Практическая работа специальности 15.02.05. «Техническая эксплуатация оборудования в торговле и общественном питании»

Министерство образования и науки Краснодарского края

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

Краснодарского края

«Армавирский механико – технологический техникум»

Методическое пособие

для проведения

практического занятия

на тему:

«ИСПЫТАНИЕ НА РАСТЯЖЕНИЕ ОБРАЗЦА ИЗ МАЛОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ»

по дисциплине: «Техническая механика»

для студентов 2 курса

15.02.05

Разработал преподаватель: Игнатова Е.В.

2016

1  ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

Изучение проведения материала в процессе растяжения и определение его механических характеристик.

2  ДЛЯ ЗАЧЕТА РАБОТЫ НЕОБХОДИМО:

-     Оформить отчет в соответствии с п. 9.

-     Ответить на контрольные вопросы в соответствии с п. 11.

3  КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА

Самым распространенным видом испытания материалов является испытание на растяжение , так как при нем наиболее ярко выявляются характеристики прочности и пластичности материалов.

При статических испытаниях на растяжение определяют следующие основные механические характеристики материалов:

3.1 Предел пропорциональности s_пц - наибольшее напряжение, до которого справедлив закон Гука.

3.2 Предел текучести s_т - напряжение при котором происходит рост пластической деформации без заметного увеличения нагрузки.

3.3 Предел прочности s_в -наибольшее условное напряжение, которое определяется делением максимальной нагрузки, выдерживаемой образцом до разрушения, на первоначальную площадь поперечного сечения.

3.4 Относительное остаточное удлинение при разрыве d - величина, характеризующая пластичность материала. Она определяется отношением остаточного удлинения образца к его первоначальной длине.

3.5 Относительное остаточное сужение y также характеризует пластичность материала. Она определяется отношением изменения площади поперечного сечения образца в месте разрыва к первоначальной площади поперечного сечения

Результаты испытания образца на растяжение наиболее наглядно представляются диаграммой, выражающей зависимость удлинения от нагрузки.

Диаграмма растяжения дает возможность определить пределы текучести, прочности, относительное удлинение.

Результаты испытаний на растяжение зависят не только от свойств материала, но и от формы и размеров испытуемых образцов, а также от условий их нагружения.

4  ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ

5  ЭСКИЗ ИСПЫТУЕМОГО ОБРАЗЦА

Рисунок 1

6  ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЯ

Перед испытанием ознакомиться с машиной Р-5, ее устройством. Измерить диаметр образца d₀ и расчетную длину . Закрепить образец в захватах машины. Проверить работу диаграммного аппарата, для чего повернуть барабан вхолостую и получить нулевую линию. Вставить рукоятку и вращая против часовой стрелки, наблюдать за процессом растяжения образца. После разрушения образца, вынуть из захватов машины обе части образца. Записать значение наибольшей нагрузки F_max по шкале силоизмерительного устройства. Снять с барабана бумагу с диаграммой растяжения образца и приступить к обработке результатов.

7  ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЯ

Обе части разрушенного образца сложить вместе и замерить расстояние между рисками  и диаметр образца в месте разрыва d₁.

Рисунок 2

Произвести обработку диаграммы растяжения. На диаграмму наносят координатные оси. Ось абсцисс (удлинение) совмещают с нулевой линией диаграммы, а для проведения оси ординат (оси нагрузок) находят начало координат - точку О, продолжая прямолинейный участок диаграммы до пересечения с осью абсцисс.

На диаграмме отмечают характерные точки:

А - конец пропорционального изменения от нагрузки F - предел

      пропорциональности, соответствующая нагрузке F_пц.

В - площадка текучести, соответствующая нагрузке F_т.

С - соответствует максимальной нагрузке F_max.

Д - момент разрыва образца.

Из точки Д проводят линию, параллельную прямолинейному участку диаграммы. Эта линия отсекает на оси удлинения отрезок  равный величине остаточного удлинения в масштабе записи диаграммы.

Если площадка текучести выражена волнистой линией, то измеряют начало и конец ординаты и берут среднюю арифметическую из 2-х измерений. Для определения наибольшей нагрузки F_max ординату точки С умножают на масштаб нагрузок. Наибольшие нагрузки F_max, вычисленные по диаграмме и отмеченные по шкале должны совпадать.

8  НЕОБХОДИМЫЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА

По полученным при испытании данным вычисляют механические характеристики материала.

8.1. Предел текучести определяют по формуле:

;

где F_т - нагрузка, соответствующая пределу текучести (Н).

        - начальная площадь поперечного сечения образца (мм²).

8.2. Предел прочности определяют по формуле:

где F_max - наибольшая нагрузка, предшествующая разрыву образца (Н).

8.3. Предел пропорциональности:

где F_пц - нагрузка, соответствующая пределу пропорциональности (Н).

8.4. Относительное остаточное удлинение:

где  - длина расчетной части образца после разрыва (мм).

       - расчетная длина образца (мм).

8.5. Относительное остаточное сужение:

где -площадь поперечного сечения образца в месте разрыва (мм²)

9  ФОРМА СОСТАВЛЕНИЯ ОТЧЕТА

Отчет по лабораторной работе составляется в отдельной тетради в клетку.

Отчет содержит:

9.1. Название и цель работы

9.2. Эскиз образца до и после испытания

9.3. Диаграмму растяжения, вычерченную в масштабе с указанием всех характерных точек.

9.4. Вычисление основных механических характеристик материала.

Результаты испытаний занести в таблицу.

Таблица механических характеристик материала

10  ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

10.1.Учащиеся, не прошедшие инструктаж по технике безопасности при проведении лабораторных работ, к выполнению работ не допускаются.

10.2. Все подготовительные работы к испытанию проводить с разрешения преподавателя (лаборанта).

10.3. Извлекать образец после разрушения специальной выколоткой.

10.4. Запрещается во время испытаний браться руками за образец.

10.5. Запрещается стоять в плоскости движения маятника и соприкасаться руками с движущимися частями машины при работе.

11  КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

11.1      Для какого участка диаграммы растяжения справедлив закон Гука?

11.2      На какой испытательной машине проводится работа?

11.3      Что называется пределом пропорциональности, текучести и прочности?

11.4      Как изменяются свойства материала, если он подвергается предварительной вытяжке за предел текучести?

11.5      Как определяется условный предел текучести на диаграмме.?

11.6      Какие механические свойства материала можно определить по диаграмме растяжения?

11.7      Что характеризует коэффициент Пуассона?