Лабораторные работы по технической механике

  • Вид работы:
    Практическое задание
  • Предмет:
    Физика
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    195,78 kb
  • Опубликовано:
    2008-12-09
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Лабораторные работы по технической механике

Лабораторная работа №1.

 

Испытание материалов на растяжение

Цель работы:

1. Изучить поведение материала при растяжении до разрушения.

2. Получить диаграмму растяжения, установить механические характеристики материала образца, предел прочности, предел текучести, остаточное относительное удлинение при  разрыве.

Оборудование:

1. Разрывная машина РМП – 100

2. Набор образцов

3. Штангель-циркуль

 

Порядок выполнения работы

1. Образец укрепить в захватах машины.

2. Штангель-циркулем измерить длину образца.

3. Включить машину.

4. В процессе испытания образца записывать показания приборов,  измеряющих величину силы нагружения и удлинения образца.

5. В момент разрыва образца выключить машину.

6. Измерить длину образца после разрыва и диаметр в месте сужения.

7. Данные наблюдений и измерений записать в таблицу.

8. Построить диаграмму растяжения.



Размер образцов.

 

Материал

Начальный диаметр мм.

Начальная длина мм.

Площадь сечения мм.  А

 

Сталь

 

Алюминий

 

 

0,5

 

1,6

 

130

 

150

 

0,19

 

2,01 мм2

 

Расчетные формулы:

1. Площадь поперечного сечения   А0 = Пd2 /4;

2. Предел прочности: δпл = Fпл.  /A0. Где Fпл. – нагрузка, соответствующая пределу прочности.

3. Предел текучести:δT = Fт/A0. Где Fт - нагрузка, соответствующая пределу текучести.

4. Относительное удлинение:  ξ= (L-L0 /L)*100%

Таблица результатов.

Материал образца

Нагрузка при текучести

Нагрузка при разрыве.

Абсолютное удлинение.

Предел текучести.

Предел прочности

Относительное удлинение.

1

 

2

Сталь

 

Алюминий

180

 

360

200

 

8

 

9

947

 

179

1052

 

189

6,2

 

6

5. Диаграмма растяжения:


Вывод с предельной работы.

Вывод: диаграмма растяжения (зависимость напряжения от абсолютного удлинения) показывает, что стальной образец прочнее чем алюминиевый.  Можно наблюдать в разрывной  машине пределы прочности и текучести для испытуемых материалов.

Лабораторная работа №2.

Тема: испытание материала на сжатие.

Цель: определить предел прочности дерева поперек и вдоль волокон.

Таблица измерения.

 

Размер образца.

Вдоль волокон.

Поперек волокон.

h

12 мм

13 мм

b

11

15

δ

11

11

A

121 мм2

165 мм2

Пусть:

Р=20 кг/см2

F=PAпорш d

Aпорш = π Dn2 /4=3.14*402 /4=12.56см2

F=20*12.56*10=2512H

Для Р=5кг/см


 δ = F/A =


2512/121

628/165

 

 

 

Таблица испытаний.

 

Вид испытаний

Давление по манометру

Разрушающая сила

Предел прочности

Вдоль волокон

20

2512Н

20,8МПа

Поперек волокон

5

628Н

3,8МПа


Расчетные формулы:

1. Площадь сечения образца А=b*δ

2. Разрушающая сила Fmax = Р*Аn *10 (Н)

3. Площадь поршня An =πD2/4

4. Предел прочности  δb=Fmax /A

Вывод: Предел прочности для образца поперек волокон составляет 3,8МПа, а вдоль 20,8МПа. Вид дерева можно узнать по табличному значению 12,3МПа.






















Лабораторная работа №3.

Цель: Определить предел прочности на срез различных материалов.

1. Схема приспособления для испытания на двойной  срез.

Данные об образцах

№1 Круглый образец

№2 Плоский образец

№3 Плоский образец

Примечание

Материал

Al

Al

Сталь

 

Диаметр

1,5 мм

 

Площадь среза

3,53 мм2

47,1 мм2

15,7 мм2

 

Толщина плоского образца

1,5 мм

0,5 мм

 

 

Таблица испытаний.

№ образца материала

Р манометра

Срывающая сила

Предел прочности

№1

3

377

106,9МПа

№2

18

2261

48 МПа

№3

34

4270

272 МПа

Схема гидравлического пресса.

 

Вывод:  характеристика материала допускаемой касательного напряжения при срезе, по результатам двух опытов для Al = 77.4МПа,  Стали = 272МПа.





















Лабораторная работа № 4.

 

Тема: Испытание материалов на кручение.

Цель: Определить модуль сдвига материалов образца опытным путем.




d = 6 mm

L = 1130 mm

R = 33 mm

D = 100 mm

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица наблюдений и вычислений.

Нагрузка

Дуга поворота

Угол закручивания

Модуль сдвига

1

1

100

0,4

0,012

740*104 МПа

2

2

200

0,75

0,022

8,08*104 МПа

3

3

300

1,1

0,033

8,08*104 МПа



Ма=F*d

Dδ=100мм

Jp=127.17 мм4

G=8.885 H/мм3

Вывод: Материал стержня – легированная сталь с модулем сдвига 7,85*104 МПа






















Лабораторная работа № 5.

 

Тема: Испытание винтовой цилиндрической пружины.

Схема, эскиз, размеры пружины.

D=DH –d,

D – средний диаметр пружины

DH – наружный диаметр

d – диаметр проволоки

F=kx

δ=εF

ε=ΔL/L

ε – относительное удлинение

E – модуль продольной упругости материала


λт=9FD3n/Gd4       средний диаметр пружины

D=42 мм

G=8*104МПа

N=7

Нагрузка

Практическая осадка

Теоретическая осадка

Отклонение

1

4,5

0,9

0,909

0,9%

2

9

1,8

1,818

0,9%

3

13,5

2,7

2,727

0,9%


 

 

 

 

График осадки.

Вывод: Осадка пружины прямо пропорционально приложенной нагрузке,  это небольшие нагрузки и для них соблюдается закон Гука.

















Лабораторная работа № 6.

Тема: Испытание двухопорных балок на изгиб.

Цель: Опытное определение величины прогиба балки, сравнение с теоретическими значениями.












Схема установки.

Нагрузка

Действительный прогиб

Теоретический прогиб

Изгибающий момент

Напряж. изгиба

ΔF

1

9

2.3

2.46

2318

13.9

6,5

2

18

4.9

4.91

4635

27.8

0,2

3

27

7.3

7.37

6959

41.7

0,9

 

Вывод: Прогиб балки практически совпадает с теоретическими, в пределах небольших погружений он прямопропорционален приложенной нагрузки.


















Лабораторная работа № 7.

Тема: Цилиндрические редукторы.

Цель: Ознакомление с конструкцией редуктора и назначением его деталей.

Наименование параметров и единиц измерения

Обозначения и способ определения

Результаты измерения

Число зубьев

Z1

Z2

Z3

Z4

14

58

20

54

Передаточное число

u1= Z2/ Z1

u2= Z4/ Z3

4,14

2,7

Межосевое расстояние

9,5 мм

Диаметр окружностей выступов 1 и 2 ступени

da1

da2

da3

da4

40 мм

150

55

135

1)

3)

Модуль зацепления 1 и 2 ступени

m1= da1

m2= da2/ Z2+2

Для ведомого колеса

Ширина венцов колеса

b1

b2

25 мм

Межосевое расстояние

aω=d1+d2/2

90 мм


Вывод:  Колеса касаются друг друга окружностью делительных диаметров они проставлены на чертеже, модуль зацепления для такого редуктора 2,5.















Лабораторная работа № 8.

Тема: Червячные редукторы.

Цель: Ознакомление с конструкцией и его назначением, составление кинематической схемы.


Оборудование и принадлежности.

1. Червячный редуктор с верхним расположением червяк – 1 комплект

2. Червячный редуктор с нижним расположением. – 2 комплекта.

3. Штангель-циркуль с пределами от 0 до 125 мм и от 0 до 320 мм.

4. Разводной ключ, гаечный ключ, отвертка, молоток.

Наименование параметра и его размеры

Обозначение

Способ определения

Численное значение величин.

1

2

3

4

5

1

Число заходов витков

z1

сосчитать

1

2

Число зубьев

z2

сосчитать

40

3

Передаточное число

u

u=z2/2

40

4

Диаметр окружности и впадин

da1

замерить

47

5

Диаметр окружности выступов колес

da2

замерить

138

6

Осевой модуль зацепления

m

m= da2/ z2+2

округлить по ГОСТу

7

Диаметр делительной окружности

d1,d2

d1=q+m

d2=z2+m

40,62

5130

8

q

q= (da1/m)-2

12,5

9

Диаметр окружности впадин

df1,df2

df=m*(q*2.4)

32,825

122,2

10

Осевой шаг червяка

p

p=m*π

10,205

11

Угол подъема винтовой линии

γ

tyγ= m*π

0,08

12

Межосевое расстояние

-делительное

-расчетное

       d

a

замерить

77,2

85,3125

13

Длина нарезанной

b1

замерить

98

14

Ширина венца колеса

b2

замерить

35

Вывод:  Межосевое расстояние отличается от замеренного на 10%, вычисленные размеры смотри на чертеже.














Лабораторная работа № 9.

Тема: Расчет привода рабочей машины.

Цель: Определение передаточных чисел всех передач общего передаточного числа, общего КПД, а также линейной скорости всех валов вращающегося момента вала рабочей машины.

Схема привода:

Порядок выполнения работы:

1. Передаточное число всех передач

2. общее передаточное число u=uзуб*uрем*uцеп =1,972

3. Общее КПД η=ηремзубпод =0,848

4. Мощность валов. Р1 = 50 Вт; Р2 =47 Вт; Р3 =45,12 Вт;Р4 = 42,41 Вт.

5. Угловые скорости. ω1 =62,8 рад/с;ω2 =82,2 рад/с; ω3 =49,34 рад/с;  ω4 =31,832.

6. Угловая и линейная скорость рабочей машины. ω=31,845 рад/с;  ν=0,398 м/с

7. Вращающий момент на валу эл. двигателя и вала рабочей машины. М4=1,332Нм;  М1=0,795Нм

8. Окружное усилие рабочей машины/сила натяжения каната.

Вывод: Изучены кинематические характеристики привода рабочей машины, выигрыш во вращающем моменте на валу рабочей машины. Подъемный механизм способен поднимать груз до 106,5 Н со скоростью 0,398Н/с.

Похожие работы на - Лабораторные работы по технической механике

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!