Усталостные испытания материала при одновременном кручении и изгибе

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное  образовательное учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

[pic 1]

Институт электронного обучения

Цель работы

Ознакомление с методикой и приобретение умения  определять предел выносливости - основную характеристику, оценивающую сопротивление материала усталостному разрушению.

Приборы, материалы

Для проведения лабораторной работы применяют стандартные образцы (ГОСТ 25.502-79. тип II, рисунок 1), состоящие из рабочей части и утолщенных головок для закрепления в захватах испытательных машин. Рабочая часть - сплошного круглого сечения диаметром 7-8 мм, изготавливается по точности не ниже 7 квалитета, шероховатость поверхности Ra=0,32-0,16 мкм, поверхность не должна иметь следов коррозии, окалины, литейных корок, цветов побежалости и т.ж. Образцы изготавливаются из стали 45 ГОСТ 1050-88.

В лабораторной работе используется испытательная машина типа НУ (ГОСТ 1497-84).

Для измерения образца используется штангенциркуль нониусный по ГОСТ 166-89.

Теоретические положения

1. Дайте определение усталости

 Усталость - процесс постепенного накопления повреждений материала под действием переменных напряжений, приводящий к изменению его свойств, образованию и развитию трещин и к разрушению. 

1. Укажите формулу для определения веса груза G, расшифруйте

 G0+G 

где  G0=127,5 Н - собственный вес рычажной системы и грузовой подвески устройства, G - вес груза, устанавливаемого на подвеску. 

1. Укажите формулу для определения числа циклов N, расшифруйте

 N=60thn  

где  th - продолжительность испытания в часах с момента нагружения образца до момента его разрушения или до момента прекращения его испытания;

n = 3000 об/мин - частота вращения испытуемого образца, равная частоте вращения приводного электродвигателя. 

1. Назовите материал, из которого изготовлен испытываемый образец.

 Сталь 45 ГОСТ 1050-88.  

1. Укажите характеристики испытываемого материала (предел прочности, текучести при растяжении).

 σu = 598 МПа, σy = 363 МПа. 

Практическая часть

1. На рис. 1 дан эскиз образца. Указать требуемые размеры L и d испытуемого образца:

[pic 2][pic 3][pic 4]

Рис. 1. Эскиз образца

1. На рис. 2 представлена схема испытательной машины. Перечислить обозначенные на схеме узлы и элементы машины:

[pic 5]

Рис. 2. Схема испытательной машины

1.  Барабан 
2.  Испытуемый образец  
3.  Барабан 
4.  Гибкий вал
5.  Редуктор со счётчиком оборотов 
6.  Электродвигатель 
7.  Станина 
8.  Маховик 
9.  Подвеска для грузов 

1. По результатам измерений, произведенных в ходе проведения лабораторной работы заполнить табл. 1. Сделать необходимые вычисления и заполнить табл. 2.

 σи = |σmax|=|σmin|= МИ/Wи,

где МИ=0,5(G0+G)l1,

где G0=127,5 Н - собственный вес рычажной системы и грузовой подвески устройства, G - вес груза, устанавливаемого на подвеску, l1=150 мм - расстояние между точками приложения силы и ближайшей опорой