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螺栓联接变形协调实验
现代各类机械中,广泛应用螺栓进行联接,如何计算和测量螺栓受力情况及静、动态特性参数,是工程技术人员的一个重要课题。本实验通过对螺栓的受力进行测试和分析,验证预紧螺栓联接受轴向工作载荷作用时,在弹性限度内,螺栓与被联接件受力及变形协调规律,即:测量联接系统刚度等于联接件与被联接件刚度之和。
一、实验目的
1. 螺栓与被连接件的受力与变形协调规律
轴向工作载荷F作用下,螺栓拉伸变形增量△δ1等于被联接件压缩变形恢复量△δ2。即∣△δ1∣=∣△δ2∣符合变形协调规律。
2. 螺栓的总拉力Fo等于被联接件的剩余紧力F''与轴向工作载荷F之和,即Fo=F''+F
3. 系统刚度C等于螺栓刚度C1与被联接件刚度C2之和,即C=C1+C2
二、设备和工具
LBX-84型实验台工作部分简图。
①联接部分
包括螺栓5、被联接件套筒8和手轮形状的螺母4。
螺栓5与套筒8上均贴有应变片,用以测量各自的受力的变形值。②预拉机构
包括件号:1、2、3、4、8.
采用予拉机构的目的:清除螺栓扭转变形的影响,使螺栓受单向拉应力作用;操作省力、加载平稳。采用差动螺旋机构,均为左旋,顺时针旋转手轮1,螺栓受拉伸;反之,螺栓联接松开。
③加载机构
螺栓预紧后加载,采用差动螺旋机构,均为左旋,顺时针旋轮手轮13,通过测力环9将工作载荷作用到螺栓上,载荷大小由测力环上百分表示出。
2. 实验仪器、电阻应变仪及其预调平衡箱。
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图1 实验设备简图
三、应变片接线图:
螺栓与套筒的应变片引线接与实验台线板上。接线柱A、B、C各点之预调平衡箱上对应的A、B、C各点连接;A1、B、C及A2、B、C分别与予调平衡箱上的A、B、C各点连接,即可进行测量。接线图如图示。
1 2 3
C
1—螺栓应变片 2—套筒应变片 3—温度补偿片
四、实验步骤
1. 检查各仪器连线及仪器上各旋钮位置是否正确;仪器与实验台各接线柱的连接是否正确。
2. 检查螺栓联接应处于放松状态。
手轮1、4、13应能灵活转动处于完全放松状态;否则应转动手轮使其卸载放松。
3. 将应变仪、预调平衡箱预先调整平衡。
4. 将测力环上百分表调零。
5. 预紧螺栓连接
将预调箱上的分线器旋在螺栓应变片接通的位置,并将应变仪上读数盘转到大约+450 位置,然后顺时针旋转手轮1,直到电表指针回零为止。再将螺母4旋紧。逆时针松开手轮1,以除去预拉机构的作用。此时螺栓既被顶紧。
调整读数盘使电表指针指向零位,记录螺栓在预紧时的微应变值。
将分线器转至套筒应变片接通位置,并调整读数盘位置使电表指针指零,记
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下套筒预紧时的微