежения в напречното сечение в зависимост от ексцентрицитета на прилагане на силата на натиск. Ексцентрично отглеждане
Проверка на теоремата за реципрочността на преместванията Целта на работата: 1. Проверете валидността на теоремата за реципрочността на преместванията. 2. Използвайки тази теорема, изградете еластична линия на конзолна греда под действието на концентриран c
Изпитване за изкълчване на прав прът Целработа: 1. Направете наблюдение върху явлението изкълчване. 2. Определете експериментално стойността на критичната сила и я сравнете с резултатите от изчислението по формулата
Кривина Целта на работата: да се провери законът за разпределение на нормалните напрежения в напречното сечение на греда с голяма кривина. Плоска извита греда е греда с