BÁO CÁO THÍ NGHIỆM CƠ HỌC
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (841.19 KB, 25 trang )
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 1
Bài 1: THÍ NGHIM KÉO MU THÉP
1. Mm:
Tìm s liên h gia lc và bin dng ca vt liu khi kéo mu, t nh
a vt liu bao gm:
- Gii hn chy
- Gii hn bn
-
- th
lý thuyt :
- Thanh chi mt ct ngang ch
có 1 phn lc dc
- Các gi thuy tính toán cho thanh ch
+ Gi thuyt mt ct ngang: mt cu là phng và thng góc vi
trc ca thanh thì sau khi bin dng vn phng và thng góc vi trc ca
thanh
+ Gi thuyt v th dc: trong quá trình bin dng các th dc không ép lên
y nhau, các th dc cc và sau khi bin
dng vn song song vi nhau
+ i tác dng ca lt ct ngang ch có mt
thành phn ng sut pháp
+ Quan h gia ng sut và lc:
(kg/
, N/
)
3. Mu thí nghim:
Mu thí nghim có tit din mt ct ngang hình tròn (theo TCVN197-66)
4. Dng c thí nghim:
- c kp.
- Dng c k vch trên mu.
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 2
5. Chun b thí nghim:
- c:
ng kính mc khi kéo
+ Chiu dài mc khi kéo
+ Tit din mc khi kéo
- Khc vch trên mu:
- nh ti trng thích hp:
Vi thép khi chiu kéo:
, chn
- nh p i ngu nh kim trên ng 0.
- u nh hai ngàm a máy kéo nén thích p i a
u.
- t u vào ngàm , m tra kim
.
6. Tin hành thí nghim:
- Thí nghic tin hành trên máy kéo nén P50
- u khic t t
Vch trung tâm
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 3
- Trong quá trình kéo mc tr s lc chy
và lc bn
trên
ng h lc
- Khi mt, x áp lc du, tt máy và ly mu ra khi máy.
7. Tính toán kt qu:
- Sau khi tin hành thí nghim ta có:
= 54,935 kN
= 46,936 kN
= 63,625 kN
- Gii hn chy trên ca thép khi kéo là:
- Gii hn chy i ca thép khi kéo là:
- Gii hn bn ca thép khi kéo là:
c:
- ng kính mu thép sau khi kéo:
= 7,6 mm
- Chiu dài S ca 5 khong vào gia mu: S = 85 mm
- Chiu dài mu thép sau khi kéo là:
= 2S = 2.85 = 170 mm
- Tit din mt ct sau khi kéo là:
- i t:
Vt
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 4
- thi:
8. Nh th:
Trên th
-
Giai on àn hi
, tng quan gia P và L là bc nht. Lc ln nht trong giai
on này là lc t l (hay lc àn hi)
- Giai on chy
, lc kéo không tng nhng bin dng tng liên tc. Lc kéo
tng ng là lc chy.
-
Giai on cng c (tái bn)
, tng quan gia lc P và L là ng cong. Lc ln
nht là lc bn.
Tit din ch b t nh hn so vi tit din ban u (hình thành c tht) do chu
tác dng ca ti trng cao nht
, trong kim loi xy ra bin dng cc b. Lúc ó
tuy ti trng tác dng gim i mà bin dng vn tng, kim loi ch bin dng
cc b b t và i n phá hy (nhtrên th).
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 5
Bài 2: THÍ NGHIM NÉN MU GANG
1. Mm.
Tìm s liên h gia lc và bin dang ca vt liu khi nén mu, t t
a vt liu bao gm:
- Gii hn chy
i vi thép.
- Gii hn bn
i vi gang.
lý thuyt.
- Thanh chi mt ct ngang ch có 1
phn lc dc
- Các gi thuy tính toán cho thanh ch
+ Gi thuyt mt ct ngang: mt cu là phng và thng góc vi
trc ca thanh thì sau khi bin dng vn phng và thng góc vi trc ca thanh
+ Gi thuyt v th dc: trong quá trình bin dng các th dc không ép lên
y nhau, các th dc cc và sau khi bin dng vn
song song vi nhau
+ i tác dng ca lt ct ngang ch có mt
thành phn ng sut pháp
+ Quan h gia ng sut và lc:
(kg/
, N/
)
3. Chun b thí nghim.
- Vt mu thí nghim.
- c kp.
4. Vt thí nghim.
h
d
0
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 6
5. Chun b thí nghim
- ng kính mc khi nén d
0
=20 mm
- Chiu cao mc khi nén h=35,2 mm
- Tit din mt cc khi nén:
- nh ti trng thích hp:
Vi gang khi chiu nén:
, chn
- nh p i ngu nh kim trên ng 0.
-u nh hai ngàm a máy kéo nén thích p i c cao a
u.
- t u vào ngàm nén, chú t u sao cho úng tâm, m tra
kim .
6. Tin hành thí nghim.
- Thí nghic tin hành trên máy kéo nén P50.
- u khic t t.
- Trong quá trình nén mi vi vt lic tr s P
b
, lúc này
mu b phá hng.
- X áp lc du, tt máy và ly mu ra khi máy.
7. Tính toán kt qu.
- Sau khi tin hành thi nghim ta có:
- Gii hn bn ca gang khi nén là:
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 7
8. Nhn xét.
- i i t dòn (gang) không có t kì ng o nào, ngoài
n nàn i. t c g a phá y dòn là 2 t có
ghép i i nhau khôi nguyên ng t ban u. ng cong
ng n ng i i u dòn có ng tính. tính i i
u nhau có nu t ng t phá y khác nhau.
- n kéo t so n nén và nó thg c cho là ng 0
i ng.Có i thích là do cng ng t n i
các k t trong t .
- Khi t n giá P
B
thì u phá do trên t p xúc a u
và bàn nén không có bôi nên t t nghiêng t góc 45
0
so i ng
a . t t phá ng trong thí m trên là t hình elíp.
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 8
Bài 3NH MOT G
1. Mm:
Nhm xác t G ca thép và kim nghinh lut
Hooke.
2. lý thuyt:
Khi xon thun túy thanh mt ct ngang hình tròn, góc xoi gia
2 mt ct ngang A và B cách nhau mn L
AB
là :
Z
: momen xon
J
P
c cc ca mt ct ngang.
Nc M
Z ,
J
P
, L
AB
c
thì có th
ht G.
3. Mô hình thí nghim:
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 9
1. Qu cân.
2. Thanh treo qu cân.
3. ln.
4. ng h so.
5. Thanh ngang.
6. Dm.
7. Ngàm.
Mô hình thí nghim là dm có tit din là hình tròn, c ngàm chu
kia ta trên treo các qu cân to ra moment
xon M
z
. Khong gia ngàm và n 2 thanh ngang ti A và B, u
thanh ngang tt 2 chuyn v k.
t qu cân lên, dm chu un thun túy nh chuyn v k c chuyn v
i v n
ti v trí A và B ( lá góc
xon tuyi gia mt ct ngang A và B so vi ngàm) . vì góc xon nên ta có:
4. Dng c thí nghim:
- c kp
- B phn treo cân và các qu cân.
5. Chun b thí nghim:
o các kích thc:
Vt liu thép:
- ng kính mu d = 26 (mm)
- Khong cách L
AB
= 165 mm, a = 178 mm, b = 350 mm
- g= 10 m/s
2
Vt liu ng:
- ng kính mu d = 26 (mm)
- Khong cách L
AB
= 170 mm, a = 185 mm, b = 370 mm
- g= 10 m/s
2
- t các chuyn v k ta vào thanh ngang.
- Bng ghi kt qu thí nghim:
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 10
Vt liu thép:
Ln
Ti trng
(KN)
S c trên chuyn v k
Tính toán
G
1
5.10
-3
0,004
0,0025
7,637.10
3
2
10.10
-3
0,009
0,006
7,637.10
3
3
15.10
-3
0,014
0,01
8,592.10
3
4
20.10
-3
0,0205
0,0145
7,637.10
3
5
25.10
-3
0,026
0,019
8,183.10
3
G
7,9372.10
3
Vt ling:
Ln
Ti trng
(KN)
S c trên chuyn v k
Tính toán
G
1
5.10
-3
0,008
0,003
2,593.10
3
2
10.10
-3
0,016
0,006
2,593.10
3
3
15.10
-3
0,024
0,01
2,779.10
3
4
20.10
-3
0,032
0,012
2,593.10
3
5
25.10
-3
0,041
0,017
2,701.10
3
G
2,6518.10
3
6. Tính toán kt qu:
- ng vi mi ti trng P
i
:
Vt liu thép:
Mt G c
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 11
Vt ling:
Mt G ca ng
7. Nhn xét:
Trên mt ct ngang ca thanh chu xon thun túy ch tn ti ng sut tip
theo phng vuông góc bán kính, gi là
và phân t ang xét trng thái
trt thun túy. Áp dng nh lut Hooke
bin dng ca vt liu t l thun
vi lng
, ta có:
Trong ó:
là góc trt ca phân t
- Khi tng ti trng P thì chuyn v cng tng theo. Ti trng càng ln thì
chuyn v càng ln.
- S o chuyn v tng dn khi ti trng tng nhng chuyn v ti A ln hn
chuyn v ti B khi có cùng s gia ti trng.
Thép :
Chn
E
thép
= 2.10
4
KN/cm
2
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 12
Sai s:
ng:
Chn
E
ng
= 10
4
(KN/cm
2
)
Sai s:
Chng minh công thc:
Vi i gia 2 mt ct các chiu dài gi là góc
xon t i ca thanh , là hng s trên tit din và là hàm s theo t z th
nguyên (rad/chiu dài)
nh lut Hooke
là momen quán tính cc J ca tit dii vi tâm nên :
M
z
= G. J
Chiu dài:
Khi
= const trên L
AB
thì:
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 13
Bài 4 I CA VT LIU VÀ GÓC
XOAY TRONG DM CHU UN NGANG PHNG
1. Mm.
i E cm nghinh lut Hooke
lý thuyt.
- Xét dm Công-xôn liên kt, chu l
- Tính chuyn v ti A
+ Trng thái M :
n AB :
Ta có :
n BD :
Ta có :
+ Trng thái K :
n AB:
Ta có :
n BD :
Ta có : :
B
P
C
D
A
𝐿
𝐵
𝐿
𝐵
𝐿
𝐵
𝐿
𝐵
𝐿
𝐵
𝐿
𝐵
A
z
P
z
B
A
O
z
O
A
A
O
B
z
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 14
- Chuyn v trí ti A :
- Ch c chuyn v ti B,C :
- i tác dng ca ti trng P nm trong mt ph
m s chu un ngang phng.
- Dùng chuyn v k c tip các chuyn v trênng L
B
, L
A
, L
A
, J, D
u dn kt qu cn tìm:
- Vì i cn AB là bc nht, có th nh góc xoay
ca mt ct ngang ti B thông qua chuyn v :
3. Dng c thí nghim.
- c kng h so.
- Bô phn treo cân và các qu cân.
4. Chun b thí nghim.
ng h so ng hoc thép)
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 15
2. Qu cân 4. Ngàm
Mô hình thí nghim
Vt ling:
- o các kích thc: b = 23 (mm) h = 11 (mm)
- Mômen quán tính
Vt liu thép:
- o các kích thc: b=24(mm) h=11(mm)
- Mômen quán tính
- Gá các chuyn v k, móc treo qu cân vào úng v trí thích hp.
5. Tin hành thí nghim.
- ng h so v 0, ghi nhn các s c trên chuyn v k
(có th u
chng h v
1
2
3
4
b
h
P
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 16
-Lt các qu cân có trc và ghi các tr s
ng trên chuyn v k và ghi kt qu vào bng.
-Kim soát kt qu bng s tuyn tính gia
và các s c.Vì thì
i. Nu sai lch nhiu thì cn xem lt các chuyn v k hay cách
b trí thí nghim.
6.Tính toán kt qu:
*Vt ling:
Ln
Ti trng
(KN)
Tr s chuyn
v
(cm)
Tr s chuyn
v
(cm)
Góc xoay
E(KN/
)
1
5.
0,0816
1,2636.
2
0,1672
1,2414.
3
0,2544
1,22.
4
0,3392
1,22.
5
0,4304
E
1,2296.
- Khi tính c các
tng ng, t công thc:
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 17
Ta tính c các
tng ng là :
- Tng t ng vi mi ln ti th i ta cng tính c góc xoay
tng ng:
- th biu din s liên h gia chuyn v thng theo ti trng P:
- th biu din s liên h gia góc xoay theo ti trng P:
28 57 87 116 147
25
20
15
10
5
P
25
20
15
10
5
P
0,0816 0,1672 0,2544 0,3392 0,4304
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 18
*Vt liu thép
- Khi tính c các
tng ng, t công thc:
Ta tính c các
tng ng là :
Ln
Ti trng
(kN)
Tr s
chuyn v
(cm)
Tr s
chuyn v
(cm)
Góc xoay
E(kN/
)
1
5.
0,22
2,67.
2
0,02
1,88.
3
0,67
2,67.
4
0,89
2,67.
5
1,15
E
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 19
- Tng t ng vi mi ln ti th i ta cng tính c góc xoay
tng ng:
th biu din s liên h gia chuyn v thng theo ti trng P:
- th biu din s liên h gia góc xoay theo ti trng P:
7. Nhn xét:
- Khi s gia ti trng không i, ta thy
cng không i, theo kt qu o
c thì sai lch không áng k, coi nh
không i.
25
20
15
10
5
6 11 18 24 31
P
P
0,02 0,22 0,67 0,89 0,15
25
20
15
10
5
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 20
- Sai s gia kt qu thí nghim vi kt qu theo lý thuyt:
*i vi vt ling:
* i vi vt liu thép:
Nguyên nhân gây ra sai s có th là do sai s dng c o ng h c
t mu), do ngi tin hành thí nghim, trong lúc tính toán, o
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 21
Bài 5: NH MOMEN QUÁN TÍNH
1. Mm:
- nh momen quán tính ca vt th chuyng song phng.
- So sánh kt qu xác nh bng thc nghim vi kt qu tính toán tho lý
thuyt.
2. C s lý thuyt:
- c xem là mt vt rt trên mt
phi ng ca momen quán tính J
c
.
- ng c
c trng, g = 9,81 m/s
2
.
c: x = 1-d
m: Khng c
3. Mô hình thí nghim:
- Mô hình thí nghim là 1 bn phng quay quanh 1 khp, hp vi mt phng
nm ngang góc .
- b trí thí nghi
4. Dng c thí nghim:
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 22
- c dây.
- c bc.
- c kp.
- ng h bm dây.
- Cân bàn.
5. Chun b thí nghim:
- o các kích thc ca con ln.
- iu chnh ng h bm giây.
-
ng-nhôm
- Bng s liu:
L i
Chiu cao h
k
(mm)
Góc nghiêng
k
Th
Momen quán
tính (Kg.m
2
)
1
h
1
= 65
1
= 3
0
31
7,5
3,55.10
-3
2
7,78
3,36.10
-3
3
8,10
4,07.10
-3
1
h
2
= 115
2
= 6
0
12
5,70
3,63.10
-3
2
5,78
3,86.10
-3
3
5,84
3,77.10
-3
1
h
3
= 145
3
= 7
0
48
4,97
3,44.10
-3
2
4,88
3,31.10
-3
3
5,03
3,53.10
-3
Momen quán tính trung bình:
3,61.10
-3
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 23
6. Tin hành thí nghiêm:
- ng vi mi chiu cao h
k
k
k
=
trí cao nh ng thi bng h
tính thi gian. Tiln.
- i chiu cao h
k
3 ln, lp li thí nghic trên.
- Ghi kt qu vào bng.
7. Tính toán kt qu:
nhôm
= 2,7 kg/dm
3
,
ng
= 8,96 kg/dm
3
m = 1,36 kg l
nhôm
=12,6 mm
d
ng trong
= 25 mm, d
nhôm
= 150 mm
l
ng trong
= 35 mm, b = 48,4 mm
d
ng khoét
= 25 mm, a = 8,7 mm
l
ng khoét
= 12,3 mm, l
nhôm khoét
= 12,3 mm
l = 1000 mm, d
nhôm khoét
= 17,3 mm
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 24
Tính góc nghiêng:
c:
ta áp dng công thc J
còn li.
J
tb
=
= 3,61.10
-3
(kg.m
2
).
8. Nhn xét kt qu:
Ta thy góc nghiêng
càng ln thì mômen quán tính càng ln và ngc li.
Do ó khi tin hành thí nghim, nu làm cho góc nghiêng
càng nh thì kt
qu tính c chính xác hn và khi ó mômen s không ph thuc vào góc
nghiêng
do góc nghiêng
nh ta có th ly sin
.
Sai s c
BÁO CÁO THÍ NGHIM C
Trang 25
Kt qu c gi kt qu lý thuyt do các nguyên nhân v c s
lic các thông s trong quá trình thí nghim.
