Определение условного предела текучести при испытании на растяжение, страница 3

У индуктивных тензометров так же,  как и у механических индикаторных, имеются два ножа, установленные на подшипниках.   Их   перемещение   в   процессе

деформации передается не на инди­каторы часового типа, а на феррито-вые сердечники катушек, по кото­рым протекает электрический ток (рис. 28). В мостовой схеме первич­ное и изменяющееся при перемеще­нии ферритовых сердечников вторич­ное напряжение датчика приводят к возникновению разности напря­жений, пропорциональной удлинению образца. Возникающая разность напряжений усиливается и фик­сируется самопишущим прибором.

Благодаря этому индуктивные тензометры позволяют в про­цессе испытания на растяжение производить непрерывную реги­страцию изменения длины образца в зависимости от нагрузки и дают сразу диаграмму растяжения, по которой можно определить необходимые характеристики. По сравнению с механическими измерителями удлинений ин­дуктивные тензометры имеют приблизительно на два порядка более высокую разрешающую способность, но зато они значи­тельно дороже.

Методические указания

Длинный образец для испытания на растяжение с резьбовыми головками или головками с буртиком (рабочая длина не менее 100 мм) нужно надежно установить в захватах разрывной машины и приложить к нему предварительную нагрузку, которая должна составлять примерно 0,lF_0,01 (указания по подготовке разрывной машины к работе см. в опыте 1). Готовый к работе тензометр следует укрепить на образце с помощью пружинных зажимов. При этом необходимо проверить правильность положения ножей тензометра на образце.

Для регистрации силы диапазон измерения нужно выбрать так, чтобы обеспечить оптимальное использование ширины диаграмм­ной бумаги. Регистрация удлинения образца должна произво­диться с большим увеличением, чтобы необходимое для определе­ния предела упругости s_0,01 удлинение ∆L_0,01 фиксировалось с высоким разрешением. Диаграмму растяжения нужно снимать, соблюдая заданную скорость нагружения [10 Н/(мм²- с) ]. При этом необходимо не превышать верхнего предела измерения тензометра и избегать разрушения образца. Если начальный участок кривой растяжения сильно искажен, то испытание следует прекратить и продолжить его после новой установки тензометра на образце.

Оценка результатов испытания

Для снятой диаграммы растяжения (рис. 29, а) нужно рассчи­тать изменение длины образца ∆L (при расчетной длине образца L₀ и коэффициенте усиления V индуктивного тензометра), кото­рое бы соответствовало оста­точному удлинению, равному 0,01% первоначальной расчет­ной длины образца (∆L_0,01%=0,0001L₀V, мм).

Полученная величина от­кладывается от начала коор­динат по оси х диаграммы. Для определения силы F_0,01на рас­стоянии ∆L_0,01 от прямой Гука нужно провести параллельную ей прямую. Точка пересечения этой прямой с кривой растя­жения даст искомую силу F_0,01. Предел упругости о₀₎₀₁ определится как отношение силы F_0,01к исходному поперечному сечению образца А₀:

Если при снятии диаграммы растяжения приложенная предва­рительная нагрузка не проявляется на кривой, то при расчете а₀₎₀₁ ее не обязательно прибавлять к найденному графическим спо­собом значению F_0,01.

В том случае, если прямая Гука начинается не в нулевой точке, необходимо произвести корректировку начала отсчета (рис. 29, б).

Определение модуля упругости Е

Основой для расчета модуля упругости Е является закон Гука.

В тех случаях, когда не существует диаграммы напряжение-удлинение, но зарегистрирован процесс удлинения под нагрузкой, модуль упругости рассчитывается с помощью уравнения

где F — сила, изменяющаяся по закону Гука; ∆L  — остаточное удлинение,  обусловленное силой  F.

Точность   определения   модуля   упругости   возрастает,   если силы F₁ и F₂ (F₂ > F₁) и соответствующие удлинения ∆L₁ и ∆L₂ определяются по средней части прямой Гука, а Е рассчитывается по уравнению