4.1 Ознакомиться с устройством лабораторной установки и определить жесткости пружин 1, 2 и 3 по формуле
, Н/мм, (11)
где G ‑ модуль сдвига, = 7,7·104 Н/мм2;
‑ диаметр проволоки пружины, мм;
‑ расчетный диаметр пружины, мм (рисунок 7);
, мм, (12)
где ‑ наружный диаметр пружины
‑ расчетное число витков
, (13)
где ‑ полное число витков пружин.
Данные занести в таблицу 1;
4.2 Установить пружины в исходном состоянии, при котором нагрузки равны нулю. Зафиксировать в таблице 2 точки начала отсчета на линейках болта и стыка. (рисунок 8, а);
4.3 Затянуть гайку болта с расчетным усилием, соответствующем деформации пружины 2 стыка равной ≈ 8…12 мм;
Следовательно, усилие затяжки:
, Н. (14)
при этом флажок установить в горизонтальном положении, что указывает на то, что стык затянут.
4.4 Зафиксировать в таблице 2 точки отсчета после приложения силы затяжки, а также определить деформации болта и стыка как абсолютную разность показаний (рисунок 8, б);
4.5 Нагрузить соединение (болт) внешней нагрузкой
|
|
, Н (15)
т.е. пружину 3 внешней нагрузки сжать на величину
, Н; (16)
4.6 Зафиксировать в таблице 2 новые точки отсчета на всех линейках и определить деформацию пружин болта и стыка:
, . (17)
4.7 Определить нагрузки на болт и стык:
, Н (18)
, Н; (19)
4.8 Определить коэффициент внешней нагрузки по экспериментальным значениям:
. (20)
4.9 Определить теоретический коэффициент внешней нагрузки
. (21)
4.10 Оценить погрешность эксперимента по формуле
.
4.11 Определить максимальную внешнюю нагрузку, при которой стык раскроется. Для этого необходимо увеличивать внешнюю нагрузку до тех пор, пока не упадет флажок 4. Зафиксировать после этого максимальные деформации пружин 1, 2 и 3. Определить максимальные нагрузки:
, Н. (22)
, Н. (23)
Данные занести в таблицу 2;
4.12 Разгрузить все пружины и привести установку в исходное состояние;
Таблица 1 – Параметры пружин лабораторной установки
№ | Пружина | ||||||
мм | мм | мм | - | - | Н/мм | ||
Болта | |||||||
Стыка | |||||||
Внешней нагрузки |
Таблица 2 – Экспериментальные данные
№ | Параметры соединения | |||||||||
мм | мм | мм | мм | мм | Н | мм | Н | |||
Болт | ||||||||||
Стык | ||||||||||
Внешняя нагрузка | ‑ | ‑ | ||||||||
Коэффициент внешней нагрузки | ||||||||||
Теоретический | ||||||||||
Экспериментальный | ||||||||||
Погрешность эксперимента ,% | ||||||||||