Общие сведения. Испытания на растяжение – наиболее распространенный вид испытаний для оценки механических свойств материалов

Испытания на растяжение – наиболее распространенный вид испытаний для оценки механических свойств материалов, позволяющий определять сразу несколько механических характеристик материала, являющихся критериями его качества и используемых для конструкторских расчетов и выявления причин повреждаемости деталей и конструкций в эксплуатации.

Для испытаний используют цилиндрические или плоские (с прямоугольным сечением) образцы, размеры и качество изготовления которых нормированы ГОСТ 1497–84. Перед испытанием на рабочей части образцов метками наносят расчетную длину l₀, которую выбирают по формуле l₀ = 5,65(F₀)^1/2 (короткие образцы) или l₀ = 11,3(F₀)^1/2 (длинные образцы), где F₀ – площадь поперечного сечения образцов в пределах расчетной длины.

2 13

Испытания проводят на специальных разрывных машинах (ГОСТ 7855–68), где образец растягивают двумя равными и противоположными силами, прило-женными в направлении его продольной оси. Машины снабжены диаграммными приборами, записыва-ющими диаграммы растяжения в координатах «нагрузка – деформация (удлинение) образца», или другими средствами индикации и регистрации значений нагрузки.

Схема универсальной испытатель-ной машины приведена на рис. 1.1.

Образец 1 закрепляется в захватах 2, 3. Подвижный захват 3 перемещается вниз электродвигателем 4, растягивая образец. Параметры процесса растяжения образца, фиксируемые датчиками деформации 5 и нагрузки 6, записываются на диаграммной ленте прибора 7 или регистрируются иным образом (например, высвечиваются цифрами на экранах блока индикации).

В данной лабораторной работе используется разрывная машина типа 2167 Р-50 с наибольшей предельной нагрузкой 50 кН (5 тонн), предназначенная для испытаний материалов на растяжение, сжатие, изгиб, малоцикловую усталость. Скорость перемещения активного захвата 3 регулируется и может быть задана минимальными значениями 100, 250 и 500 мм/мин. Масштаб записи диаграммы 200:1.

Общий вид машины 2167 Р-50 с обозначениями отдельных узлов и элементов приведен на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Разрывная машина 2167 Р-50:

1 – виброопоры; 2 – кожух; 3 – направляющая; 4 – винт; 5 – стол; 6 – захват; 7 – образец; 8 – траверса подвижная; 9 – датчик силоизмерительный; 10 – ограждения для винтов; 11 – траверса неподвижная; 12 – блок измерения силы; 13 – блок индикации; 14 – блок задания модулей; 15 – блок автоматики; 16 – станция кнопочная; 17 – ограничитель хода; 18 – графопостроитель; 19 – блок питания; 20 – каркас; 21 – устройство

соединительное; 22 – блок защиты; 23 – выключатель

Порядок выполнения работы (методика испытаний)

1. Измерить штангенциркулем диаметр образца в расчетной части d₀ и рассчитать площадь поперечного сечения F₀, мм², по формуле
F₀ = 0,785d₀².

2. Определить расчетную длину образца по формуле .

3. Нанести на образец метки, ограничивающие расчетную длину.

4. Закрепить образец головками в захватах разрывной машины.

5. Под наблюдением преподавателя включить машину и выполнить испытание с записью диаграммы растяжения.

6. По диаграмме растяжения (рис. 1.3) определить нагрузку, соответствующую пределу текучести P_т и пределу прочности P_в, а также общее удлинение образца к моменту разрыва Dl. Найти длину расчетной части образца к моменту разрыва l_к по выражению l_к = l₀ + Dl (вариант 1).

Р Р_в Р_т

7. На пластичных материалах (отожженные конструкционные стали, пластичные цветные металлы и сплавы и др.) можно зафиксировать значения P_т, P_в по цифровой индикации. Длину расчетной части к моменту разрыва l_к можно измерить по расстоянию между метками, обозначающими расчетную длину, на сложенных вместе половинках разорванного образца (вариант 2).

8. Совместив половинки разорван-ного образца измерить диаметр шейки в месте разрыва d_к.

9. Занести результаты измерений и вспомогательных расчетов в рабочую

таблицу.

Таблица 1.1

<1 2 345 6 7 >

Дата добавления: 2015-02-07; просмотров: 1401;