0x01 graphic
POLITECHNIKA GDASKA

WYDZIA INYNIERII LDOWEJ

KATEDRA MECHANIKI BUDOWLI

0x01 graphic

LABORATORIUM Z

MECHANIKI BUDOWLI

I WYTRZYMAOCI MATERIAÓW

TEMAT WICZENIA :

SKRCANIE SWOBODNE PRTA O PRZEKROJU PIERCIENIOWYM ZAMKNITYM I OTWARTYM

Wykonali:

gr. 8

PIOTR PODBIELSKI

PRZEMYSAW DOBRANIECKI

Opis wiczenia

Celem wiczenia byo porównanie pracy na skrcanie swobodne prta o przekroju piercieniowym zamknitym i otwartym. Schemat statyczny obu prtów jest nastpujcy:

Belka wykonana jest z mosidzu : G=35000 Mpa

Dowiadczenie 1

Skrcanie prta o przekroju piercieniowym zamknitym

1. Opis dowiadczenia:

Prt zosta poddany dziaaniu momentu skrcajcego. Stan przemieszcze polega na sztywnym obrocie poszczególnych jego przekrojów (po skrceniu przekroje prta s nadal paskie).

-prt obciono momentem skrcajcym M1 poprzez przyoenie siy P=1 kG na ramieniu r1=15 cm

-dokonano pocztkowych odczytów czujników zegarowych umieszczonych na kocu prta (OPL) i w pobliu jego utwierdzenia (OPP).

-ponownie obciono prt momentem M2 (sia P na ramieniu r2=50 cm)

-dokonano odczytów kocowych (OKL i OPP)

2. Tabela pomiarowa

RAMI

ODCZYT

LEWY [mm]

ODCZYT

PRAWY[mm]

r1=15 cm

-1,09

0,0

r2=50 cm

-0,98

0,03

Kty skrcenia prta odpowiadajce przyrostowi momentu skrcajcego od M1 do M2

r1=0,15 m

r2=0,5 m

P=9,81 N

P=9,81 N

M1=P.r1=1,4715 Nm

M2=P.r2=4,905 Nm

DM=M2-M1=3,4335 Nm

a) DfL=0x01 graphic
= 11.10-4 rad

b) Dfp= 0x01 graphic
= 3.10-4 rad

Obliczenia teoretyczne kta skrcania

G=35.109 Pa

R=0,019 m

d=0,001 m

Fs= pR2 = 0,001134 m2

Df=0x01 graphic

a) dla l=0,5 m

DfL=11,38.10-4 rad

b) dla l=0,1 m

DfP=2,27.10-4 rad

Porównanie wyników dowiadczalnych i teoretycznych

Kt skrcenia f w punkcie

Warto teoret. [10-4rad]

Warto dowiad. [10-4rad]

L

11,38

11,0

P

2,27

3,0

Dowiadczenie 2

Skrcanie prta o przekroju otwartym

Opis dowiadczenia

Dowiadczenie miao podobny przebieg jak dow.1.

-prt obciono momentem skrcajcym M1 poprzez przyoenie siy P=0,1 kG na ramieniu r1=5 cm

-dokonano pocztkowych odczytów czujników zegarowych umieszczonych na kocu prta (OPP) i w pobliu jego utwierdzenia (OPL).

-ponownie obciono prt momentem M2 (sia P na ramieniu r2=20 cm)

-dokonano odczytów kocowych (OKL i OPP)

2. Tabela pomiarowa

RAMI

ODCZYT

LEWY [mm]

ODCZYT

PRAWY[mm]

r1=5 cm

-2,81

-8,41

r2=20 cm

-2,73

-7,94

Kty skrcenia prta odpowiadajce przyrostowi momentu skrcajcego od M1 do M2

r1=0,05 m

r2=0,2 m

P=0,981 N

P=0,981 N

M1=P.r1=0,04905 Nm

M2=P.r2=0,1962 Nm

DM=M2-M1=0,14715 Nm

a) DfL=0x01 graphic
= 8.10-4 rad

b) Dfp=0x01 graphic
= 47.10-4 rad

Obliczenia teoretyczne kta skrcania

G=35.109 Pa

R=0,019 m

d=0,001 m

Is=0x01 graphic
(2pR)d3

Df=0x01 graphic
=0,717990x01 graphic

a) dla l=0,1 m

DfL=10,57.10-4 rad

b) dla l=0,5 m

DfP=52,83.10-4 rad

Porównanie wyników dowiadczalnych i teoretycznych

Kt skrcania f w punkcie

Warto teoret. [10-4rad]

Warto dowiad. [10-4rad]

L

10,57

8,0

P

52,83

47,0

Uwagi wasne

Wyniki dowiadcze oraz oblicze teoretycznych nie pokrywaj si w peni, s jednak bardzo do siebie zblione. Dowiadczenia przeprowadzone wic zostay prawidowo.

Obliczenia (zarówno teoretyczne jak i dowiadczalne) wyranie dowodz, e kt skrcania w przekroju otwartym jest duo wikszy od kta skrcania w przekroju zamknitym, mimo e prt o przekroju zamknitym by obciony wikszym momentem skrcajcym (wiksza sia na wikszym ramieniu). Przekroje zamknite s bardziej odporne na skrcanie ni przekroje otwarte.