Осевое сжатие
Гибкость звеньев механизмов манипуляторов при осевом сжатии. Изучение явления потери устойчивости при осевом сжатии гибкого стержня. Экспериментальное подтверждение формулы Эйлера. Исследование влияния параметров стержня на величину критической силы.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.06.2013 |
| Размер файла | 15,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Изучение явления потери устойчивости при осевом сжатии гибкого стержня, экспериментальное подтверждение формулы Эйлера, определение гибкости и жесткости, исследование влияния параметров стержня на величину критической силы, гибкость и жесткость.
Описание лабораторной установки:
Схема установки приведена на рис. 1. Исследуемый стержень 1 установлен в нижней подвижной опоре 3 и верхней, неподвижной опоре 2. Корпус 6 закреплен на треноге 5. Перемещение нижней опоры осуществляется при помощи маховика 7, который приводится во вращение червяком 8, расположенным в съемном корпусе. Далее вращение передается на винт через червячное колесо 10. Затем гайка двигается поступательно вверх и сжимает пружину, она перемещает вверх опору. Величину сжимающей силы Р определяют по величине осадки пружины. Осадка пружины с точностью до 0,1 мм регистрируется нониусом 14 по шкале указателя 15, винты 16 ограничивают прогиб стержня 1 при потере устойчивости.
Рабочие формулы:
, где
E - модуль упругости
I - момент инерции
м - коэффициент Пуассона
Результаты измерений и вычислений
|
Прямой ход |
Обратный ход |
|||||
|
Перемещ. нониуса |
Деления |
Перемещ. нониуса |
Деления |
|||
|
Левый |
Правый |
Левый |
Правый |
|||
|
0 1 2 3 4 4,1 4,4 4,8 5 5,1 5,5 |
0 0 0 2 43 51 64 122 155 164 164 |
0 0 0 2,5 43 51 64 123 155 194 451 |
5,5 3,2 3,1 3,0 2,4 2,0 1,5 1 0 |
164 164 164 164 164 164 141 83 29 |
451 400 389 307 172 164 141 82 29 |
сжатие гибкость осевой стержень
Примеры расчетов
Imin = 0,0025*0,0352/12 = 2*10-7
Pкр = 3,142*2,15*107*2*10-7/12 = 169,5
Pкр = 154,3 при прямом ходе
Pкр = 218,4 при обратном ходе
Вычисление погрешностей
Ипрям = (169,5-154,3)/169,5*100% = 9%
Иобр = (169,5-218,4)/169,5*100% = 25%
Окончательные результаты и выводы:
При проведении данной работы исследовалась гибкость жесткость звеньев механизмов манипуляторов при осевом сжатии. Мы рассчитали теоретическое и практическое значения критической силы. Для практического подтверждения формулы Эйлера значения должны совпадать, но погрешность измерений при обратном ходе достаточно высока - 25%. Это объясняется неидеальными условиями проведения эксперимента. Поэтому можно сказать, что формула Эйлера подтверждена в ходе опыта.
В ходе опыта удалось установить, что на величину критической силы влияют длина стержня, ширина и толщина, а также материал, из которого он состоит.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Внецентренное растяжение (сжатие). Ядро сечения при сжатии. Определение наибольшего растягивающего и сжимающего напряжения в поперечном сечении короткого стержня, главные моменты инерции. Эюры изгибающих моментов и поперечных сил консольной балки.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 13.05.2013Понятие растяжения как вида нагружения, особенности действия сил и основные характеристики. Различия между сжатием и растяжением. Сущность напряжения, возникающего в поперечном сечении растянутого стержня, понятие относительного удлинения стержня.
реферат [857,3 K], добавлен 23.06.2010Понятие равновесного состояния, его виды. Пределы применимости формулы Эйлера. Влияние условий закрепления концов стержня на величину критической силы. Понятие коэффициента запаса на устойчивость. Энергетический способ определения критических сил.
курс лекций [888,8 K], добавлен 23.04.2009Построение эпюры нормальных сил и напряжений. Методика расчета задач на прочность. Подбор поперечного сечения стержня. Определение напряжения в любой точке поперечного сечения при растяжении и сжатии. Определение удлинения стержня по формуле Гука.
методичка [173,8 K], добавлен 05.04.2010Равновесное состояние упругой системы называется устойчивым, если оно мало изменяется при малых возмущениях. Явление потери устойчивости. Определение величины критической силы для стержня, теряющего устойчивость в упругой стадии, по формуле Эйлера.
реферат [37,6 K], добавлен 08.01.2009Определение напряжений при растяжении–сжатии. Деформации при растяжении-сжатии и закон Гука. Напряженное состояние и закон парности касательных напряжений. Допускаемые напряжения, коэффициент запаса и расчеты на прочность при растяжении-сжатии.
контрольная работа [364,5 K], добавлен 11.10.2013Понятие и принципы определения предела прочности при сжатии отдельного образца в мегапаскалях. Определение конца схватывания. Порядок проведения фазового анализа порошковых материалов, цели и задачи. Сплошное и характеристическое рентгеновское излучение.
реферат [272,0 K], добавлен 10.09.2015Определение положения мгновенного центра скоростей для каждого звена механизма и угловые скорости всех звеньев и колес. Плоскопараллельное движение стержня. Расчет скорости обозначенных буквами точек кривошипа, приводящего в движение последующие звенья.
контрольная работа [66,5 K], добавлен 21.05.2015Плоская система сходящихся сил. Момент пары сил относительно точки и оси. Запись уравнения движения в форме уравнения равновесия (метод кинетостатики). Принцип Даламбера. Проекция силы на координатную ось. Расчетная формула при растяжении и сжатии.
контрольная работа [40,6 K], добавлен 09.10.2010Решение задачи на построение эпюр продольных сил и нормальных напряжений ступенчатого стержня. Проектирование нового стержня, отвечающего условию прочности. Определение перемещения сечений относительно неподвижной заделки и построение эпюры перемещений.
задача [44,4 K], добавлен 10.12.2011
