background image

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

background image

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.

background image

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

background image

Sztywność wspornika

A)

Kąt ugięcia wspornika

B)

θ=

P × a

2

2EJ

gdzie:
J – osiowy moment bezwładności

=

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.

background image

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.