Материалы, оборудование и принадлежности. Для выполнения работы необходимы: литая скоба из алюминиевого сплава, ножовка по металлу слесарная, напильник

Для выполнения работы необходимы: литая скоба из алюминиевого сплава, ножовка по металлу слесарная, напильник, керн, лупа МБП-2 (или измерительный микроскоп ИМЦ-100х50А), штангенциркуль, молоток.

Ход работы

Закрепить скобу в слесарные тиски, слегка пришабрить напильником небольшой участок в центре стяжки и нанести две точки керном с расстоянием между ними l₀ (не более 5-6 мм, см. рис.10.1). С помощью лупы (или измерительного микроскопа) измерить это расстояние. Затем разрезать стяжку между кернениями и снова измерить расстояние между ними (l₁.) Результаты измерения записать в таблицу 10.1.

Таблица 10.1

Материалы отливки	Геометрические параметры (рисунок 10.1)
l0, мм	l1, мм	l, мм	а, мм	b, мм	b1, мм	Fст, мм2	Iq, мм4	Wq, мм3

Продолжение табл.10.1

Материалы отливки	Механические параметры
Е,МПа	Р, Н	σq, МПа	σст, МПа

Вычислить l = l₁ - l₀, где l – суммарная деформация, которая слагается из соответствующих упругих деформаций элементов скобы под действием напряжений, мм.

С помощью штангенциркуля измерить геометрические параметры поперечного сечения дуги и стяжки. Записать в таблицу числовые значения величин а, в и в₁, а также радиуса скобы R (см. рис.10.1). Указанные величины служат основанием для расчета остаточных напряжений в дуге и стяжке.

Обработка результатов эксперимента

Для определения напряжений определить уравновешивающую силу Р (Н) по формуле

, (10.1)

где Е – модуль упругости алюминиевого сплава, Е = 70 000 МПа;

I_q – момент инерции дуги (сечение А-А), мм⁴;

R – радиус скобы, мм;

F_ст – площадь поперечного сечения стяжки, мм²;

Момент инерции дуги I_q (мм⁴) вычисляется по формуле

I_q = , (10.2)

где а, b – геометрические параметры поперечного сечения дуги (см. табл.10.1), мм.

Площадь поперечного сечения стяжки определяется по формуле

F_ст = а b₁, (10.3)

где a, b₁ – геометрические параметры поперечного сечения стяжки (см. табл.10.1), мм.

Момент сопротивления дуги W (мм³) вычисляется по формуле

W_q = , (10.4)

Величину остаточных напряжений в дуге σ_q (МПа) определить по формуле

σ_q = , (10.5)

где Р – уравновешивающая сила, Н;

R – радиус дуги, мм;

W_q – момент сопротивления дуги, мм³.

Числовые значения уравновешивающей силы определить по формуле (10.1), а момент сопротивления – по формуле (10.4).

Величину остаточных напряжений в стяжке σ_ст (МПа) найти по формуле

σ_ст = , (10.6)

где F_ст – площадь поперечного сечения стяжки (сечение Б-Б), вычисляется по формуле (10.3).

Полученные результаты занести в табл. 10.1.

Содержание отчета

Отчет должен содержать: название и цель работы, краткие теоретические сведения, ход работы, эскиз с сечениями исследуемой скобы, результаты измерения геометрических параметров и расчеты остаточных напряжений в виде табл. 10.1, выводы с объяснением полученных результатов.

Лабораторная работа № 9