методичка 1. На рис показана схема расположения тензометров на прямоугольном образце
 Скачать 92.6 Kb.
|
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3ИЗУЧЕНИЕ ДИАГРАММЫ РАСТЯЖЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ СТЕБЛЯ ЛЬНАЦель работы. Ознакомление с методикой проведения испытаний сельскохозяйственных растений, устройством прибора (экстензометра), особенностями обработки результатов. Построение диаграммы растяжения, проверка применимости закона Гука для сельскохозяйственных растений, определение физико-механических характеристик. Основные понятия. Механические свойства сельскохозяйственных материалов весьма изменчивы и зависят от многих причин (почва, агротехника, сорт растения, густота стеблей, фаза развития, климатические условия, влажность растения и др.). Поэтому при проведении научно-производственных испытаний должна быть известна подробная и всесторонняя характеристика данной культуры, образцы которой подвергаются изучению. Для учета рассеяния свойств растений число повторений опытов при получении необходимой характеристики должно быть значительным (до 10…100) , обработка результатов – вестись статистическим методом. Образец из стебля льна выбран потому, что для льна важно иметь высокую прочность на разрыв как с точки зрения льняных изделий, так и в связи с характером воздействия на стебель при уборке (тереблении) льна. Опыты показывают, что закон Гука можно считать применимым для растений вплоть до разрушения; предел пропорциональности и предел прочности близки между собой. Коэффициент пропорциональности в законе Гука для растений принято называть модулем пропорциональности. Наряду с пределом прочности он является важной характеристикой механических свойств стебля. Для оценки свойств материала под нагрузкой используют также работу разрушения, учитывающую не только прочность, но и способность материала к деформированию. Она является необходимой для определения потребной мощности, затрачиваемой на технологический процесс обработки волокон. Устройство экстензометра. Работа проводится на специальном приборе- экстензометре конструкции ВИСХОМа. Этот прибор дает возможность определить с достаточной точностью усилия и соответствующие им удлинения от начала нагружения до полного разрушения. Кинематическая схема экстензометра показана. На рис.8. на массивном основании 1 укреплены стойки 2 и 3, заканчивающиеся наверху призмами, на которые опирается сменная стальная балка 4. К ней с помощью седла 5 подвешен верхний зажим 6, в котором крепится конец образца 7. Второй его конец закреплен в нижнем зажиме 3, установленном на силовом винте 9 с шагом резьбы 1 мм. Вращением диска с делениями 10, который представляет собой гайку, можно перемещать винт с нижним зажимом, осуществляя растяжение образца. Рис.8 При этом величина перемещения нижнего зажима определяется по шкале 11 с точностью до 1 мм и по окружности диска с точностью 0,01 мм. При растяжении образца балка 4 прогибается пропорционально нагрузке. Ее прогиб  фиксируется на правом конце с точностью до 0,01 мм индикатором 12. По показаниям индикатора определяют усилие F по формуле  , пользуясь тарированным коэффициентом для балки 4  . Величина перемещения верхнего зажима, равная прогибу балки  , находится из соотношения  . Удлинение образца рассчитывается по формуле  , где U- перемещение нижнего зажима, которое находится по шкале 11 и диску 10.Порядок проведения испытаний. Образец длиной  мм вырезается из стебля льна и определяется его диаметр d с помощью штангенциркуля. Закрепив образец в зажимах, необходимо установить начальное положение, поворачивая диск 10 до тех пор, пока образец выровняется, а стрелка индикатора начнет отклоняться от нуля, заметить показание на диске 10. Равномерно повернуть диск на выбранное число делений (обычно 50) и записать показание индикатора 12 и показание по шкале диска в журнал. Проводить такое нагружение необходимо неоднократно равными ступенями вплоть до разрушения образца. По данным журнала построить график в осях F и  , представляющий диаграмму растяжения образца. График строится прямолинейным, максимально приближенным к экспериментальным точкам.Затем по данным обмера образца (  ) определяют разрушающее напряжение  , относительное удлинение при разрыве  и модуль пропорциональности Е.Определить работу разрушения по формуле  . Выводы. В выводах должен быть отражен характер зависимости между нагрузкой и деформацией и протяженность зоны пропорциональности. Сопоставить прочность льна, например, с прочностью дерева, для которого  МПа (дуб).Вопросы для самопроверки Какие особенности физико-механических свойств растительных сельхозматериалов? Как следует организовать изучение их физико-механических свойств? Применим ли закон Гука для волокнистых сельхозматериалов? Как производится нагружение образца на экстензометре? Как определяется величина силы по показаниям индикатора, величина абсолютного удлинения? |