Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy

im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich

w Bydgoszczy

KATEDRA PODSTAW KONSTRUKCJI MASZYN

Temat: Badanie wytrzymałości oraz sztywności wspornika

metodami tensometrycznymi.

Wykonał:

Piotr Papierz

Krzysztof Tomczka

Przemysław Szmania

Artur Zwoliński

Gr.D

Inżyniera Odnawialnych Źródeł Energii

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest analiza wytrzymałości oraz sztywności wspornika metodą

tensometrii oporowej.

2. Budowa i działanie stanowiska laboratoryjnego.

Przedmiotem badań jest wspornik metalowy. Podczas badań podległa

obciążeniem statycznym. Podstawowe elementy wspornika to uchwyt 1, ramię
wspornika 2 wykonane z rury oraz podstawa 3. O wytrzymałości wspornika decyduje
połączenie rury z uchwytem. Połączenie zostało wykonane metodą spawania.

.

Rys. 1 – Obiekt badań.

3. Wytrzymałość i sztywność wspornika.

Przyjęty podczas obliczeń model wspornika.

Model przedstawiono w sposób schematyczny na rysunku 3.

Rys. 3 – Schemat obciążenia wspornika.

Moment gnący w miejscu połączenia rury z uchwytem.

M

g

=

P × a

Naprężenia gnące i odkształcenia.

σ

g

=

M

g

W

x

≤ k

g

σ

g

=

E × ε

ε=

σ

g

E

gdzie:
E – moduł Younga
W

x

– wskaźnik osiowy

W

x

=

π ×(D

4

−

d

4

)

32D

Sztywność wspornika

A)

Kąt ugięcia wspornika

B)

θ=

P × a

2

2EJ

gdzie:
J – osiowy moment bezwładności

J =

π ×(D

4

−

d

4

)

64

C)

Ugięcie

f

max

=

P × a

3

3EJ

4. Stanowisko badawcze.

W skład stanowiska pomiarowego wchodzą:
- maszyna wytrzymałościowa,
- wzmacniacz tensometryczny wraz z tensometrami naklejonymi na wsporniku,
- czujnik zegarowy.

Schemat pokazano w sposób schematyczny na rysunku 2.

5. Wyniki pomiarów.

Dane:
a = 305 mm,
D = ø26 mm,
d = ø24 mm.
E=2,1·10

5

f=1,07 cm.

6.

Obliczenia

J=Π·(26

4

-24

4

)/64

J=6142,625

P=f·3·J/a

3

P=148,85 [N] = 14,9 kg.

Masa faktyczna obiektu : 14,5 kg.

7. Wnioski

Wyniki odbiegaja troche od faktycznej masy badanego obiektu, ale może

być to spowodowane nie dokladnościa w odczytaniu wartosci ugięcia f bądź
mała dokładnością przyżądu, którym się posługiwaliśmy w ćwiczeniu.