Висновки: (записати).
Контрольні запитання
1. Назвіть мету роботи.
2. Яка залежність зв’язує кут закручування вала і крутний момент?
3. Як визначають полярні момент інерції і момент опору для кільцевого і круглого перерізів ?
4. Як створювали зовнішнім закручувальний момент, який діяв на вал ?
5. Як у роботі вимірювали кути закручування вала ?
6. Для чого визначали максимальний крутний момент ?
7. У межах яких деформацій здійснювали експеримент ?
8. Для чого навантаження вала виконувалось кроками ?
9. Як впливає на величину кута закручування зміна відстані між місцем защемлення вала і перерізом, де цей кут визначали ?
10. Записати умову міцності вала при крученні.
11. Записати формулу для визначення діаметра вала з умови міцності на кручення.
Лабораторна робота № 3
Визначення модуля пружності Е шляхом дослідження прямого згину балки
М
ета роботи: визначити модуль пружності Е для сталі за допомогою експериментального дослідження переміщень при прямому згині балки. Рис. 3.1. Схема навантаження балки
Диференціальне рівняння зігнутої осі балки
,вираз для прогину
,де
. Максимальний прогин на правому, вільному краї балки (в точці В, рис. 4)
.Звіт про виконання лабораторної роботи №3
Довжина балки l =_____мм
Розміри поперечного перерізу балки: b = _____мм , h =_____мм
Матеріал балки:________________
Табличне значення модуля пружності матеріалу балки Етабл =_____ МПа.
Табличне значення границі пропорційності матеріалу балки
= _____ МПа.Вибране занижене значення границі пропорційсті
= __________МПа.Момент інерції поперечного перерізу Iz = _________мм4
Момент опору поперечного перерізу Wz = __________мм3
Величина допустимого моменту Mmax = _____ Нм.
Величина допустимої силиFmax = _____ кГ= ____Н.
Кількість кроків навантаження п = ________
Величина кроку навантаження ΔF = _____кГ=______Н.
Показ індикатора для ненавантаженої балки у0 = _________
Покази індикатора при різних кроках навантаження
-
Ступінь навантаження
Без навантаження
1 крок
2 крок
3 крок
Показ індикатора (мм)
у0=
у1=
у2=
у3=
Приріст показу (мм)
-
Δу1=
Δу2=
Δу3=
Середній приріст показів індикатора при одному кроці навантаження
=
Графік залежності прогину балки від навантаження: (накреслити)
Експериментальне значення модуля пружності матеріалу балки
=______________________ МПа.Розбіжність між табличним та експериментальним значенням модуля пружності
δ = ___________________%
Висновки: (записати)
Контрольні запитання
1. Назвати мету роботи.
2. Який згин називають прямим згином ?
3. Яку балку називають консольною ?
4. Якими величинами характеризують деформації осі балки при згині ?
5. Запишіть і поясніть диференціальне рівняння зігнутої осі балки.
6. Як визначають найбільші нормальні напруження при згині балки ?
7. Як визначають момент інерції прямокутного перерізу відносно нейтральної осі ?
8. З якої причини при визначенні модуля пружності обмежувалась величина навантаження на балку ?
9. З якою точністю вимірювали переміщення балки за допомогою індикатора ?
Лабораторна робота № 4
Дослідження явища втрати стійкості гнучких стержнів при осьовому стиску
Мета роботи: дослідити явище втрати стійкості прямого гнучкого центрально стиснутого стержня, перевірити дослідним шляхом формулу Ейлера для критичної сили.
Теоретичні положення. При стискуванні довгих гнучких стержнів виконання умови міцності ще не гарантує їх нормальної роботи як елемента конструкцій. Якщо такий стержень стискувати осьовою поздовжньою силою (рис. 4.1, а), то зі збільшенням величини сили, в певний момент, наступає раптове викривлення осі стержня, тобто втрата стійкості прямолінійної форми рівноваги (рис. 5, б). Найменше значення сили F, при якому відбувається втрата стійкості, називають критичною силою Fк. Величину цієї сили визначають за формулою Ейлера:
,д
е Е – модуль Юнга матеріалу стержня; Imin – мінімальний осьовий момент інерції поперечного перерізу стержня; l - довжина стержня; μ – коефіцієнт, що залежить від способу закріплення стержня; А – площа поперечного перерізу стержня; 
- максимальна гнучкість стержня; 
- мінімальний радіус інерції поперечного перерізу стержня.
а) б)
Рис. 4.1 Рис. 4.2
З
начення коефіцієнтів μ для деяких способів закріплення стержня наведено на рис. 4.2.Формула Ейлера справедлива тоді, коли втрата стійкості стержня відбувається при пружних деформаціях (в межах дії закону Гука). При цьому критичне напруження σк, що виникає в поперечному перерізі стержня, не перевищує границі пропорційності матеріалу стержня σпц, тобто
.Рис. 4.3. Схема установки
З цієї умови визначають величину нижньої границі для гнучкості λгр стержня, при якій можна використовувати формулу Ейлера
.Установка і послідовність виконання роботи
Схема установки показана на рис. 4.3. Вона складається з П-подібної рами 1 з вузлами 3, які дозволяють здійснювати ті способи закріплення кінців досліджуваного стержня 2, які показані на рис. 2. Стискувальні сили F прикладають за допомогою піддона 4, на який накладають у процесі експерименту тягарці, збільшуючи поступово їх вагу.
Послідовність виконання роботи
1. Ознайомитись з установкою для проведення дослідження.
2. Виміряти повну довжину стержня l і ширину bтависоту h прямокутного поперечного перерізу стержня (більший розмір поперечного перерізу позначити через b).
3. Визначити площу поперечного перерізу
.4. Визначити мінімальний момент інерції прямокутного перерізу
.5. Визначити мінімальний радіус інерції перерізу
.6. Визначити довжини стержня lдля вказаних на рис. 2 способів закріплення стержня.
7. Обчислити значення гнучкості λ для цих способів закріплення.
8. Виписати з таблиць для матеріалу стержня значення модуля пружності Е та величину границі пропорційності σпц .
9. Визначити нижню допустиму границю гнучкості
.10. Перевірити, чи для даного стержня за всіх способів його закріплення виконується умова
.11. Визначити розрахункове значення критичної сили
для заданих способів закріплення стержня.12. Дослідним шляхом визначити для кожного зі способів закріплення стержня експериментальне значення критичної сили
. Для цього для кожного з випадків закріплення потрібно на піддон 4 накладати тягарці, поступово збільшуючи силу F. Після кожного довантаження слід легенько відхилити стержень від прямолінійного положення і перевірити, чи він повертається у початкове прямолінійне положення. Якщо за якогось довантаження стержень перестає повертатись у прямолінійне положення, то вага цього вантажу дорівнює експериментальному значенню критичної сили .13. Для всіх способів закріплення порівняти значення
і 
та визначити відсоток розбіжності результатів за формулою
.14. Зробити висновки.
15. Оформити звіт з лабораторної роботи
Звіт про виконання лабораторної роботи №4
Модуль Юнга матеріалу стержня Е=______кГ/мм2=______МПа
Повна довжина стержня l=_____мм
Розміри поперечного перерізу b = _____мм,h_____ мм
Площа поперечного перерізу А = _____мм2
Мінімальний момент інерції прямокутного перерізу
=______________________мм4.Мінімальний радіус інерції перерізу
= ____________________________мм.Допустима гранична гнучкість
=_________________________.-
Схема закріплення зразка
Коефіцієнт зведення довжини μ
Довжина стержня l , мм
Гнучкість стержня
Перевірка умови
Розрахункове значення
критичної сили ,кГ(Н)
Експериментальне значення
критичної сили ,кГ(Н)
Розбіжність результатів ,%
Висновки:
Контрольні запитання
1. У чому полягає втрата стійкості прямого стиснутого стержня ?
2. Яку сила називають критичною ?
3. Записати і пояснити формулу Ейлера.
4. Як визначають гнучкість стержня ?
5. Що таке гранична гнучкість ?
6. Як визначають критичне напруження ?
7. Як встановити межі застосування формули Ейлера ?
8. Яка методика експериментального визначення критичної сили ?
9. За якої зміни розмірів стержня можна збільшити критичну силу ?
10. Як поводиться стержень при розвантаженні, якщо до того він був навантажений критичною силою ?
Лабораторна робота № 5
Основні види механізмів
Мета роботи: ознайомитися з основними видами сучасних механізмів пожежної та аварійно-рятувальної техніки, їхніми структурними особливостями та закономірностями їхньої будови.
Кінематична схема важільного механізму та назви ланок (зарисувати та записати)
Кінематична схема кулачкового механізму та назви ланок (зарисувати та записати)
Кінематична схема зубчастого або фрикційного механізму та назви ланок (зарисувати та записати)
Висновки: (записати)
Контрольні запитання
1. Що називають кінематичною парою?
2. Як визначають клас кінематичної пари?
3. Що таке нижча та вища кінематичні пари?
4. Скільки є класів кінематичних пар ?
5. Сформулюйте визначення механізму.
6. Назвіть основні види сучасних механізмів за конструктивними ознаками.
7. З яких ланок складається механізм?
8. Яку ланку називають стояком?
9. Назвіть рухомі ланки важільних механізмів.
10. Нарисуйте схему кривошипно-повзунного механізму двигуна внутрішнього згоряння.
Лабораторна робота № 6
Структурний аналіз плоских важільних механізмів
Мета роботи: ознайомитися з будовою, умовними позначеннями і структурною класифікацією плоских важільних механізмів, навчитися визначати клас і порядок груп Ассура та клас механізму.
Теоретичні положення. Систему ланок, які утворюють кінематичні пари, називають кінематичним ланцюгом. Структурною групою (групою Ассура) називають кінематичний ланцюг, ступінь рухомості якого після приєднання вільними елементами ланок до стояка дорівнює нулеві, а після приєднання до механізму не змінює його ступеня рухомості. За класифікацією І.І.Артоболевського структурні групи поділяють за класом та порядком. Клас структурної групи визначають за кількістю кінематичних пар, що утворюють найскладніший замкнутий контур у групі. Порядок структурної групи визначають за кількістю елементів кінематичних пар, якими групу приєднують до основного механізму. На рис. 1 наведені структурні групи 2 класу 2 порядку, які поділяються на 5 видів. Структурні групи 3 класу на види не поділяють. Приклади структурних груп третього класу показані на рис. 2.
Рис. 6.1. Структурні групи 2 класу 2 порядку
а – 1 виду, б – 2 .виду, в – 3 виду, г- 4 виду, д – 5 виду
1 2 3