Порядок выполнения работы. 1. Ознакомиться с устройством лабораторной установки и определить жесткости пружин 1,2 и 3 по формуле

1. Ознакомиться с устройством лабораторной установки и определить жесткости пружин 1,2 и 3 по формуле

где G = 7,7 ×10⁴ Н/мм^{2 -} модуль сдвига;

d, мм - диаметр проволоки пружины;

D, мм -расчетный диаметр пружин (рис.7);

где D_н - наружный диаметр пружины,

i - расчетное число витков

,

где i ₀— полное число витков пружины.

Данные занести в таблицу 25.

Рисунок 32- Лабораторная установка

Рисунок 33 - Силы и деформации в моделируемом

болтовом соединении

2. Установить пружины в исходном состоянии, при котором наг­рузки равны нулю, деформации пружин и зазоры в стыке должны быть
также равны нулю. Зафиксировать в таблице 26 точки начала отсчета
S₀ на линейках болта и стыка. (Рисунок 33 а).

3.Затянуть гайку болта с расчетным усилием соответствующем
деформации пружины 2 стыка равной D_сm ≈8¸12мм. Следовательно,

усилие затяжки

D Н

при этом флажок установите в горизонтальном положении, что указы­вает на то, что стык затянут.

4. Зафиксировать в таблице 26 точки отсчета S₁ после приложения силы затяжки, а также определить деформации болта и стыка как абсолютную разность показаний ½ S₁ – S₀ ½= ∆ (рисунок 33б).

5. Нагрузить соединение (болт) внешней нагрузкой

т.е. пружину 3 внешней нагрузки сжать на величину;

6. Зафиксировать в таблице 26 новые точки отсчета на всех линейках S₂ и определить деформацию пружин болта и стыка

7. Определить нагрузки на болт и стык.

,

8. Определить коэффициент внешней нагрузки по экспериментальным значениям

.

9. Определить теоретический коэффициент внешней нагрузки

.

10. Оценить погрешность эксперимента по формуле

D

11. Определить максимальную внешнюю нагрузку, при которой

стык раскроется. Для этого необходимо увеличивать внешнюю нагрузку до тех пор, пока не упадет флажок 4. Зафиксировать после
этого максимальные деформации пружин 1,2 и 3. Определить максимальные нагрузки

Данные занести в таблицу 26.

12. Разгрузить все пружины и привести установку в исходное состояние.

Таблица 25
№	Пружина	d	D н	D	i0	i	с
	мм	мм	мм	-	-	Н/мм
	Болта
	Стыка
	Внешней нагрузки

Таблица 26
№	Параметры соединения	Fзаm= 0	Fзаm >0	D	Fвн	d	F	-	-
So	S1	½S1 - So½	S2	½S2 - So½	сб	d max	F max
мм	мм	мм	мм	мм	Н	мм	Н
	Болт
	Стык
	Внешняя нагрузка	-
Коэффициент внешней нагрузки
теоретический cт,
экспериментальный c э
Погрешность эксперимента %

Контрольные вопросы

1. Какую нагрузку испытывают болты и скрепляемые детали затянутого болтового соединения до приложения внешней нагрузки?

2. Чему равна суммарная нагрузка на болт после приложения

внешней нагрузки, если

- болт абсолютно жесткий?

- болт упругий, а стык абсолютно жесткий?

3. При каких условиях нарушится герметичность соединения?

4. Чему равна нагрузка в стыке после приложения внешней нагрузки?

5 Какое выражение правильное?

- суммарная нагрузка на болт, равна сумме силы предварительной
затяжки и части внешней нагрузки;

- болт воспринимает всю внешнюю нагрузку и дополнительно нагрузку в стаже (остаточную затяжку стыка).

6. Что такое упругий болт?

7. От каких параметров соединения зависит коэффициент внешней
нагрузки?

8. Какую нагрузку испытывает болт, когда стык раскрыт?

9. Как определяется в лабораторной установке жесткость болта и стыка?

10. Для болта лабораторной установки построить эпюры продольных сил после приложения внешней нагрузки.

11. Если болт абсолютно жесткий, раскроет ли стык внешняя нагрузка; нарушится ли герметичность резервуара при этом?

Литература

1. Иванов М.Н, Детали машин. Учебник для вузов. Изд, 4-е доп. и перераб. М. «Высшая школа», 1984, 336 с. ил

2. А.с. СССР 1372,210. Демонстрационный стенд для изучения совместной работы болта и соединяемых деталей. Кравец Н.Ф. Даньков A.M. Опубл. 07.02.88 Бюлл; 5.

3. Кравец Н.Ф., Даньков А.М. Методические указания к лабораторной работе «Болт затянут, внешняя нагрузка раскрывает стык детали». Могилев, 1989, 14 с.

Горбунов Борис Николаевич

ЛАБОРАТОРНЫЙ ПРАКТИКУМ

по дисциплине «Детали машин и основы конструирования»

для студентов технических специальностей

Зак._____ Тираж _______ зкз. Усл. п.л. ____ Усл. изд. л.____

Типография Казахского государственного агротехнического университета им. С. Сейфуллина, 2007 г.