Випробування сталі на зріз

Мета роботи. Вивчення особливостей та визначення міцності сталі при зрізі.

Загальні відомості. Чимало елементів конструкцій в процесі експлуатації працюють в умовах зрізу. Умови зрізу або зсуву виникають у випадку, коли на елемент,що розглядається з протилежних сторін на дуже близькій відстані одна від одної діють дві рівні за величиною сили, перпендикулярні вісі і направлені в протилежні сторони. Як приклад може служити розрізання ножицями прута, смуг, робота болтових та заклепочних з¢єднань, штифтів. Розглянемо штифтове з¢эднання трьох смуг (рис.10.).Допускається, що деформація штифта під дією протилежно направлених сил зводиться до зсуву в площинах а - а і в - в. При цьому скривленням штифта і зім¢яттям нехтують. Допускаючи, що напруження рівномірно розподілені по всьому поперечному перерізі штифта на площинах а - а і в - в, можна визначити величину середнього дотичного напруження.

, (1)

де F- навантаження;

A- площа поперечного перерізу штифта

m- число площин зрізу (в даному випадку m = 2).

При розрахунках на міцність використовується експериментальна величина границі міцності на зріз, що визначається із виразу:

, (2)

де F_мах - максимальне зусилля, яке витримує штифт до зрізу.

Рис. 12. Схема експериментів на зріз

 

Проведення роботи.

 

Випробування проводиться на розривній машині Р -10 (робота 4) за допомогою пристрою, що показаний на рис.12.

Штифт 1 з площею круглого перерізу F вставляють в сполучені отвори пуансона 2 і матриці 3, які виготовляються із гартованої сталі. Зріз на площинах а-а і в - в здійснюється шляхом плавного прикладання стискуючого навантаження на нижній і верхній площадках. Рівень навантаження контролюється шкалою силовимірювача. Показники фіксуючої стрілки відповідають максимальному зрізаючому навантаженню F_мах.

З приведеної вище формули (2) визначаємо границю міцності штифта на зріз. Дані випробувань заносимо в протокол 6.

 

 

Протокол випробувань

до лабораторної роботи №6

Найменування	Позна-чення	Оди- ниця	Стальний зразок
Розміри зразків до випробування
Діаметр	D, l	м
Площа	2A	м2
Результати випробувань
Руйнівне навантаження	Fв	кН
Границя міцності на зріз	в	МПа
Коефіцієнт запасу міцності	k	-
Допустиме напруження а) із випробування б) за нормами
[ ]	МПа
[ ]	МПа

 

Ескізи зразків після випробування

Стальний______________________________________________________

 

До руйнування	Після руйнування

Рис.13. Розміри та вид зразка після руйнування

РОБОТА № 7