Определение прогибов балок при прямом изгибе

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

Тема: Определение прогибов балок при прямом изгибе

Специальность: 190631 «Техническое обслуживание и ремонт

автомобильного транспорта »

Дисциплина: «Техническая механика»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Санкт-Петербург

2013г

Рассмотрено

на заседании ЦК №7

Техническая механика и инженерная графика

Протокол №8

от «14» марта 2013 г.

Председатель ЦК

__________ Е.В.Григорьева.

Рекомендовано

методическим советом

Протокол №8

от «14» марта 2013 г.

Исполнители ______________________________ Н.Е.Попова

______________________________

Рецензент:

Председатель ЦК «Электромеханические дисциплины»

____________________________ Т.А.Володькина

Редактор ___________________________ Л.Д.Таланова

Аннотация

Методические указания составлены с учётом требований ФГОС третьего поколения и предлагают подробное описание организации проведения лабораторной работы «Определение прогибов балок при прямом изгибе».

Указания предназначены студентам, изучающим предмет «Техническая механика».

В методических указаниях рассмотрены два вида нагружения балок при прямом изгибе.

Содержание

Введение 4

1 Цель и задачи5

1.1 Цель работы

1.2 Задачи работы

2 Содержание лабораторной работы 6

2.1 Теоретическая часть

2.2 Практическая часть

3 Оборудование 7

3.1 Общие сведения

4 Нормативная и учебная литература8

4.1Учебная литература

4.2 Нормативная литература

5 Меры безопасности на рабочем месте 9

Рекомендации студентам по выполнению

лабораторной работы 10

6.1 Условия и организация работы

6.2 Последовательность и технология выполнения работы

7 Вопросы для самоконтроля12

Бланк отчёта о лабораторной работе №313
Введение

В сопротивлении материалов опыт и теория тесно увязаны между собой. Наука эта является одновременно теоретической и опытной. Все теоретические предположения и выводы затем проверяются практикой и только после подтверждения их правильности они принимаются как истинные. Опыт приходит на помощь теории и в том случае, когда теория не может разрешить вопроса вследствие его чрезмерной сложности.

С развитием техники наука о сопротивлении материалов приобретает всё большее значение.
1 Цель и задачи лабораторной работы №3

1.1 Цель работы

Определить опытным путем величины прогибов балки и сравнить их с величинами, полученными путем теоретических расчетов.

1.2 Задачи работы

Закрепление знаний по технической механики.

Содержание лабораторной работы

2.1 Теоретическая часть

- ознакомиться с установкой;

- выполнить эскиз поперечного сечения балки;

- вычислить моменты инерции данного сечения;

- определить максимальное и минимальное значение момента инерции;

- вычислить теоретические значения прогибов балки в середине пролета для первого случая нагружения;

- результаты записать в таблицу;

- вычислить прогиб балки в середине пролета для второго случая нагружения.

2.2 Практическая часть

- измерить прогиб балки в середине пролета для первого случая нагружения, результаты записать в таблицу 1;

- вычислить погрешность измерений, результаты записать в таблицу1;

- измерить прогиб балки в середине пролета для второго случая нагружения, результаты записать в таблицу 2.

- вычислить погрешность измерений, результаты записать в таблицу 2;

- оценить погрешность измерений, результаты записать в выводе.

Основные характеристики балки:

L=100 см (длина балки);

b=0,7 см (ширина поперечного сечения балки);

h=3,9 см (высота поперечного сечения балки);

Материал балки - сталь;

Модуль Юнга Е=2х10⁶кг/см^2.Оборудование

3.1 Общие сведения

Оборудование:

1. Балка на двух опорах (длина 100 см);

2. Гири;

3. Индикатор.

4 Нормативная и учебная литература

4.1 Учебная литература

- Никитин Е.М. «Теоретическая механика» М. Наука, 1983г.

- Ицкович Г.М. «Сопротивление материалов» М. Высшая школа, 1982г.

4.2 Нормативная литература

Инструкция по охране труда для студентов в кабинете технической механики.
Меры безопасности на рабочем месте

5.1 Необходимые меры

Перед проведением лабораторной работы студенту необходимо:

- проверить правильность установки стола, стула;

- подготовить к работе рабочее место, убрав всё лишнее со стола, а сумку с прохода;

- учебники и используемые приспособления разместить таким образом, чтобы исключить их падение и опрокидывание;

- о всех замеченных нарушениях, неисправностях и поломках немедленно доложить преподавателю.

Запрещается приступать к работе в случае обнаружения несоответствия рабочего места установленным в данном разделе требованиям, а также при невозможности выполнить указанные в данном разделе подготовительные к работе действия.

Во время проведения лабораторной работы студентам необходимо:

- изучить содержание настоящих методических указаний;

- находиться на своём рабочем месте;

- неукоснительно выполнять все указания преподавателя;

- соблюдать правила эксплуатации оборудования;

- соблюдать осторожность при обращении с оборудованием;

- постоянно поддерживать порядок и чистоту на своём рабочем месте.

6 Рекомендации студентам по выполнению лабораторной работы

6.1 Основные теоретические положения

- выполнить эскиз поперечного сечения балки;

- вычислить осевые моменты инерции сечения балки

J x=bхh³/12(cm⁴ ) J у=hхb³/12 (cm⁴);

- определить J max? J min?;

- определить теоретические значения прогибов балки для различных грузов, которые приложены в середине пролёта балки

f теор=Fl³/48EJmin;

- вычислить погрешность измерений

g=/f теор — f оп/ /f теор100%;

- вычислить теоретические значения прогибов балки в середине пролёта для различных грузов, которые приложены на расстоянии «а» от опор

f теор =Fa/24EJmin(3l²-4a²),

где а - расстояние точки приложения сил от опоры (принять а=20см);

- вычислить погрешность измерений (%).

6.2 Условия и организация работы

Выполнение работы предусматривает теоретическую и практическую части. Выполнение практической части предполагает наличие у студентов знаний о деформации изгиба.

В теоретической части лабораторной работы под руководством преподавателя студенты:

- знакомятся с рабочим местом;

- усваивают меры безопасности;

- изучают методические рекомендации по проведению лабораторной работы;

- знакомятся с учебной и нормативной литературой;

- изучают назначение и принцип действия оборудования.

В практической части лабораторной работы под контролем преподавателя студенты:

- определяют прогибы балки при нагружении балок различными силами;

- заносят результаты измерений в соответствующие таблицы бланка отчёта;

- сравнивают полученные значения прогибов с теоретическими значениями;

- оценивают погрешности результатов измерения;

- делают объективные выводы;

- заполняют бланк отчёта о лабораторной работе.

После заполнения бланка отчёта о лабораторной работе студенты:

- отвечают на контрольные вопросы;

- сдают отчёт преподавателю.
Вопросы для самоконтроля

7.1 Какой изгиб называется плоским изгибом?

7.2 Какой изгиб называется чистым изгибом?

7.3 Что делается с продольными волокнами материала при изгибе?

7.4 Какой слой волокон балки называется нейтральным?

7.5 Что называется нейтральной осью?

7.6 На какие три типа делятся опоры балок?

7.7 Какие реакции возникают в каждом из трёх типов опорных устройств балок при действии изгибающих сил, направленных перпендикулярно к оси балки?

7.8 Что называется интенсивностью равномерно распределённой нагрузки?

7.9 Что называется изгибающим моментом и поперечной силой в данном сечении?

7.10 Как определяется знак изгибающего момента и поперечной силы?

7.11 Какая существует связь между изгибающим моментом и поперечной силой?

7.12 Для чего строятся эпюры изгибающих моментов и поперечных сил?

БЛАНК ОТЧЁТА О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №3

Определение прогибов балок при прямом изгибе

Ф.И.О. студента_____________________________

Группа_____

Дата_______

Преподаватель______________________________

1.Результаты измерений и расчетов прогибов балки в случае нагружения балки одной сосредоточенной силой в середине пролёта:

Сосредоточенная сила	0,5 кг	1,0 кг	1,5 кг
Показания индикатора
Опытное значение прогиба балки (см)
Теоретическое значение прогиба балки (см)
Погрешность измерений (%)

2. Результаты измерений и расчётов прогибов балки в середине пролёта, когда грузы подвешены на расстоянии 20 см от опор балки:

Сосредоточенная сила (кг)	0,5 кг	1,5 кг
Показания индикатора
Опытное значение прогиба балки (см)
Теоретическое значение прогиба балки (см)
Погрешность измерений (%)