§3:XÁC ĐỊNH MOMEN ĐÀN HỒI TRƯỢT GNếu xác định được M z, J p ,L AB và đo được φ ABthì có thể suy ra modun đàn hồi trượt G Mô hình thí nghiệm là Dầm có tiết diện là hình tròn , mặt đầu
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY
BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ HỌC
(Nhóm chiều thứ tư, tiết 7-12)
GVHD: Thầy Huỳnh Nguyễn Dũng
Sinh viên thực hiện: Lê Văn Hà
Mssv:14146062
Tp.HCM, ngày 05 tháng 10 năm 2016
§1: THÍ NGHIỆM KÉO MẪU THÉP
Trang 2Các giả thuyết làm cơ sở tính toán cho thanh chịu kéo hay nén đúng tâm:
trục của thanh thì sau khi biến dạng vẫn phẳng và thẳng góc với trục của thanh
Giả thiêt về thớ dọc: Trong quá trình biến dạng các thớ dọc không ép lên nhau, cũng không đẩy nhau, các thớ dọc của thanh trước và sau khi biến dạng vẫn song song với nhau
Trang 3- Điều chỉnh hai ngàm kẹp của máy kéo – nén thích họp với với hai đầu kẹp mẫu.
- Đặt mẫu vào ngàm kẹp và kẹp chặt đầu.
- Thí nghiệm kéo nén được tiến hành trên máy kéo nén.
- Điều khiển máy cho tăng lực từ từ
- Trong quá trình kéo mẫu, chú ý đọc trị số lực chảy Pch và lực bền Pb trên đồng hộ lực
- Khi mẫu đứt, xả áp lực đầu và lấy mẫu ra khỏi máy.
- Tính giới hạn chảy: σ ch=¿
- Tính giới hạn bền: σ b=¿
- Chấp liền mẫuđứt lại, tuỳ theo mẫu đứt nằm trong 4 khoảng chia đầu hay còn lại
(hình 1 3) mà ta có cáchđo l1 như sau:
Trang 4 Khi mẫuđứt rơi vào 1 trong 4 khoảng chia đầu (hình 1.4): Chọn vạch gần vếtđứt nhất làm vạch mốcđo chiều dài S của 5 khoảng chia hướng vào giữa chiều dài mẫul1.
vết đứt nhất làm vạch mốc lấy từ vạch mốc sang hai bên, mỗi bên 5 khoảng chia Đo chiều dài của 5x2 khoảng chia này ta sẽ được l1
d0 = 13,1mm h l0 =10d0 = 131mm
Tiết diện mẫu thử (F0 ): F0 =
2 0
l l l
x100 ≈ 22,3%
Độ thắt : Ψ% =
1 0 0
F F F
x100 ≈ 68,1%
Tính ứng suất mắt:
Giới hạn chảy trên: σ ch tr =
0
ch tr P
F =
50, 739134,78
Trang 5- Nhận xét tiết diện mặt cắt bị phá hỏng:
+ Tiết diện của mẫu thử ban đầu lớn hơn 3 lần tiết diện mặt cắt bị phá hỏng.
§2: THÍ NGHIỆM NÉN MẪU GANG
Trang 6- Giới hạn bền b đối với gang
đối với gang khi chịu nén sb 90 110( kg mm/ 2)
- Điều chỉnh cấp tải trọng, điều chỉnh kim trên đồng hồ đo lực về 0
- Điều chỉnh hai ngàm nén của máy kéo-nén thích hợp với chiều cao của mẫu
- Đặt mẫu vào ngàm nén, chú ý đặt cho mẫy nén được đúng tâm, kiểm tra kim chỉ lực, kiểm tra bộ phận vẽ biểu đồ
- Thí nghiệm nén được tiến hành trên máy kéo – nén P50
Trang 7- Điều khiển máy cho tăng lực từ từ
- Trong quá trình nén mẫu
- Đối với vật liệu ngang, theo dõi và đọc trị số lực bền P b , lúc này mẫu bị phá hỏng
- Xả áp lực dầu, tắt máy và lấy mẫu ra khỏi máy
297,945
0,948(kN/ mm )314,16
b b
+ Trên đồ thị thí nghiệm nén ta không thấy có giới hạn chảy nhưng thực tế là có
do giới hạn chảy quá nhỏ nên bỏ qua.
- Nhận xét tiết diện mặt cắt bị phá hỏng:
+ Khi P đạt đến Pb thì mẫu bị phá vỡ, trên vật mẫu xuất hiện vết nứt nghiêng một góc 45 so với phương của trục Tiết diện mặt cắt bị phá hỏng là một hình elip.
Trang 8§3:XÁC ĐỊNH MOMEN ĐÀN HỒI TRƯỢT G
Nếu xác định được M z, J p ,L AB và đo được φ ABthì có thể suy ra modun đàn hồi trượt G
Mô hình thí nghiệm là Dầm có tiết diện là hình tròn , mặt đầu được ngầm chặt , đầu kia tựa trên ổ lăn Thanh 2 và móc treo dùng để treo các quả cân tạo ra momen xoắn
Trang 9M z Khoảng giữa ngàm và ổ lăn có gắn hai thanh ngang tài A và B , ở đầu mỗi thanh ngang tại A’ và B’ có đặt 2 chuyễn vị kế
Khi đặt quả cân, Dầm 6 chịu xoắn thuần túy Nhờ chuyễn vị kế đo được ∆ A ' và
∆ B ' tại vị trí A’ và B’ Từ đó tính góc xoắn φ A v à φ Btại các vị tríA và B (là góc xoắn tuyệtđối giữa mặt cắt ngang A và B so với ngàm ) vì góc xoắn bé nên ta có :
- Đặt các chuyễn vị kế tựa vào thanh ngang như hình vẽ
- Lập bảng ghi kết quả thí nghiệm như sau :
- Xem trọng lượng móc treo và thanh 2 là tải trọng ban đầu P1 , đọc các trị số ∆ A1
'
và ∆ B1' trên chuyển vị kế.( Có thể điều chỉnh các số đọc này về 0)
- Lần lượt đặt các quả cân có khối lượng 5N vào móc treo, đọc các trị số ∆ A i ' và ∆ B i '
tương ứng trên các chuyển vị kế (i=1 n)
Trang 11+ Khi tăng tải trọng P thì chuyển vị cũng tăng theo.
+ Sự tuyến tính của chuyển vị được đọc trên các đồng hồ so tương đối điều nhau khi tăng tải trọng.
Trang 12+ Số đo chuyển vị tăng dần khi tải trọng tăng nhưng chuyển vị tại A lớn hơn chuyển vị tại B khi tăng tải trọng như nhau.
- So sánh kết quả G tìm được bằng thí nghiệm với G được tính theo công thức:
4
2 dong
1,2.10
2.(1 0,32)
Trang 13- Xét dầm Công- xôn liên kết như hình 4.1
- Dưới tác dụng của tải trọng P nằm trong mặt phẳng quán tính chính trung tâm,
dầm sẽ chịu uốn ngang phẳng Sử dụng những phương pháp tính chuyển vị đãhọc ta sẽ có kết quả như sau:
3
;3
Trang 14- Dùng chuyển vị kế để đo trực tiếp các chuyển vị trên các đại lượng
B
B x
PL E
- Vì đường đàn hồi của dầm trong đoạn AB là bậc nhất nên có thể xác định góc
xoay của mặt cắt ngang tại B thông qua chuyển vị:
- Mô hình thí nghiệm là một thanh thẳng có tiết diện hình chữ nhật cạnh bxh Do
D được ngàm chặt, đầu A tự do Tại A và C đặt 2 chuyển vị kế đo chuyển vịđứng của dầm, tại B đặt móc để treo các quả cân
- Sơ đồ bố trí thí nghiệm như hình 4.2
Trang 154.4 Dụng cụ thí nghiệm:
- Thước kẹp, thước lá, đồng hồ so.
- Bộ phận treo cân và các quả cân.
- Gá các chuyển vị kế, móc treo quả cân vào đúng vị trí thích hợp.
- Lập bảng ghi kết quả thí nghiệm.
- Xem trọng lượng các móc cân là P1 , ghi nhận các số đọc trên chuyển vị kế,
A C
y y (có thể điều chỉnh kim đồng hồ về 0 để có móc treo)
- Lần đươc đặt các quả cân có trọng lượng 5N vào các móc treo đọc các trị số
,
Ai Ci
- Kiểm soát các kết quả bằng sự tuyến tính giữa P i và các số đọc được Vì Pthì y Avà y Ccũng không đổi Nếu sai lệch nhiều thì cần phải xem lại cách đặtcác chuyển vị kế hay cách bố trí thí nghiệm
Trang 17- Nhận xét về sự tuyến tính của các số đọc khi số gia tải trọng không đổi:
Khi số gia tải trọng ΔPP không đổi, ΔPy cũng không đổi, theo kết quả đo đượcA
- Nguyên nhân gây ra sai số: có thể do sai số dụng cụ do, do người tiến hành
thí nghiệm, trong lúc tính toán, đo đạc,
Trang 18§5: XÁC ĐỊNH MOMEN QUÁN TÍNH
- Xác định momen quán tính của vật thể chuyển động song phẳng.
- So sánh kết quả xác định bằng thực nghiệm với kết quả tính theo lý thuyết.
+ x : Quảng đường con lăn đi được: x = L – d.
+ m : Khối lượng của con lăn (Kg).
+ R : Bán kính con lăn.
Trang 19- Mô hình thí nghiệm là một bản phẳng quay quanh một khớp, hợp với mặt phẳng nằm ngang một gócα.
- Sơ đồ bố trí thí nghiệm như hình 6.1
- Dùng thước dây đo chiều dài của đường chạy con lăn.
- Dùng thước kẹp, thước lá đo và tính toán các kích thước của con lăn.
- Điều chỉnh đồng hồ bấm dây.
- Cân các con lăn.
- Lập bảng ghi kết quả:
Trang 20- Thay đổi chiều cao hk 03 lần Lặp lại thí nghiệm theo các bước trên.Ghi kết quả vào bảng.
a) Xác định theo lý thuyết:
Với con lăn nhôm – đồng:
+ Đường kính nhôm: dnhôm = 15 cm
Trang 21 m2 = 2π
2
1,752
Momen con lăn:
Jcon lăn = Jnhôm + Jđồng = 0,337 + 0,01 = 0,347 kg.dm2
b) Xác định theo thức nghiệm:
Ta có bảng kết quả:
Trang 22Momen quán tính trung bình 3,28.10 -3
- Khi góc nghiêng α càng lớn thì momen quán tính càng lớn và ngược lại Nếu
làm cho góc nghiêng α càng nhỏ thì kết quả tính được chính xác hơn và khi đó momen sẽ không phụ thuộc vào góc nghiêng α do sin α α (α << ).
- Sai số:
Kết quả lý thuyết: Jlt = 0,347 kg.dm2
Kết quả thực nghiệm: Jtn = 3,28.10-3 kg.m2 = 0,328 kg.dm2