SU1748002A1 - Прибор дл демонстрации закона Гука при кручении - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к испытательной технике и может быть использовано дл  демонстрации закона Гука при кручении. «У 11 7 Фиг / Цель изобретени  - повышение точности, Прибор содержит станину 1, размещенный на ней захват, предназначенный дл  кон- сопьного креплени  полого образца 2, средство нафужени  свободного конца образца крут щей нагрузкой, привод и измеритель угла закручивани  и крут щего момента. Захват выполнен полым, средство погружени  выполнено в виде установленного с возможностью вращени  в полости захвата коакси- ально образцу стержн  4 с фланцем 5 нз торце, предназначенным дл  жесткого соединени  со свободным концом образца 2, а измеритель угла закручивани  и момента установлен на свободном торце стержн  4. 3 ил. ел

Description

Изобретение относитс  к испытательной технике, а именно к приборам дл  демонстрации закона Гука при кручении.

Известна установка дл  определени  максимальных касательных напр жений в поперечном сечении бруса кольцевого сечени , обеспечивающа  создание скручивающего момента при помощи двух равных по весу грузов Р и перекидного блока.

Незначительное отклонение нити груза, перекинутой через блок, от вертикали в конструкции установки, а также колебание нагрузки при нагружении установки грузами Р (неодновременность), потери на трение в блоках вызывают дополнительно изгибные деформации колебательного характера, отрицательно вли ющие на чистоту проведени  опыта.

Цель изобретени  - повышение точности путем исключени  изгибных деформаций в процессе нагружени  образца скручивающим моментом.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в приборе дл  демонстрации закона Гука при кр/чении, содержащем станину, размещен- ны 1 на ней захват предназначенный дл  консольного креплени  полого образца средство нагружени  свободного конца об разца крут щей нагрузкой, привод и измеритель угла закручивани , захват выполнен полым, средство нагружени  выполнено в виде установленного с возможностью вращени  в полости захвата коаксиально образцу стержн  с фланцем на торце, предназначенным дл  жестко/о соединени  со свободным концом образца, а измеритель угла закручивани  установлен на свободном торце стержн .

Така  конструкци  обеспечивает центрирование жесткого стержн  относительно продольной оси образца и избавл ет испытуемый образец от воздействи  изгибных деформаций

На фиг. 1 изображен прибор, общий вид; на фиг, 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - элемент испытуемого образца с нанесенной сеткой взаимно пэрпендикул рнмх линий.

Прибор содержит жестко закрепленный одним концом на станине 1 опытный образец 2, второй конец которого соединен с фланцем 3, который выполнен за одно целое с жестким стержнем 4, проход щим через полость образца 2. Стержень 4 центрируетс  в направл ющей втулке фланца 5. Прибор установлен на основании б, а стержень 4 служит дл  передачи крут щего момента от рычага 7 к образцу 2. Крут щий момент Мк создаетс  усилием руки провод щего опыт, приложенной к руко тке рычага 7.

Поворот рычага 7 ограничиваетс  упорами 8. Дл  отсчета величин Мк и ip во фланце 5 вмонтирован циферблат 9 с нанесением шкал дл  измерени  Мк (Н.м) р

(о). Положением стрелки 10, установленной на жестком стержне 4, отсчитываютс  одновременно оба параметра Мк и р.

Циферблат со шкалой защищены прозрачным экраном 11,

Прибор работает следующим образом. При помощи руки, приложенной к руко тке рычага 7, нагружают образец крут щим, моментом Мк вправо или влево по отношению нулевого положени  стрелки tO. При

этом фиксируют значение Мк и р по шкале 9, В зависимости от постановки эксперимента , опыт повтор етс  необходимое число раз при различных значени х Мк, Соответствие значений Мк f (p) по шкале

9 достигаетс  за счет использовани  упругих свойств испытуемого образца и предварительной тарировки Мк f (p).

Дл  экспериментальной проверки за вленного устройства было изготовлено два

опытных образца, которые были использованы дл  проведени  лабораторно-практи- ческих работ с учащимис  Белоцерковского техникума м сной и молочной промышленности . Проведение лабораторно-практических работ дало оптимальные результаты. По полученным данным опыта (Мк, (р)лс пользу  теоретические зависимости, учащиес  определили знаиение модул  упругости при кручении

G

ДМс L 180

Др Ip п

Проверкой зависимости Мк f (р )под- тверждали закон Гука при кручении (линейна  зависимость). Использу  материальный инструмент (линейка, штангенциркуль), определ ли

y Rv (углова  деформаци  сдвига). Сопоставл  , провер ли соответствие

т -

Mi

Wn

и г-уG

По нанесенной сетке на поверхность образца наблюдали подтверждение гипотезы Бернулли (гипотеза плоских сечений), Использу  дополнительно тензодатчи- ки, можно определить экспериментально главные напр жени  при чистом сдвиге

Тмакс - Оз О.

Claims (1)

1. Наличие шкалы позвол ет при произвольном нагружении образца в заданных пределах угла закручивани  р сразу определить их численное значение независимо от направлени  крут щего момента Мк Формула изобретени  Прибор дл  демонстрации закона Гука при кручении, содержащий станину размещенный на ней захват предназначенный дл  консольного креплени  полого образца, средство нагружени  свободного конца образца крут щей нагрузкой привод и изме0

   ритель угла закручивани , отличающий- с   тем, что, с целью повышени  точности путем исключени  изгибных деформаций в процессе нагрухени  образца, захват вы полней полым, средство нагружени  выгог- нено в виде установленного с возможностью вращени  в полости захвата коаксиально образцу стержн  с фланцев на торце, предназначенным дл  жесткого сое динени  со свободным концом образца а измеритель угла закручивани  установлен на свободном торце стержн 

   фиг. 2

   Quid