<<
>>

2 Установка для испытаний

Работа проводится на прессе типа ВК-18. Привод пресса – ручной (рисунок 2).

Пресс снабжен двумя измерительными манометрами, позволяю-щими проводить испытания в двух измерительных пределах и состоит из чугунной подставки 1, которая служит одновременно маслобаком.

В подставке осажена стальная отливка 2, которая является цилиндром высокого давления. Подставка соединена с траверсой, в которой находится нажимной болт 4. Рабочий поршень 11 выдвигается снизу вверх, воздействуя на образец. В нажимном болте 4 шарнирно закреплена верхняя нажимная пята 3. Нажимной болт закручивается рукоятками 5. На передней панели корпуса находятся: 10 – манометр измерительного предела (10 МПа), 8 - клапан отключения манометра 10.

Рисунок 2 – Испытательный пресс

Клапан 8 находится в закрытом положении, и маховик клапана снят во избежание случайного открытия клапана при давлении, превышающем предел измерений манометра 10. 9 – манометр измерительного предела (60 мПа) постоянно соединен с цилиндром высокого давления. Оба манометра снабжены пассивными стрелками, которые перед началом опыта устанавливаются на «0». С правой стороны корпуса на-ходится запорноспускной клапан 7. Пресс снабжен насосом, пускаемым в ход ручным рычагом.

Форма, размеры образцов (регламентируются ГОСТ 25.503-80) и дополнительные приспособления при испытании на сжатие выбирают таким образом, чтобы нагрузка прикладывалась строго по оси образца, а между торцом образца и опорными подушками было бы минимальное трение. Для этого применяют опорные подушки.

В работе испытываются образцы из следующих материалов:

1. низкоуглеродистая сталь (медь и др.) - пластичный изотропный материал в виде цилиндра (рисунок 3,а)

2. дюралюмин (чугун, кирпич, бетон и др.) - хрупкий изотропный материал в виде цилиндра (рисунок 3,а)

3. древесина - анизотропный материал (рисунок 3,б).

Рисунок 3 – Образцы для испытания на сжатие

Образцы из анизотропного материала следует испытывать в двух или трех направлениях (в зависимости от характера анизотропии: для дерева - вдоль и поперек волокон).

При сжатии цилиндрического стержня из низкоуглеродистой стали (пластичный материал), образец ведет себе так же, как при растяжении, т.е. диаграмма сжатия стального образца аналогична диаграмме его растяжения. Наличие прямолинейного участка диаграммы участка упругости свидетельствует о справедливости закона Гука

(3)

Величины предела пропорциональности, предела текучести и модуля Юнга для таких материалов при сжатии и растяжении примерно одинаковы. После перехода за предел пропорциональности появляются заметные остаточные деформации. Благодаря трению между опорными плитами машины и основаниями образца затрудняются его поперечные деформации в этих сечениях, и он принимает бочкообразную форму. По мере увеличения площади поперечного сечения для дальнейшей деформации приходится увеличивать нагрузку, и образец может быть сплющен, не обнаруживая признаков разрушения.

Пластичные материалы на растяжение и на сжатие работают примерно одинаково и основным видом испытания для них является испытание на растяжение, а испытание на сжатие носит вспомогательный характер.

Хрупкие материалы (чугун, бетон, кирпич и др.) лучше сопротивляются сжатию, чем растяжению и поэтому они применяются для изготовления материалов, работающих на сжатие (к примеру, у бетона предел прочности на сжатие раз в 10 больше предела прочности на растяжение). Поэтому для их расчета на прочность необходимо знать механические характеристики, получаемые при испытании на сжатие.

При разрушении чугунного цилиндрического образца на диаграмме сжатия (Рис.5) почти отсутствует прямолинейный участок, т.е. закон Гука выполняется лишь приближенно в начальной стадии нагружения.

Разрушение происходит внезапно при максимальной нагрузке Fмакс с появлением ряда наклонных трещин, расположенных приблизительно под углом 45о к образующим боковой поверхности образца, т.е. по линиям действия максимальных касательных напряжений.

Предел прочности чугуна на сжатие превышает предел прочности на растяжение в 4-5 раз и предел прочности на изгиб в 2 раза.

При сжатии образцов из дерева или из стеклопластика получаются резко различные результаты в зависимости от направления сжатия по отношению к волокнам материала. Такие материалы называют анизотропными.

Анизотропия (от греч. anisos — неравный и troроs — направление), зависимость физических свойств вещества (механических, тепловых, электрических, магнитных, оптических) от направления (в противоположность изотропии — независимости свойств от направления).

Кроме того, прочностные свойства древесины зависят от других факторов: сорта дерева, его возраста, от расстояния до сердцевины дерева, влажности, температуры и пр.

При сжатии, например, дерева вдоль волокон предел прочности в 5–10 раз больше, чем при сжатии поперек волокон.

Образец из дерева, испытываемый на сжатие вдоль волокон, до разрушения накапливает сравнительно небольшие деформации. После достижения нагрузкой наибольшего значения начинается разрушение образца, сопровождаемое падением нагрузки.

При сжатии дерева поперек волокон сначала нагрузка возрастает, достигая величины, соответствующей пределу пропорциональности, затем образец начинает быстро деформироваться почти без увеличения нагрузки. В дальнейшем за счет сильного уплотнения материала нагрузка начинает расти. Условно считают разрушающей ту нагрузку, при которой образец сжимается примерно на 1/3 своей первоначальной высоты h.

Предел прочности чугуна на сжатие превышает предел прочности на растяжение в 4-5 раз и предел прочности на изгиб в 2 раза.

<< | >>
Источник: Чубенко Е.Ф., Чубенко Д.Н.. Прикладная механика : Учебно-практическое пособие.- Владивосток: Изд-во ВГУЭС,2015.-80 с.. 2015

Еще по теме 2 Установка для испытаний:

  1. 2 Установка для испытаний
  2. 2 Установка для испытаний
  3. 2 Установка для испытаний
  4. 2 Установка для испытаний
  5. 2 Установка для испытаний
  6. Статья 12.4. Нарушение правил установки на транспортном средстве устройств для подачи специальных световых или звуковых сигналов либо незаконное нанесение специальных цветографических схем автомобилей оперативных служб, цветографической схемы легкового такси или незаконная установка опознавательного фонаря легкового такси Комментарий к статье 12.4
  7. Статья 20.9. Установка на гражданском или служебном оружии приспособления для бесшумной стрельбы или прицела (прицельного комплекса) ночного видения Комментарий к статье 20.9
  8. Испытание третье: встреча с Отцом
  9. УРOК № 15 Принимайте испытания жизни
  10. Проблема - это жизненное испытание
  11. Испытание второе: сущность Материи
  12. Испытание на центральное сжатие образцов из пластичных и хрупких материалов Цель работы