Порядок выполнения работы. 1. Замерить размеры образца d0, L0 (мм) и подсчитать значения Wp (мм3), Jp (мм4)

1. Замерить размеры образца d ₀, L ₀ (мм) и подсчитать значения W_p (мм³), J_p (мм⁴).

2. Установить размеры а и R (мм) – базы и плеча торсиометра.

3. Для данной марки стали установить ожидаемую величину предела пропорциональности τ_пц и соответствующий предварительный момент

.

4. Предварительно вручную нагрузить образец моментом М_к =5 Нм, установить на нуль стрелку шкалы индикатора торсиометра и шкалу угломера машины, затем ступенями М_к =5 Нм нагрузить образец до нагрузки, составляющей примерно 80 % от М_пц, подсчитанного в п. 3. Далее делать замеры углов закручивания, увеличивая нагрузку ступенями М_к =2 Нм. После исчерпания возможностей шкалы торсиометра его необходимо отключить и с помощью машинного привода довести нагружение образца до разрушения. В момент разрушения записать значения М_max и φ_{к .} Экспериментальные значения занести в табл. 2.3.

Таблица 2.4

Результаты испытания на кручение круглого образца

Номер ступени нагружения (1,2,…)	Величина крутящего момента Мк, H · м	Приращение крутящего момента ∆ Мк, Н · м	Показание индикатора δ, мм	Величина угла закру- чивания φ, радиан	Приращение угла ∆ φ, радиан (до значения Мпц)
δ / R (по индикатору)	по угло-мерной шкале машины

5. Построить график .

6. Из графика установить экспериментальное значение для М_пц, М_Т, М_max. Значение М_Т определяется, когда остаточный угол сдвига γ достигает 0,3 %.

7. Определить по формуле значение для τ_пц, τ _0,3, τ_В и сравнить с приведенным значением в справочнике для данной марки стали.

8. Определить экспериментальную величину модуля сдвига для стали и сравнить с табличными значением.

9. Определить относительный остаточный угол закручивания.

10. Объяснить в лабораторном отчёте характер разрушения образца.

Контрольные вопросы и варианты ответов

1. При кручении в поперечном сечении стержня возникает: 1) только N; 2) только Мк; 3) только Му и Мx; 4) только Qy и Qx.
2. Указать марку машины, на которой проводится испытание на кручение: 1) УММ-5; 2) Р-5; 3) КМ-50; 4) СМ-24.
3. Плоские поперечные сечения круглого стержня после кручения: 1) искривляются по всей длине; 2) остаются плоскими и параллельными друг другу по всей длине стержня; 3) искривляются на отдельных участках; 4) остаются плоскими на отдельных участках.
4. Какая из приведенных схем соответствует испытанию стержня на кручение?
5. Что называется: а) пределом пропорциональности при кручении;
б) пределом текучести при кручении;
в) условным пределом прочности при кручении; г) максимальным остаточным сдвигом: 1) максимальная угловая деформация в точке на поверхности образца для испытания в момент разрушения;
2) касательное напряжение, равное отношению наибольшего момента при кручении, предшествующего разрушению, к полярному моменту сопротивления сечения образца для испытания;
3) касательное напряжение в периферийных точках поперечного сечения образца, вычисленное по формуле для упругого кручения, при котором отклонение от линейной зависимости между нагрузкой и углом закручивания достигает такой величины, что тангенс угла наклона, образованного касательной к кривой деформации с осью нагрузок, увеличивается на 50 % своего значения на линейном участке;
4) касательное напряжение, вычисленное по формуле для упругого кручения, при котором образец получает относительный сдвиг, равный 0,3 %.
6. Крутящий момент в сечении вала равен: 1) абсолютной величине суммы внешних моментов по одну сторону от сечения вала; 2) алгебраической величине суммы внешних моментов по одну сторону от сечения вала; 3) абсолютной величине суммы всех внешних моментов, действующих на вал; 4) алгебраической величине суммы внешних моментов, действующих на вал.
7. Касательные напряжения при кручении определяются по формуле:
1) ; 2) ; 3) ; 4) .
8. Для какой точки поперечного сечения вала можно вычислить напряжения по формуле ?
		1) для точки В; 2) для точки Д; 3) для точки С; 4) для точки А.
9. Как изменится величина максимального напряжения в поперечном сечении вала, если диаметр вала увеличится в два раза: 1) уменьшится в 2 раза; 2) уменьшится в 4 раза; 3) уменьшится в 8 раз; 4) увеличится в 4 раза.
10. Условие прочности при кручении записывается в виде: 1) ; 2) ; 3) ; 4) .
11. Условие жесткости при кручении записывается в виде: 1) ; 2) ; 3) ; 4) .
12. Жесткостью поперечного сечения при кручении стержня называется величина: 1) GA; 2) GJP; 3) EJz; 4) EA.
13. Полярный момент сопротивления при кручении определяется по формуле:
а) для круглого сечения; б) для кольцевого сечения:
1) ; 2) ;
3) ; 4) .
14. Полярный момент инерции при кручении равен: а) для круглого сечения; б) для кольцевого сечения: 1) ; 2) ; 3) ; 4) . 15. Указать правильную эпюру распределения касательных напряжений в поперечном сечении круглого вала при нагружении в пределах пропорциональности: 1) 1; 2) 2; 3) 3; 4) 4.
16. Размерность: а) полярного момента инерции; б) полярного момента сопротивления; в) жесткости поперечного сечения при кручении; г) модуля сдвига: 1) [м^4]; 2) [м^3]; 3) [кН/м^2]; 4) [(кН/м^2)м^4].
17. Образцы при кручении разрушаются: а) из пластичных материалов; б) из хрупких материалов. 1) по плоскости поперечного сечения; 2) по площадкам, расположенным под углом 45^0 к оси сечения; 3) по площадкам, параллельным оси сечения; 4) по площадкам, наклоненным к оси сечения под произвольным углом.
18. Указать на диаграмме кручения пластичной стали участок, соответствующий зоне: а) упругости; б) общей текучести; в) упрочнения.		1) ОА; 2) СД; 3) ВС; 4) АВ.
19. Какая из приведенных формул используется для определения:
а) предела пропорциональности при кручении; б) предела прочности при кручении; в) максимального остаточного сдвига.
1) ; 2) ; 3) ; 4) .
20. Какая формула используется при опытном определении модуля упругости второго рода: 1) ; 2) ; 3) ; 4) .
21. Стержни отличаются только материалом, во всём остальном идентичны. При кручении у всех стержней:	1) φ – одинаков, τ – различно; 2) φ – одинаков, τ – одинаково; 3) φ – различны, τ – одинаково; 4) φ – различны, τ – различно.
22. Максимальные касательные напряжения в поперечном сечении зависят: 1) от величины крутящего момента и размеров поперечного сечения вала;
2) от свойств материала; 3) только от величины крутящего момента; 4) только от размеров вала.
23. Чему равен модуль сдвига: а) для стали; б) для серого чугуна; в) для дюралюминия; г) для меди? 1) 45·10^3 МПа; 2) 80·10^3 МПа; 3) (40÷49)10^3 МПа; 4) 27·10^3 МПа.
24. Какие величины находились непосредственно из опыта при определении модуля сдвига? 1) Δ φ, Δ Мк, L 0. 2) d, L 0. 3) Δ φ, JP, L 0. 4) Δ Мк, JP.
25. Какое напряжение действует: а) по грани 1; б) по грани 2? 1) только τmax; 2) только σ; 3) напряжение отсутствует; 4) σ и τ. 26. Модуль сдвига зависит от: 1) размеров стержня; 2) свойств материала; 3) свойств материала и размеров стержня; 4) формы поперечного сечения стержня.

Дата добавления: 2014-12-26