Измерение натяжения силы нити необходимой для ее разрыва

1.

ИЗМЕРЕНИЕ
НАТЯЖЕНИЯ СИЛЫ
НИТИ НЕОБХОДИМОЙ
ДЛЯ ЕЕ РАЗРЫВА
Выполнила: Пешкина Ангелина 10Б

2.

АКТУАЛЬНОСТЬ
Подъемно-тяговые механизмы – обширная группа устройств, предназначенных для подъема и перемещения грузов,
конструкция которых часто предусматривает применение стальных канатов. Канатные изделия отличаются большим
разнообразием конструкций, делающих их подходящими для использования в различных областях.
Основной задачей, которую выполняют грузоподъемные механизмы, становится перемещение, подъём или опускание
насыпных, штучных, пеллетированных материалов. Они широко применяются в машиностроении, сельском хозяйстве,
в производственных цехах на строительных площадках. К отдельной категории принято относить приспособления,
предназначенные для транспортировки людей (эскалаторы, подъёмники). Как мы видим применение таких устройств
очень обширное, но часто случаются аварии с обрывами тросов, поэтому я хочу изучить при каких условиях это
происходит и как этого избежать.

3.

ЦЕЛЬ
Выяснить при каких условиях происходит обрыв нитей тросов различных
устройств в результате воздействия на них

4.

ЗАДАЧИ
• Изучить причины аварий на
устройствах использующих
тросы
• Провести эксперимент с
использованием нитей и
грузиков
• Наглядно показать какой вес
выдерживают разные нити

5.

ИСТОРИЯ
СОЗДАНИЯ
Первичные признаки реализованных
канатных технологий появились еще 28
тысяч лет назад в Европе. Когда
сооружались пирамиды Египта - были
применены первые канаты,
представляющие собой продукт,
созданный из тростникового волокна.
Появление каната сделало мир навсегда
иным, позволив ему стать более
функциональным.
Производство тросов претерпело значительные изменения в 1870 году, когда на смену проволоке пришла литая сталь.
Если раньше изделие характеризовалось, как проволочное, то теперь получило гордое название «стальной канат».
Инновационный материал послужил основой для повышения качества изделия и в процессе создания стальных
канатов наметился серьёзный прогресс. Теперь трос состоял более чем из семнадцати тысяч проволок по 0,3 мм.
Подвесные мосты стали устанавливаться на таких канатах, которые были способны выдержать 95 тысяч тонн.

6.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ
ОБОСНОВАНИЕ
РАСЧЕТ ПАРАМЕТРА ПРОЧНОСТИ
Под параметром прочности подразумевается наименьшее
напряжение на канат или трос, при котором происходит его
разрыв. Такого рода характеристики можно узнать в ГОСТе
либо используя формулу:
R=Kd2
R – прочность на разрыв, кгс;
K – коэффициент ресурса прочности;
d – диаметр.
Разрыв происходит при определенном
механическом напряжении - пределе
прочности. Для стали сигма пч =500
000 000Па. Механическое напряжение
определяется как F/S (сила делится на
площадь сечения. Силой будет вес
троса P=mg; g -ускорение свободного
падения. Масса m=ро*V, где роплотность у стали 7800 кг/м в кубе. V объем, который равен L (длина)
умножить на S.Теперь, если все это
собрать вместе выйдет сигма = ро L S
g/S.Откуда L= сигма делить на ро g.
Площадь сократилась.

7.

КОНСТРУИРОВАНИЕ
1. Я взяла нужное мне оборудование
(штатив, грузики, нитку, резинку)
2. Собрала установку и приступила к эксперементу с
резинкой и сделала схематичный рисунок

8.

КОНСТРУИРОВАНИЕ
3. Собрала установку с нитью и так же сделала схематичный рисунок с расчетами

9.

ВЫВОД
В ходе данного исследования я сделала вывод, что тросы используются в современном мире в
различных областях: строительство, перемещение грузов, корабельные верфи и доки. Чтобы
избежать аварийных ситуаций и вовремя предупреждать их надо соблюдать технику
безопасности и хорошо знать законы механики.
Таким образом, в ходе своего исследования, я изучила историю создания разных видов тросов
и то где они используются, какие материалы применяют в разных конструкциях. Мною были
поставлены задачи, которые я успешно выполнила и моя цель была достигнута. В результате
экспериментальной деятельности и математических расчётов в своей работе я поняла, что
натяжение нити меняется в зависимости от материала, толщины нити и массы груза.