Главная страница
Навигация по странице:

  • Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

  • «Технологии металлов и ремонта машин» Направление: 23.03.03 « Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов »

  • Механика. "Сопротивление материалов"

  • Лабораторные установки для проведения испытаний на растяжение.

  • Форма стандартных образцов.

  • Встречающиеся виды диаграмм растяжения (пластичные, хрупкие, хрупко-пластичные материалы).

  • Расчет основных пределов по результатам испытаний

  • Предельные напряжения для каждого вида деформации и допускаемые напряжения.

  • лабараторная работа № 1. уральский государственный аграрный университет


    Скачать 151.31 Kb.
    Названиеуральский государственный аграрный университет
    Дата05.02.2023
    Размер151.31 Kb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлалабараторная работа № 1.docx
    ТипДокументы
    #921203

    МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИИ
    Федеральное государственное бюджетное образовательное

    учреждение высшего образования
    «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
    Кафедра: «Технологии металлов и ремонта машин»
    Направление: 23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов»
    Профиль: - Сервис транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования (Сельское хозяйство)

    Группа ЭТТМ -2 заочное ускоренное


    ЛАБАРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

    Механика. "Сопротивление материалов"

    Выполнил студент

    Вершинин Алексей Валерьевич
    Руководитель Бутаков С.В.

    Екатеринбург 2021 г.

    «Испытание материалов на растяжение»
    Цель работы: изучить поведения испытуемого образца при растяжении его до разрушения.

    Лабораторные установки для проведения испытаний на растяжение.

    Для испытаний применяют разрывные машины с механическим, электрическим или гидравлическим приводом. Принцип работы и основные элементы испытательных машин любого типа следующие. Подвижная траверса 1 с закрепленным на ней активным захватом 2, перемещаясь вниз, создаёт в образце 3 усилие растяжения F, которое передается через пассивный захват 4 силоизмерителю 5. Работа силоизмерителя основана либо на отклонении маятника – противовеса через систему рычагов, либо (как показано на рисунке) на принципе тензометрии. Нагрузка отсчитывается по шкале 6 силоизмерителя. На диаграммном аппарате 7 вычерчивается машинная диаграмма. Привод диаграммного аппарата осуществляется либо механической передачей от стрелки силоизмерителя (координата F) и перемещения подвижной траверсы (координата ), либо, как показано на рисунке, средствами электроники: силоизмеритель 5, тензометр 8 → усилители → электродвигатели → перо самописца. На станине 9 крепятся электропривод испытательной машины, перечисленные выше узлы и органы управления.

    Например, для проведения испытаний на растяжение могут применяться разрывные машины Р-5, УММ-5. Обе эти машины имеют максимальную нагрузку 50 кН .


    Характеристики прочности. К характеристикам прочности относятся:

    • предел текучести физический;

    • предел текучести условный;

    • временное сопротивление (предел прочности);

    • предел упругости;

    • предел пропорциональности;

    Предел текучести физический — это напряжение, при котором образец деформируется при практически постоянной растягивающей нагрузке или напряжение, соответствующее площадке текучести.

    Предел текучести условный σ0,2 — это напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,2 % расчетной длины образца. Эта характеристика определяется для тех материалов, у которых на диаграмме деформирования нет выраженной площадки текучести.

    Временное сопротивление (предел прочности) - это напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке Fmax, предшествующей разрыву образца. Определяется делением усилия Fmax на начальную площадь поперечного сечения образца .

    Предел упругости - это напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,05 % расчетной длины. Методика определения такая же, как и для предела текучести условного, но допуск на остаточную деформацию в 4 раза меньше. Этот предел упругости является условным, именно его вычисляют по диаграмме и приводят в справочниках для материалов. Физический предел упругости – это напряжение, до которого у образца не появляется остаточных деформаций, но его определение по диаграмме недостаточно точно.

    Предел пропорциональности – это напряжение, при котором отступление от линейной зависимости между нагрузкой и удлинением достигает такой величины, что тангенс угла наклона, образованного касательной к кривой "нагрузка – удлинение" в точке F50% с осью нагрузок увеличивается на 50 % от своего значения на упругом (линейном) участке.

    Характеристики пластичности к ним относятся:

    • относительное удлинение после разрыва;

    • относительное равномерное удлинение;

    • относительное сужение поперечного сечения после разрыва

    Относительное удлинение после разрыва – отношение приращения расчётной длины образца ∆lк = lк - l0 после разрушения к начальной расчетной длине l0. выраженное в процентах.

    Относительное равномерное удлинение – отношение приращения длины участка в рабочей части образца после разрыва, на котором определяется относительное равномерное удлинение, к длине до испытания, выраженное в процентах. В ГОСТе изложена методика определения этой характеристики.

    Относительное сужение после разрыва – отношение разности начальной A0 и минимальной (в шейке) Aк площади поперечного сечения после разрушения к начальной площади поперечного сечения образца A0, выраженное в процентах.
    Форма стандартных образцов.
    При испытании материала на растяжение образец, изготовленный из испытуемого материала, с помощью испытательной машины растягивается путем приложения продольной силы к головкам образца вплоть до разрыва его на две отдельные части. Для разрывных испытаний чаще всего применяют цилиндрические образцы , но в ряде случаев пользуются также и плоскими образцами, при испытании листового металла, пластмасс. Для определения механических характеристик испытуемого материала, сопоставимых с характеристиками других материалов, а также полученных в других лабораториях, необходимо изготавливать образцы в соответствии с требованиями ГОСТ 1497-84.

    Цилиндрический образец :


    Встречающиеся виды диаграмм растяжения

    (пластичные, хрупкие, хрупко-пластичные материалы).
    Различные материалы по-разному ведут себя под нагрузкой, характер деформаций и разрушения зависит от типа материалов.

    Принято делить материалы по типу их диаграмм растяжения на три группы. К первой группе относят пластичные материалы, эти материалы имеют на диаграмме растяжения площадку текучести.


    Ко второй группе относятся хрупкие материалы,эти материалы мало деформируются, разрушаются по хрупкому типу. На диаграмме нет площадки текучести .



    К третьей группе относят материалы, не имеющие площадку текучести,но значительно деформирующиеся под нагрузкой, их называют пластично-хрупкими .



    Расчет основных пределов по результатам испытаний: предел пропорциональности, предел упругости, предел текучести, предел прочности (предел временного сопротивления разрыву),
    условный предел текучести

    Предел пропорциональности – отвечает напряжению, до которого сохраняется линейная зависимость между напряжением и деформацией:



    Предел упругости (теоретический) - образец получает только упругую деформацию. На практике определяют условный предел упругости  0,05 - напряжение, при котором остаточное удлинение достигает 0,05%. При этом образец получает только упругую деформацию:



    Предел текучести (физический) – напряжение, при котором происходит увеличение деформации при постоянной нагрузке (площадка текучести) :



    Предел текучести (условный) – это напряжение, которому соответствует пластическая деформация 0,2% -  0,2



    Временное сопротивление (предел прочности)  в - напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке Pmax , предшествующей разрыву образца :

    Предельные напряжения для каждого вида деформации

    и допускаемые напряжения.
    Предельным напряжением считают напряжение, при котором в материале возникает опасное состояние (разрушение или опасная деформация).

    Для пластичных материалов предельным напряжением считают предел текучести,т.к. возникающие пластические деформации не исчезают после снятия нагрузки:


    Для хрупких материалов, где пластические деформации отсутствуют, а разрушение возникает по хрупкому типу (шейки не образуется), за предельное напряжение принимают предел прочности:



    Для пластично-хрупких материалов предельным напряжением считают напряжение, соответствующее максимальной деформации 0,2% (сто,2):



    Допускаемое напряжение— максимальное напряжение, при котором материал должен нормально работать.Допускаемые напряжения получают по предельным с учетом запаса прочности:



    где [σ] — допускаемое напряжение; s— коэффициент запаса прочности; [s] — допускаемый коэффициент запаса прочности.


    написать администратору сайта