Напряжения в сварных соединениях и конструкциях от рабочих нагрузок, страница 9

Перед началом испытаний мост балансируют так чтобы ток проходящий через амперметр, был равен нулю. При нагружении баланс моста нарушается. При этом изменение сопротивления (ΔR) вызывает прохождение тока ΔI, пропорциональное деформации ε или напряжению σ. То есть, снимая отсчеты с прибора до нагружения и после него вычисляются напряжения в местах наклейки тензодатчиков.

Данная идея измерений заложена во всех тензометрических устройствах, например в ЦТМ-5, где одновременно используется до ста тензодатчиков, а балансировка мостов и снятие показаний автоматизированы.


2.Лабораторные работы

Правила техники безопасности

1.    Необходимо   пройти   инструктаж   по   технике   безопасности   и противопожарной технике.

2.  При  выполнении работы разрешается пользоваться только теми инструментами, приборами и установками, которые приведены в настоящих методических указаниях. Испытания на разрывной машине (лабораторная работа №1), нагружающем устройстве (лабораторные работы №2 и №3) и прессе (лабораторная работа №4) производится учебным мастером.

3.  Не  разрешается   включать   и   выключать   установки   и   приборы лаборатории, не имеющие отношения к данной работе.

4.  В   случае   травмирования   или   поражения   электрическим   током следует немедленно принять меры по оказанию медицинской помощи.

5.  В   случае   возгорания   приборов,   установок   либо   помещения, необходимо принять меры по локализации и ликвидации очага возгорания, а, в особо опасных случаях, вызвать пожарную команду.

2.1. Лабораторная работа №1

Тема: Распределение напряжений в сварных соединениях.

Цель работы: Закрепление знаний по теме "Концентрация напряжений". Изучение концентрации напряжений на моделях стыковых сварных соединений с непроваром и моделях тавровых соединений с полным проплавлением и без полного проплавления. Знакомство с методом электротензометрирования.

В стыковых и тавровых сварных соединениях, в силу различных причин, имеет место концентрация напряжений. Так в стыковом соединении, при усилении шва, распределение напряжений по сечению становится неравномерным. Зоны шва, сопряженные с основным металлом, испытывают концентрацию напряжений, определяемую очертанием шва, смещением кромок соединяемых деталей, а так же в результате местного изгиба, вызываемого остаточной деформацией при сварке.

Тавровые соединения, как было показано ранее, могут выполняться как с полным проплавлением, так и без полного проплавления (с конструктивным непроваром). В последнем случае, из-за наличия непровара, максимальные напряжения возле его концов весьма значительны.

В данной лабораторной работе сравниваются расчетные номинальные напряжения с экспериментальными, полученными методом тензометрирования, на моделях стыковых и тавровых соединений.

Оборудование и образцы

1. Модели   сварных   соединений   с   наклеенными   тензодатчиками сопротивления в исследуемых сечениях, имитирующие:

а) Стыковые соединения с непроваром (рис. 2.1,а)

б) Тавровое соединение (рис.  2.1,6), одна часть которого (левая) имитирует соединение без полного проплавления, а другая (правая) - с полным проплавлением.

2.  Испытательная разрывная машина ГРМ-50 для нагружения образцов.

3.   Прибор ЦТМ-5 для измерения напряжений в местах наклеивания тензодатчиков.

4.  Измерительные   инструменты   (линейка,   штангенциркуль)   для определения размеров образцов.

Рис. 2.1 Модели сварных соединений а) стыковое; б) тавровое


Порядок выполнения работы

1.   Ознакомится с устройством и работой испытательной разрывной машины ГРМ-50.

2.    Ознакомиться   с   принципом   действия,   устройством   и   работой прибора ЦТМ-5 для измерения напряжений, проволочными тензодатчиками.

3.  Замерить размеры образцов, координаты датчиков, составить схемы их расположения. Вычислить расчетные (средние) напряжения в намеченных сечениях и построить их эпюры при Р = 10 кН . Результаты занести в табл.1.