1. Перед проведением испытаний каждый студент должен быть ознакомлен с правилами техники безопасности при работе на машине.
2. Ознакомиться о устройством и принципом действия машины МУИ-6000. (Внимание! Без разрешения преподавателя или лаборанта машину не включать!)
3. Измерить диаметр образца.
4. Вычислить величину прикладываемой нагрузки Q на I уровне нагружения. Эта нагрузка соответствует максимальному напряжению цикла, равному 0,6σпч для черных металлов и 0,5σпч для цветных. , отсюда
ВВЕДЕНИЕ
Экспериментальные методы определения деформаций и напряжений играют важную роль в инженерном деле.
Все фактические сведения о характеристиках прочности, упругости и пластичности различных материалов, используемые в расчетах, получены экспериментальным путем.
Измерение деформаций и напряжений требуется также при опытных проверках различных теоретических предпосылок курса "Сопротивление материалов".
Кроме того, в ряде случаев из-за сложности конфигурации детали теоретический путь решения задачи вообще оказывается невозможным и его приходится заменять экспериментальным; измерением напряжений.
В настоящее время для опытного определения напряжений часто используется электротензометрический метод. К преимуществам этого метода следует отнести:
I) большую точность измерений;
2) возможность измерения не только постоянных, но
и быстро меняющихся деформаций;
З) возможность замера деформаций на расстоянии;
4) измерение деформация в одной и той же точке по разным направлениям.
I. ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОТЕНЗОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА
Сущность электротензометрического метода измерения деформаций или напряжений заключается в использовании закона прямо пропорциональной зависимости изменения омического сопротивления проводника от изменения его длины.
На деталь в том месте, где требуется определить величину напряжений, наклеивается датчик омического сопротивления тензодатчик. Наиболее распространены константановые проволочные и фольговые тензодатчики.
Проволочные датчики изготавливаются из проволоки диаметром 0,012-0,05 мм. Несколько параллельно уложенных петель проволоки I (рис. I) наклеиваются на бумагу 2 толщиной 0,02-0,05 мм, которая изолирует проволоку от детали. Сверху наклеивается защитная бумага, предохраняющая датчик от сырости и ржавления. Выводы датчика 3 служат для подключения его в измерительную схему.
Рис. I,
Длина петли (S), на которой измеряется деформация, называется базой датчика. Обычно S - 5÷50 мм. Наиболее распространены датчики о базой 20÷25 мм.
Изготовленный датчик наклеивается на испытываемую деталь
системой нагружения (отношение плеч I: 14,4), а по способу нагружения - к машинам, осуществляющим принцип постоянства заданной величины нагруженияобразца в течение всего времени испытания. При этом образец, вращаясь, испытывает напряжения, изменяющиеся по симметричному циклу (Rσ = - I).
МУИ-6000 включает: I/ шпиндельные бабки с приводом и счетчиком циклов, 2/ механизм нагружения.
Шпиндельные бабки служат для закрепления и передачи испытательной нагрузки на образец. Привод включает электродвигатель 3 с числом оборотов 2860, клиноременную передачу с передаточным отношением 2,125: I и гибкий валик. При указанных параметрах передачи испытываемый образец делает 6000 об/мин. Число циклов фиксируется счетчиком циклов 4, закрепленным на корпусе специального червячного редуктора с передаточным отношением 1:100. Механизм нагружения обеспечивает создание необходимого изгибающего момента на испытуемом образце, прогиб образцов измеряют индикаторами часового типа, нагрузку и разгрузку образцов осуществляют плавно вращением рукоятки, связанной о ходовым винтом.
МАШИНА УРС 2/3000 для испытании на усталость при растяжении-сжатии представляет собой резонансную машину с инерционным силовозбуждением. Конструкция и правила эксплуатации машины изложены в отдельной инструкции.
Образцы для испытаний
Испытания на усталость проводят на образцах с рабочей частью, очерченной по ГОСТ 25.502-79. При постоянстве заданных напряжений цикла по гост применяют гладкие образцы круглого профилятипа I и II. Чувствительность металла и концентрации напряжений определяют на образцах типа VIII с кольцевой выточкой круглого профиля (рис. 24).
Образцы изготовляют по второму классу точности. Поверхность рабочей части гладких и надрезанных образцов должна соответствовать 9-10 классу чистоты по ГОСТ 2789-73 и не иметь следов коррозии, окалины, литейных корок и цветов побежалости, если это не предусмотрено условиями испытаний.
В пределах намеченной серии испытаний технология изготовления образцов из однотипных металлов должна быть одинаковой.
Тип и размеры образцов выбирают в зависимости от сечения металла
_
Если испытываемый материал не имеет на кривых усталости горизонтального участка, то определяют ограниченный предел выносливости - наибольшее напряжение, которое материал выдерживает, не разрушаясь в течение базового числа цикла нагружения.