Рис. 8.1. Схема установки СМ-18А.
3. Давая одинаковые приращения
изгибающему и крутящему моментам (
и 
), произвести три – четыре нагружения
образца в упругой зоне, записывая каждый раз отсчеты по реохорду для каждого
датчика.
Наибольшая допускаемая нагрузка на плечо нагрузочного рычага 10 кгс.
4. По окончании опыта балку нагрузить до начальной нагрузки и проверить отсчеты по реохорду.
5. Произвести обработку результатов
опыта. При этом вычислить средние арифметические значения приращений отсчетов
по реохорду для Т1, Т 3 и Т 4 датчиков
соответственно 
и
. Далее рассчитать относительные
деформации материала вдоль осей датчиков: 
; 
; 
,
где 
, 
и
- тарировочные коэффициенты.
Определить деформации в направлении главных напряжений 
и
величины главных напряжений 
:
;
;
,
а затем вычислить
угол между осью Х (продольной осью образца) и направлением 
:
.
6. Выполнить теоретический расчет
напряжений в образце от одновременного действия и
по следующему алгоритму:
- определить осевой и полярный моменты сопротивления поперечного сечения образца:
;
;
- вычислить нормальные напряжения от изгиба и касательные напряжения от кручения образца:
;
;
- рассчитать главные напряжения:
;
.
7. Произвести сравнение результатов
опыта и теоретического расчета путем вычисления относительной погрешности 
:
;
;
.
Цель работы – определить ударную вязкость стали.
Определение ударной вязкости материала среди динамических испытаний получило наибольшее распространение. При этом испытании выявляется способность материала сохранять свои пластические свойства (вязкость) и противостоять динамическим нагрузкам. Кроме того, эта проба очень хорошо выявляет качественную сторону материала, обнаруживая пороки металла, которые почти невозможно обнаружить при других видах испытаний, как, например, трещины от закалки, разного рода пороки металлургического производства металла (пористость, усадочные раковины, и т.п.).
Удельную ударную вязкость измеряют работой, затраченной на разрушение образца, отнесенной к единице площади поперечного сечения образца в месте излома:
кгс м/см2,
где: 
-
работа, затраченная на излом образца; 
-
рабочая площадь поперечного сечения образца (в месте разрушения).
Работа удара определяется как разность энергий, которой обладает маятник до удара, и сохраненной в нем энергии после удара:
,
где: 
– вес маятника, R
– расстояние от оси подвеса мятника до его центра тяжести.
Следовательно:
Величины Q и R даются в паспорте маятникового копра.
Испытание производится на маятниковом копре (рис. 9.1)
Рис. 9.1. Маятниковый копер.
Маятниковый копер предназначен для определения опытным путем работы, которую необходимо произвести для разрушения образца 1 ударной нагрузкой. Поделив эту работу на площадь поперечного сечения образца в месте разрушения, получаем ударную вязкость материала. Для приложения к образцу ударной нагрузки на станине 2 имеется маятник 3, который перед ударом закрепляется в поднятом положении защелкой 4.
Открыв защелку, мы предоставляем
возможность маятнику вращаться вокруг оси 5 под действием собственного веса.
Проходя через нижнее крайнее положение, маятник разрушает образец и, продолжая
движение по инерции, отклоняется от вертикали на некоторый угол 
. Причем, чем больше энергии
затрачивается на разрушение образца, тем меньше угол .
По величине этого угла, измеряемого угломером 6, рассчитывается количество
работы, совершенной при разрушении образца.
Для сокращения времени данные
расчеты выполнены заранее при различных значениях угла .
Результаты их сведены в таблицу, которая предоставляется в распоряжение
студента, выполняющего лабораторную работу.
1. Произвести измерение размеров трех образцов испытываемого материала.
2. Установить образец №1 на опоры маятникового копра.
3. Произвести разрушение образца и снять показания угломера.
4. Определить по таблице величину
работы 
, совершенной при разрушении образца №1.
5. Рассчитать ударную вязкость по результатам испытания образца №1.
6. Аналогичным образом провести испытания образцов №№2 и 3.
7. Рассчитать величину ударной вязкости материала как среднее арифметическое ее значение по результатам испытания трех образцов.
Начальными данными являются следующие
, 
,
длина образца 
размеры поперечного
сечения 
Вычислим площадь его поперечного сечения:
В результате испытаний получено: 
, 
.
Рассчитаем: 
в
Тогда, удельная ударная вязкость образца из дюраля равна:
1. Александров А.В., Потапов В.Д. и др. Сопротивление материалов. – М.: Высшая школа, 2000.
2. Ицкович Г.М., Минин А.С. и др. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов – М.: Высшая школа, 2001.
3. Саргосян А.Е. Сопротивление материалов: Учебник, 2000.
4. Федосеев В.И. Сопротивление материалов. – М.: МГТУ, 2001.
Лепеш Григорий Васильевич
Сопротивление материалов
Практикум по лабораторным
работам для студентов
специальностей 230100, 230300, 280900
|
Подп. к печати 10.06.2004 |
Формат 60´84 1/16 |
|
|
Усл. печ. л. 0,79 |
Уч.-изд. л. 2,0 |
Тираж 150 экз. |
|
Изд. №001 |
Заказ №0386 |
РИО СПбГАСЭ, лицензия ЛР №040849
Член Издательско-полиграфической Ассоциации университетов России
СПб государственная академия сервиса и экономики
193171, г. Санкт-Петербург, ул. Седова, 55/1
Отпечатано в ИИГ НОУ «АКТиБ», 193171, СПб., ул. Седова, 55/1
Лицензия ИД №05598 от 14.08.2001 г.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.