Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги мирзо Улуғбек номидаги Самарқанд Давлат Архитектура-Қурилиш институти

Назарий маълумотлар. Агар балкага симметрия текислиги бўйлаб кўндаланг куч таъсир эттирилса, у шу текислик бўйлаб эгилади. Деформациянинг бундай тўри тўғри кўндаланг эгилиш дейилади. Эгилишда балканинг кўндаланг кесимида ҳосил бўладиган нормал кучланишлар қуйидаги формула ёрдамида ҳисобланади:
(1)
бу ерда М_z — текширилаётган кoндаланг кесимдаги эгувчи момент; J_х- текширилаётган кесим юзининг инерция мо­мента; у—кесим юзининг нейтрал ўқидан кучланиш изланаётган қатламгача бўулган масофа.
Кўндаланг кесимда ҳосил бўладиган нормал кучланиш чизиқли қонун бўйича ўзгарар экан.



Тажриба ўтказиш. Бу тажрибани ўтказиш учун махсус мослама тайёрлаш керак. Улардан бири 47-шакл а да кўрсатилган. Намуна сифатида қўштавр балка олинади. Унинг номери синов машинасининг қувватига, узанлиги эса шу машина платформасининг узунлигига боғлиқ. Синалаётган балкани машина платформасига ўрнатилгаи мосламага 47-шаклда кўрса­тилгандек қуйиб, унинг ўртасига пресснинг куч ҳосил қилувчи механизми ёрдамида кўндаланг Р куч таъсир эттирилади. Натижада балка куч таъсир қилаётган текислик бўйича эгилиб, нейтрал ўқидан юқоридаги толалари сиқилади, пастдаги толалари эса чўзилади.
Кўндаланг кесимда ҳосил бўладиган нормал кучланимларни аниқлаш учун толаларнинг деформациясини ўлчаб, сўнгра Гук қонунидан фойдаланиш керак:
(2)
бу ерда -нисбий чўзилиш ёки сиқилиш; Е — чузилиш ёки сиқилишдаги эластиклик модули. Толалар орасида босим кучи ҳосил бўлмайди, деб қаралади, шунинг учун (2) формула бу ҳолда ҳам ўринлидир.
Деформацияни ўлчаш учун ричагли тензометрдан (9-шакл) ёки электротензометрлардан фойдаланиш мумкин. Тензометрларни урнатиш 47-шакл, а да кўрсатилган.
Балкага даставвал бошлаигич P₁ куч қўйилади. Шу кучнинг таъсиридан балка таяичларда яхшироқ урнашиб, тажрибани бошлаш учун тайёр бўлади. Барча тензодатчикларнинг шу P₁ кучга мос келган гальвано­метр шкаласидаги n кўрсатишлари 15-жадвалга ёзилади. Сўнгра кучни Р₂ гача ошириб, гальванометрнинг бy кучга мос келган кўрсатишлари ҳам ёзилади. Улар орасидаги фарққа қараб шу датчик ёпиштирилган қатламдаги нормал кучланиш ҳисобланади. Балка эгилганда нейтрал қатламга ёпиштирилган датчик ҳеч нарса кўрсатмайди, ҳақиқатан ҳам назариядан биламизки, бу қатламда ҳеч қандай деформация бўлмайди. Нейтрал қатламдан энг узоқдаги қатламда, масалан, 1; 5 датчиклар энг катта деформацияни кўрсатади (17-шакл, а). Ҳар бир қатлам учун ҳисобланган кучланиишларнинг қийматларига қараб, унинг эпюраси қурилади (47-шакл, б). Бу эпюра тўғри чизиққа яқин бўлган синиқ чизиқлардан иборат бўлади. Сўнгра (1) формула ёрдамида кўндаланг кесимда ҳосил бўладиган кучланишларнинг қийматларини назарий усулда топиб, унинг эпюраси ҳам қурилади (47-шакл, в). Иккала эпюрани таққослаб, тажриба натижалари назарияга жуда яқин эканлигини кўрамиз.

Датчик	Галваиометрл арнинг кЎрсатиши		Фаpқи	Кучланишнинг орт- тирмаси
	Р1, нагрузка да	Р2 нагрузкада
1.
2.
3.
4.
5.

Балкага нагрузка берилаётганда шу нагрузка, миқдори балка материали учун пропорционаллик чегарасидан ошиб кетмаслигига алоҳида эътибор бериш керак. Тажрибадан олинган маълумотлар аниқроқ бўлиши учун уни 2— 3 марта такрорлаб, ўртачасини олиш керак.

Электротонзомегр. Ҳозирги вақтда симли электродатчик ёрдамида ишлайдиган электротензометрлаш усули кенг қўлланилмоқда. Айниқса жуда қисқа вақт ичнда ҳосил бўладиган (зарб, тебраниш ва шунга ўхшашлардан келиб чиқадиган) деформацияларни ўлчашда электродатчнклардан фойдаланиш жуда қулай. Бундай ҳолда ричагли тензометрлардан фойдаланиб бўлмайди, чунки уларда инерция кучлари ҳосил бўлиши ҳисобига дефор- мацияни мутлақо ўлчаб бўлмайди.
Симли электротензометрларнинг ишлаш принципи шу сим чўзилганда ёки сиқилганда электр қаршилигининг ўзгаришига асосланган. Бу асбобнинг асосий қисми диаметри 0,015 . . . 0,03 мм ли манганин ёки константан симдан тайёрланган датчикдир. (48-шакл). Унинг сими шаклда кўрсатилгандек қилиб эгилади ва қалинлиги 02 —0,05 мм бўлгаи қоғозга ёпиштирилади. Унинг s масофаси датчикнинг базаси деб аталади. Бу датчик намунанинг деформация ўлчанадиган жойига махсус елим ёрдамида ёпиштирилади. Намуна датчик билан биргаликда чўзилганда ёки сиқилганда симнинг қаршилиги ўзгаради. Кўприк схемадаги бу ўзгаришни гальванометр ёрдамида ўлчаш мумкин.
Датчикнинг деформацияси билан қаршилигииинг ўзгариши орасида қуйидагича боғланиш бор:
(3)

бу ерда — нисбий узайиш (қис- қариш); r = 100 (ёки 200) ом датчикнннг қаршилиги; — қаршиликнинг ортиши (камайиши); — датчик сими материалининг сезувчанлиги (бу ўлчовсиз сон); константан сим учун = 1,7...2,1. Сезувчанлик коэффициенти ни тажриба йули билан ҳам аниқ- лаш мумкин. Бунинг учун датчик намунага ёпиштирилгандан сўнг шу намунанинг ўзига бошқа бир тензометр ўрнатилади. Сўнгра намунага нагрузка бериб, датчик қаршилигининг ортиши ўлчанади, тен- зометр ёрдамида эса намунанинг

нисбий узайиши аниқланиб, миқдордан нинг қийматини аниқлаш мумкин.
(4)
Бундай датчикдан -40⁰ дан +70⁰ гача температурада фойдаланиш мумкин.
Электоротензометрлашда ишлатиладиган кўприк схемасини балансирлаш.
Бу схема Уитстоннинг кўприк схемаси дейилади (49- шакл). Схемадаги асосий актив датчик А унинг бир елкаси бўлиб, иккинчи елка вазифасини датчик В бажаради. Бу датчик тажриба ўтказилаётган намунанинг материали билан бир хил материалдан тайёрланган бошқа пластинкага ёпиштирилган; у компенсацион датчик дейилади. Иккала датчикнннг температура шароитлари бир хил ва қаршиликлари тенг бўлиши керак. Схеманинг қолган иккита елкаси, асосий датчикнннг қаршилигига тенг бўлган икки­та қаршиликдан иборат.
Бундай схема балансировка қилинган кўприк схемаси дейилади. Бу схемадан ўтказилган ток унинг елкалари оркалигина ўтади. Диагоналига уланган галванометр G орқали ўтмайди.

Амалда А ва В датчикларнинг қаршиликларини тенг қилиб схема йиғиш жуда қийин. Шунинг учун, кўприк схема тайёр бўлгандан сўнг унинг елкаларининг қаршиликлари тенглаштирилади. Бунинг учун компенсацион датчик ёпиштирилган пластинканинг бир учини маҳкамлаб, иккинчи учи винт 3 ёрдамида схема балансирлангунча пастга босилади ёки юқорига кўтарилади.

Бундай регулятор ёрдамида датчикнинг қаршилигини 0,5 % гача ўзгартириш мумкин (50-шакл).
Намунага нагрузка берилганда у деформацияланади, демак унга ёпиштирилган актив датчик А ҳам деформацияланиб, қаршилиги ўзгаради. Демак балансирланган схема бузилиб, гальванометр G да ток пайдо бўлади. Гальванометрдан ўтаётган токнинг миқдори деформацияга пропорционал бўлади.
Кўпинча схема орқали ўтаётган ток кучини эмас, бал­ки унга пропорционал булган ad ва вd елкалар қаршиликларининг ўзгариши ўлчанади., Бунинг учун схемада а'в' реохорда бўлиб, у схемани қайта тиклаш вазифасини ҳам ўтайди.
Реохорда R нинг ёйсимон шкаласи бор. Бу шкаланинг битта бўлинмаси синалаётган балка деформациясининг қанчасига тўғри келиши тажриба йўли билан аниқлаш мумкин.
Нисбий деформациянинг бу миқдори шкала бўлинмасининг қиймати дейилади. Балкага таъсир қилаётган нагрузка маълум миқдор орттирилганда унинг кундаланг кесимида ҳосил бўлаётган кучланишнинг ортиши (чизиқли кучланганлик ҳолатида) қуйидаги формула ёрдамида аниқланади:
(5)
Бу ерда гальванометр кўрсатишларининг орттирмаси; с- ўлчаш шкаласи бўлинмасининг қиймати; Е- намуна материалининг эластиклик модули. Ўлчаш асбоби шкаласи бўлинмасининг қиймати гальванометрнинг турига (сезувчанлигига) боглиқ. Масалан, кўзгули гальванометр ёрдамида с = 10^-8 қийматни олиш мумкин.
Тажриба натижалари 15-жадвалга ёзиб борилади. Олинган натижаларга ишонч ҳосил қилиш учун тажриба­ни 2—3 марта қайтариш керак.
Иш юзасидан ёзиладиган ҳисоботда қуйидаги маълумотлар бўлиши керак:

1. 
   Ишдан кўзда тутилган мақсад.
   
2. 
   Тажриба ўтказилган машина.
   
3. 
   Намуна материали ва эластиклик модулининг қиймати ҳамда профиль номери.
   
4. 
   Тажриба ўтказилган қурилма (унга ўрнатилган датчиклари билан бирга) схемаси. Бу схемада намуна узунлиги ва датчиклар урнатилган кесим координатаси кўрсатилган булиши керак.
   
5. 
   Тажриба ва ҳисоблаш натижалари ёзилган 15-жадвал.
   
6. 
   Кўндаланг кесимда ҳосил бўладиган нормал кучланиш эпюралари: а) тажриба натижалари асосида қурилган; б) назарий усулда 1-формула ёрдамида қурилган эпюралар. Бу эпюралар таққослаш учун ёнма-ён қурилади.
   

7. 
   Тажрибада фойдаланилган датчик схемаси, унинг базаси.
   
8. 
   Электротензометр схемаси. Гальванометр маркаси.
   

Такрорлаш учун саволлар

1. 
   Эгилиш нима? Унинг турлари.
   
2. 
   Кўндаланг тўғpи эгилишда балканинг кўндаланг кесимида ҳосил бўладиган нормал кучланишлар қандай ҳисобланади? Бу кучланишларни тажриба йули билан қандай аниқлаш мумкин?
   
3. 
   Эгилишда деформацияни ўлчаш учун қандай асбоблардан фойдаланиш керак?
   
4. 
   Электротензометрлаш усулининг афзаллиги нимада?
   
5. 
   Уитсон кўприк схемасини қандай қилиб балансирлаш мумкин. Унинг ишлаш принсипи нимага асосланган?
   
6. 
   Датчик сими қандай материалдан тайёрланади? Унинг базаси нима?
   

Тавсия этилган адабиётлар

1. 
   Афанасев А.М., Марин В.А. Лабораторный практикум по сопротивлению материалов.М.: Наука, 1975 й.
   
2. 
   Беляев Н.М. Лабораторные работы по сопротивлению материалов.М.: Гостехиздат, 1956 й.
   
3. 
   Ердаков В.И., Минин Л.С.Лабораторный практикум по сопротивлению материалов.М.: Высшая школа , 1961 й.
   
4. 
   Қорабоев Х.Т. Материаллар қаршилигидан лаборатория ишлари.Т. ”Ўқитувчи” 1983.й
   
5. 
   Мансуров К.М. “Материаллар қаршилиги”.Т,”Ўқитувчи, 1969,й 1983.й