КАЗАХСКАЯ ГОЛОВНАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ. 1. Кусаинов А.А., Кацин В.А., Булаткулов С.А., Мещеряков В.И

Основная литература:

1. Кусаинов А.А., Кацин В.А., Булаткулов С.А., Мещеряков В.И. Серия: Инженерная механика. Статика, кинематика, динамика. Алматы, 2005.

2. Александров А.В., Потапов В.Д., Державин Б.П. Сопротивление материалов. М., 2003.

Дополнительная литература:

3. Маркова Б.Н. Прикладная механика. Сопротивление материалов. Лабораторные работы. М., 2007г.

4. Афанасьев А.М., Марин В.А. Лабораторный практикум по сопротивлению материалов, М., 1985г.

Активный раздаточный материл

КАЗАХСКАЯ ГОЛОВНАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ: испытание валов на кручение с определением модуля упругости при сдвиге.

Для испытания стержня круглого сечения применяют установку, показанную на фотографии (при нажатии кнопки «I» на панели инструментов. Вал жестко закреплен одним торцом от всех перемещений, а на другом снабжен подшипником, не препятствующим повороту опорного сечения относительно продольной оси. При этом перемещения в направлении перпендикулярном оси (изгибные) исключены постановкой опоры под подшипником. В двух сечениях, отстоящих друг от друга на расстоянии , равном одной трети длины оси вала, к нему приварены две рамки, между которыми на расстоянии от оси устанавливается индикатор часового типа. К подвижному торцу приварен рычаг с нагрузочной тарелкой. При приложении нагрузки к рычагу, создается момент, который вызывает кручение вала. При этом сечения вала поворачиваются относительно продольной оси на величину пропорциональную расстоянию этого сечения от заделки. Поэтому концы рамок, прикрепленные к разным сечениям получат разные перемещения вдоль оси индикатора. Величину этой разности можно вычислить с помощью отсчета по шкале индикатора ,

где = 0.00001 м.- цена деления этой шкалы.

Учитывая малость всех перемещений по сравнению с длиной вала, можно считать, что направлена перпендикулярно радиусу - расстоянию от оси вала до оси индикатора. Это дает возможность выразить взаимный угол поворота двух сечений относительно продольной оси через величину T, полученную экспериментально,

.

Таким образом, при нагружении тарелки конкретным грузом P создается крутящий момент , который вызывает поворот одного сечения по отношению к другому, находящемуся на расстоянии от первого.

Результаты этого эксперимента можно использовать для определения величины модуля упругости материала вала при сдвиге G. Теоретически величина угла закручивания участка вала равна

.

Отсюда .