Випробовування зразків матеріалів на розтягнення

Міністерство освіти і науки України

Економіко-технологічний інститут імені Роберта Ельворті

Прикладна механіка

Лабораторна робота з навчальної дисципліни

Опір матеріалів

Тема лабораторної роботи

«Випробовування зразків матеріалів на розтягнення»

Виконав: Штим В. В.

ПМ-22

Перевірив: Пирогов В. В.

Кропивницький

2023

          Лабораторна робота №1

   «Дослідження образців матеріалів на розтягування»

Цілі та задачі:

Експериментальне визначення механічних характеристик: межі плинності

σт, межі міцності σв, істинного опору розриву Sk, відносного подовження

і відносного звуження ψ зразка матеріалу після розриву.

Опис лабораторного обладнання:

Для визначення механічних характеристик матеріалів використовують

випробувальні машини. Застосовують розривні та універсальні випробувальні машини

всіх систем за умови їхньої відповідності вимогам ГОСТ. Зовнішній вигляд

випробувальної машини з електромеханічним силозбудником представлений на малюнку 1.1.

 [pic 1]        мал 1.1

                       1 – испытуемый образец; 2 – динамометр; 3 – захваты; 4 – траверса; 5 – ноутбук

Короткі теоретичні відомості:

При випробуванні на розтягування зразок певної форми та розмірів

досліджуваного матеріалу міцно закріплюється своїми кінцями (головками) у захватах випробувальної машини і піддається безперервному плавному деформуванню до

руйнування. При цьому реєструється залежність між навантаженням, що розтягує, і

подовженням розрахункової частини зразка у вигляді діаграми розтягування зразка. Для

випробувань на розтяг застосовують стандартні зразки за ГОСТ 1497, який передбачає сім типів зразків. Один із типів представлений на  малюнку 1.2. [pic 2]

Малюнок 1.2 – Геометрична модель зразка: d0 – діаметр розрахункової частини зразка; l0 – Довжина розрахункової частини зразка; l – довжина робочої частини зразка.

Відношення l0 до d0 має бути чітко визначеним.

Під час проведення випробувань повинні дотримуватися такі основні умови:

якісне центрування зразка в захватах випробувальної машини, плавність

деформування, швидкість переміщення активного захоплення при випробуванні до межі

плинності не більше 0,1, за межею плинності – не більше 0,4 довжини розрахункової частини

конструкційної сталі (С ≥0,35%) та сірого чавуну наведені на малюнках 1.3[pic 3]

       мал. 1.3 – Діаграми розтягування зразків: низьковуглецева сталь (а), конструкційна сталь (б), чавун (в)

Розглянемо детальніше діаграму розтягування зразка з низьковуглецевої

сталі (рисунок 1.4). На початковій ділянці діаграми між силою F та подовженням ∆l дотримується пряма пропорційна залежність – взірець підпорядковується закону Гука.

                                Рисунок 1.4 – Діаграма розтягування зразка із низьковуглецевої сталі[pic 4]

Діаграма розтягування зразка дозволяє оцінити поведінку матеріалу зразка в

зразка за хвилину, можливість призупиняти навантаження з точністю до одного

найменшого поділу шкали силовимірювача, плавність розвантаження.

Діаграми розтягування зразків із низьковуглецевої сталі (С≤0,3%),пружною та пружно-пластичною стадіями деформування, а також визначити

механічні властивості матеріалу.

Для отримання чисельно порівнянних між собою механічних характеристик

матеріалів діаграми розтягування зразків перебудовують у діаграми розтягування