Статично се наричат тези тестове, при които изпитваният материал е изложен на постоянна сила или сила, като се увеличава много бавно.
Статичните тестове се извършват с единично и доста бавно действие на натоварването върху продукта (пробата). При статични тестове на металите се определят еластични свойства, устойчивост на малки пластмасови деформации, устойчивост на значителни пластични деформации, устойчивост на фрактури, свойства характеризиращи пластичност и понякога също статичен вискозитет.
За да се разкрият напълно механичните свойства, е необходимо да се правят изпитвания на материали при различни методи на натоварване (опън, компресия, усукване, огъване и т.н.) с различно съотношение на максимално тангенциално и максимално нормално (опън) натиск. В този случай тангенциалните напрежения главно определят възможността за пластична деформация и след нейното развитие възможността за разрушаване, дължащо се на изрязването.
Нормалните напрежения определят преобладаващо опасността
крехка фрактура поради откъсване.
При статични изпитвания инерционните сили на подвижните части на машината за изпитване обикновено са пренебрегвани.
Статичните деформации се определят чрез измерване на размерите на деформираните образци с микрометър или калибър и също така според показанията на механични или електрически дебелини, прикрепени към пробата.
Основните видове статични тестове включват тестове за опън, компресия, огъване и усукване.
ИЗПИТВАНИЯ ЗА НАЛЯГАНЕ
Едноаксичните тестове за опън - най-често срещаният тип тест за оценка на механичните свойства на металите и сплавите - са сравнително лесни за анализ и позволяват определянето на няколко важни механични характеристики на материала, които са критерий за качеството му и са необходими за конструктивни изчисления въз основа на резултатите от един експеримент.
Методите за изпитване на опън са стандартизирани. Съществуват отделни стандарти за изпитване при стайна температура (GOST 1497 - 84) при повишени температури до 1200 ° C (GOST 9651-84) и понижени температури от 10 до -100 ° С (GOST 11150-84); тест за опън за тънки листове и ленти (GOST 11701 - 84). Те формулират определенията за характеристиките, оценени чрез тестване, дават типични форми и размери на пробите, основните изисквания за тестовото оборудване, методите за изпитване и изчисляването на резултатите.
ПРОБИ И МАШИНИ ЗА НАЛЯГАНЕ
При тестове за опън се използват образци с работна част под формата на цилиндър (цилиндрични образци) или пръчка с правоъгълно напречно сечение (плоски образци). Фигура 1 показва най-често използваните стандартни проби за тестване при стайна температура - цилиндрична (a) и правоъгълна (b). В допълнение към основната работна част повечето образци имат глави с различни конфигурации за монтиране в захващащи устройства. Основни размери на извадката:
1. работна дължина L - част от пробата между главите и секциите
за захващане с постоянна площ на напречното сечение;
а е цилиндрична проба;
б - правоъгълен модел.
2. начална прогнозна дължина Lза - Парцел с работна дължина, който се определя от удължението:
3. първоначалния диаметър на работната част dо за цилиндрична или начална дебелина aза - и ширина bза работни части за плоски екземпляри.
Машините за изпитване на опън са много разнообразни. Много от тях са универсални и могат да се използват при други статични тестове. Модерните машини от висок клас са сложни, често автоматизирани устройства; те все повече се оборудват с компютри, с помощта на които изчисляването на всички характеристики на свойствата може да се извърши по време на теста или непосредствено след завършването му.
Съгласно принципа на работа на задвижващия механизъм се различават машините с механични и хидравлични задвижвания. Машините с механично задвижване обикновено имат малък капацитет: те обикновено са предназначени за прекъсване на силите от не повече от 0.1 - 0.15 MN. Хидравличното задвижване се използва при машини с по-голяма мощност, предназначени за товари до 1 MN и по-големи.
При хидравлично задвижвани машини е по-трудно да се поддържа определена скорост на деформация на пробата, отколкото при използване на механично задвижване.
За измерване на силата на съпротивление на напрежението на пробата се използват няколко вида устройства. Най-често срещаните от тях са лост, махало, торсионни електрометрични инструменти за измерване на силата и меддози.
Всички устройства за измерване на сила дават възможност не само да се фиксира силата на съпротивление на пробата към деформация по време на изпитването, но и да се записва кривата на промяна на тази сила в зависимост от деформацията (абсолютно удължение) на пробата. Кривата в координатите на товара - удължението се нарича основна диаграма на напрежението, което е общият резултат от теста. Писалката на рекордера, движеща се по касетата на барабана на диаграмата, е свързана само с измервателния уред за сила. Възможността за фиксиране на деформациите в диаграмата на опъване се осигурява чрез въртене на барабана - посоката на движение на колана се оказва перпендикулярна на товарите.
МЕТОД ЗА ИЗПИТВАНЕ ЗА СТРЕЛЯНЕ
Основните изисквания за метода за изпитване на опън са определени в стандартите. Тези изисквания следва да се считат за минимални. Когато извършват например изследователска дейност, те могат да бъдат значително подобрени. Спазването на стандартната процедура за изпитване е особено важно в заводите, когато резултатите са критерий за качеството на продукта или характеристиките на паспорта му.
Всяка проба е маркирана, измерена и маркирана преди тестването. Маркирането се прилага извън работната дължина на извадката.
Всички размери след изпитването се определят с точност най-малко 0,1 мм. За да получите по-точни резултати, използвайте инструментални микроскопи. Всеки размер трябва да се измерва няколко пъти.
Размерът на натоварването трябва да се определи с точност от 0,5 от най-малката стойност на индикатора на механизма за измерване на силата. Диапазонът на натоварванията се избира така, че силите на съпротивлението на пробата към деформацията, които ще определят якостните характеристики, да са не по-малко от 0,1 от скалата на избрания диапазон и не по-малко от 0,04 пълен товар на изпитвателната машина. Желателно е максималната сила на съпротивление на пробата да бъде във втората половина на скалата. При този избор на диапазона от натоварвания ще бъде осигурена най-голяма точност при изчисляването на характеристиките на свойствата.
Чрез метода за провеждане на изпитания на опън при повишени и отрицателни температури се налагат редица специфични изисквания. По време на изпитванията при високи температури отоплителните устройства (термостати и пещи с различни конструкции) трябва да осигуряват равномерно нагряване на пробата в рамките на предвидената дължина и поддържане на зададената температура в рамките на установените граници по време на цялото време за изпитване. Препоръчва се дължината на работното пространство на пещта да бъде най-малко пет пъти по-голяма от първоначалната изчислена дължина на пробата.
При повишени температури средата на пробата е силно повлияна от свойствата на много метали. По-специално, по време на загряване, задържане и по време на теста е възможно взаимодействието на материала на пробата с въздушните газове. Благодарение на окисляването, нитрирането и хидрогенирането, механичните свойства могат драстично да се променят. Поради това при изпитвания при висока температура често е необходимо да се използват вакуумни пещи със защитна атмосфера, например инертни газове (най-често аргон).
Дневните тестове при ниски температури между пристъпите на машината поставят плавателния съд с изолационни стени, съдържащи охлаждаща течност. Капацитетът на тази криомера трябва да бъде достатъчно голям, за да се осигури бързо охлаждане и способността да се поддържа определена температура на пробата по време на изпитването.
Като охлаждаща среда може да се използва смес от етилов алкохол от различни сортове със сух лед с течен азот. Течен азот без алкохол също се използва. В допълнение се използват хладилници с въздушна атмосфера.
ХАРАКТЕРИСТИКИ, ОПРЕДЕЛЕНИ ПРИ ИЗПИТВАНИЯ ЗА ТЕЖЕСТИ
Механичните свойства под напрежение, както при другите статични тестове, могат да бъдат разделени на три основни групи: якост, пластичност и вискозитет. Якостните свойства са характеристиките на устойчивостта на метала на пробата към деформация или фрактура. Повечето стандартни характеристики на якост се изчисляват от позицията на определени точки от диаграмата на напрежението под формата на условно напрежение на опън. На практика механичните свойства обикновено се определят от първичните криви на напрежение в координатите на товара - абсолютното удължение, които автоматично се записват върху лентата на изпитвателната машина.
Фигура 2 показва диаграма на опъване на проба от мека стомана, където
където е fо -началната площ на напречното сечение на пробата.
До точката А, деформацията е пропорционална на натоварването Допирателната на ъгъла на наклона на правата OA към оста на абсцисата характеризира еластичния модул на материала:
E = σ / δ
където δ е относителната деформация.
Модулът на еластичност Е определя твърдостта на материала, интензивността на нарастването на напрежението като еластична деформация. Физическото значение на Е
Фигура 2. Графика, простираща пробата от нисък въглерод
стомана (а) и схемата за определяне на условната граница
се свежда до факта, че той характеризира еластичността на материала на еластичната деформация, т.е. смесване на атомите от равновесното положение в решетката. Модулът на еластичност е практически независим от металната конструкция и се определя от междуатомните свързващи сили. Всички други механични свойства са структурно чувствителни и варират в зависимост от структурата (обработката) в широк диапазон. Напрежението, съответстващо на точка А, се нарича граница на пропорционалност (σми).
Лимит на пропорционалност - стреса, който материалът издържа, без да се отклонява от закона на Хоук. Усилие Pми определя стойността на границата на пропорционалност. Приблизително Pми може да се определи от точката, в която започва разминаването на натоварващата крива и продължаването на прав участък.
За да се подобри точността на изчислението на σми, се оценява като условно напрежение, при което отклонението от линейната зависимост между натоварването и удължаването достига определена стойност. Обикновено толерансът при определяне на σми за да се намали допирателната на ъгъла на наклон, образуван от допирателната към кривата на разтягане в точка А с оста на деформация, в сравнение с допирателната в началната еластична секция. Стандартният толеранс е 50%.
Еластична граница. Следващата характерната точка на първичния разтягане диаграма - точка В. Това съответства на товара, при който изчислява ясно стрес добив - щам при което остатъчният удължението достигне предварително определена величина, обикновено 0.05%, понякога по-малко - до 0.005%. Толерансът, използван при изчисляването, е посочен в обозначението на условната граница на еластичност:
Еластичната граница характеризира стреса, при който се появяват първите признаци на макропластична деформация. Поради ниската толерантност за остатъчното удължение, дори σ0.05 е трудно да се определи с достатъчна точност от основната диаграма на напрежение и деформация. Следователно, в случаите, когато не се изисква висока точност, се приема, че границата на еластичност е равна на границата на пропорционалност. Ако е необходима точна количествена оценка на σ.0.05, след това използвайте уреди за измерване на напрежението.
Якост на добива. При отсъствието на напрежение на зъба и на площ на добива в диаграмата условната граница на провлачване е напрежението, при което остатъчното удължение достига предварително определена стойност, обикновено 0.2%. Съответно условната граница на провлачване се обозначава с σ0.2. Якостта на провлачване характеризира стреса, при който се осъществява по-пълен преход към пластична деформация.
Характерът на условната граница на провлачване на поликристала е по принцип аналогичен на естеството на границата на еластичност. Но точно напрежението на провисване е най-честата и важна характеристика на устойчивостта на метали и сплави с малка пластична деформация.
Плавен преход от еластична към пластична деформация се наблюдава при опъване на такива метали и сплави, при които има достатъчно голям брой мобилни хлабави дислокации в първоначалното състояние (преди изпитването). Напрежение, необходимо за началото на пластична деформация на поликристален материал, както е измерено с граница на провлачване, се определя от силите на съпротивление дислокация движение в рамките на зърната, лесно прехвърляне чрез деформацията на техните граници и големина на зърната.
Същите фактори определят и физическата пропускателна сила σт - подчертава, при което пробата се деформира под действието на почти непроменено натоварване на опънт. В този случай се формира хоризонтална секция на кривата на разтягане, съответстваща на точката на провлачване.
Якостта на провисване зависи от размера на зърното. Тази зависимост е най-важната в теорията на проводимостта на поликристалите. Граничните стени на зърната служат като ефективни бариери за придвижване на дислокациите. Колкото по-фино е зърното, толкова по-често тези бариери се срещат по пътя на плъзгащите се дислокации и са необходими големи натоварвания, за да продължат пластичната деформация още в началните етапи. В резултат на това, тъй като зърното се раздробява, силата на провисване се увеличава. Многобройни експерименти показаха, че по-ниската пропускателна способност
където σаз и Кш - материални константи при специфична температура на изпитване и скорост на опъване; г - размер на зърното.
Дадената формула, кръстена на нейните първи автори Петч-Хол, е универсална и описва влиянието на размера на зърното не само върху якостта на провлачване, но и върху всякакво напрежение на потока в равномерната деформационна област.
Якостта на провлачване е температурно чувствителна характеристика. В зависимост от трансформациите на структурата тук може да има спад, покачване и сложна зависимост от температурата. Например, увеличаване на разтягане температурата предварително гаси сплав - свръхнаситена твърд разтвор води първоначално до увеличаване на провлачване до определена максимална съответстваща на голям брой dispesrnyh последователен утаява продукти от твърд разтвор разлагане, и по-нататъшно повишаване на температурата ще намалява поради загуба на частици съгласуваност с матрицата и тяхното коагулиране.
Крайната сила. Чрез увеличаване на напрежението над якостта на опън добив в резултат на силна деформация втвърдяването на металната настъпва (промяна в неговата структура и свойства), и повишава устойчивостта на деформация, така че добивът на разтягане част наблюдава покачване крива (армировка част). До точка D пробата се удължава равномерно. Най-високата стойност на товара, предшестваща унищожаването на пробата, се обозначава с Pмакс. Точка D характеризира максималното условно напрежение, което се получава по време на изпитването, наречено временно съпротивление или якост на опън.
Временно съпротивление (σв) - условно напрежение, определено от съотношението на текущата сила към оригиналната площ на напречното сечение на пробата и съответстващо на най-голямото натоварване Pмакс, преди унищожаването на извадката.
В момента съответства на товара Pмакс, има забележимо локално стесняване на пробата (шията). Ако до този момент пробата има цилиндрична форма, тогава разтягането на пробата е концентрирано в областта на шията.
Секция D - E съответства на бързо намаляване на сечението на врата, в резултат на което силата на опън намалява, въпреки че напрежението се увеличава (площта на напречното сечение в гърлотоBP 10-20%) силата обикновено е по-малка, толкова по-голяма е пластичността. Но преходът към крехко разрушение се придружава, като правило, от намаляването на свойствата на силата.
В зависимост от величината на удължението, разликата между границите на добива и якостта се променя, съотношението σ0,2/
СТАТИЧНИ ИЗПИТВАНИЯ - концепция и видове. Класификация и характеристики на категорията "СТАТИЧНИ ИЗПИТВАНИЯ" 2014, 2015 г.
Прочетете също
Необходимостта от провеждането на термостатични изпитания на космически кораб или неговите елементи възниква в случаите, когато такива натоварвания като високи и ниски температури, статични, вибрационни и линейни инерции действат върху конструкцията по време на работа. [прочетете повече].
Необходимостта от провеждането на термостатични изпитания на космически кораб или неговите елементи възниква в случаите, когато такива натоварвания като високи и ниски температури, статични, вибрационни и линейни инерции действат върху конструкцията по време на работа. [прочетете повече].
Известни методи за възпроизвеждане на повърхностните товари при нормални статични изпитвания в повечето случаи се основават на замяната на разпределените сили (условия на околната среда) със система от елементарни концентрирани сили (условия на изпитване на стенда). Такава сила. [прочетете повече].
Известни методи за възпроизвеждане на повърхностните товари при нормални статични изпитвания в повечето случаи се основават на замяната на разпределените сили (условия на околната среда) със система от елементарни концентрирани сили (условия на изпитване на стенда). Такава сила. [прочетете повече].
Статични тестове
където σаз и Кш - материални константи при специфична температура на изпитване и скорост на опъване; г - размер на зърното.
Дадената формула, кръстена на нейните първи автори Петч-Хол, е универсална и описва влиянието на размера на зърното не само върху якостта на провлачване, но и върху всякакво напрежение на потока в равномерната деформационна област.
Якостта на провлачване е температурно чувствителна характеристика. В зависимост от трансформациите на структурата тук може да има спад, покачване и сложна зависимост от температурата. Например, увеличаване на разтягане температурата предварително гаси сплав - свръхнаситена твърд разтвор води първоначално до увеличаване на провлачване до определена максимална съответстваща на голям брой dispesrnyh последователен утаява продукти от твърд разтвор разлагане, и по-нататъшно повишаване на температурата ще намалява поради загуба на частици съгласуваност с матрицата и тяхното коагулиране.
Крайната сила. Чрез увеличаване на напрежението над якостта на опън добив в резултат на силна деформация втвърдяването на металната настъпва (промяна в неговата структура и свойства), и повишава устойчивостта на деформация, така че добивът на разтягане част наблюдава покачване крива (армировка част). До точка D пробата се удължава равномерно. Най-високата стойност на товара, предшестваща унищожаването на пробата, се обозначава с Pмакс. Точка D характеризира максималното условно напрежение, което се получава по време на изпитването, наречено временно съпротивление или якост на опън.
Временно съпротивление (σв) - условно напрежение, определено от съотношението на текущата сила към оригиналната площ на напречното сечение на пробата и съответстващо на най-голямото натоварване Pмакс, преди унищожаването на извадката.
В момента съответства на товара Pмакс, има забележимо локално стесняване на пробата (шията). Ако до този момент пробата има цилиндрична форма, тогава разтягането на пробата е концентрирано в областта на шията.
Секция D - E съответства на бързо намаляване на сечението на врата, в резултат на което силата на опън намалява, въпреки че напрежението се увеличава (площта на напречното сечение в гърлотоBP 10-20%) силата обикновено е по-малка, толкова по-голяма е пластичността. Но преходът към крехко разрушение се придружава, като правило, от намаляването на свойствата на силата.
Статични тестове
Авиация: Енциклопедия. - М.: Великата руска енциклопедия. Главен редактор Г.Р. Фистула. 1994 година.
Вижте какви са "статичните тестове" в други речници:
статични тестове - 26 статични теста Тестове за статично натоварване съгласно настоящите стандарти Източник: GOST R 52064 2003: Асансьори с работни платформи. Условия и определения на оригиналния документ... Речник на термините на регулаторната и техническата документация
Статично тестване - стационарна зала за изпитване на TsAGI. статични тестове? експериментален метод за изследване на състоянието на напрежение и напрежение и статичната якост на конструкцията на самолета. C. и. проведено за оценка на действителната сила...... Енциклопедия "Авиация"
Статично тестване - стационарна зала за изпитване на TsAGI. статични тестове? експериментален метод за изследване на състоянието на напрежение и напрежение и статичната якост на конструкцията на самолета. C. и. проведено за оценка на действителната сила...... Енциклопедия "Авиация"
Статично тестване - Static Testing Hall на ЦАГИ. статични тестове? експериментален метод за изследване на състоянието на напрежение и напрежение и статичната якост на конструкцията на самолета. C. и. проведено за оценка на действителната сила...... Енциклопедия "Авиация"
Статично тестване - Static Testing Hall на ЦАГИ. статични тестове? експериментален метод за изследване на състоянието на напрежение и напрежение и статичната якост на конструкцията на самолета. C. и. проведено за оценка на действителната сила...... Енциклопедия "Авиация"
Статични изпитвания на основата - изпитвания, проведени за определяне на статичните деформации на усукване на напречните болтове и за установяване на съответствие с техните технически изисквания. [RTM 108.021.102 85] Рубрика на термина: Теория и дизайн на конструкциите Енциклопедия Рубрики:...... Енциклопедия на термините, определенията и обясненията на строителните материали
Статични тестове на основата - Изпитвания, извършени за определяне на статичните деформации на усукване на напречните болтове и за установяване на съответствие с техническите им изисквания Източник: RTM 108.021.102 85: Енергийни блокове с мощност на турбината. Изисквания на фондацията... Речник на термините - референтни условия на регулаторна и техническа документация
Контрол на статичното изпитване на натоварването - тестове с помощта на постепенно увеличаващ се външен товар, приложен върху продукта, предназначен да установи съответствието между реалните и проектните стойности на характеристиките на здравина, твърдост и устойчивост на пукнатини на продуктите... Енциклопедия на термините, дефинициите и обясненията на строителните материали
Контрол на изпитването на статичното натоварване - тестове, използващи нарастващо външно натоварване, приложено върху продукта, предназначено да установи съответствието между действителните и проектните стойности на характеристиките на здравина, твърдост и устойчивост на пукнатини на продуктите....... Официална терминология
контролни проверки на статичното натоварване - 3.3 изпитвания за статично натоварване на контрола: Изпитвания с помощта на постепенно увеличаващ се външен товар, приложен върху продукта, предназначен да установи съответствието между действителните и проектните стойности на характеристиките...... Речник на термините на нормативната и техническата документация
въведение
статична твърдост на опън
Статичните тестове са експериментален метод за изследване на състоянието на напрежение и напрежение и статичната якост на структурите (тестови обекти). Извършват се статични тестове, за да се прецени правилността на избора на схема на проектиране и методите за изчисляване на якостта, качеството на проектантското изследване, правилността на избора на материали и производствената технология, както и да се определи действителната сила чрез зареждане на конструкцията до отказ. При статични тестове стойностите и разпределенията на проектното натоварване, действащи върху тествания обект, се възпроизвеждат в различни случаи на натоварване.
Статични тестове. Видове статични тестове
Статичните тестове се извършват чрез плавно увеличаване на натоварването на стандартния образец до пълното му унищожаване. Скоростта на натоварване е от 10 -4 до 10 -1 s -1. В този случай по всяко време е възможно да се определи с достатъчна точност стойностите на силата, приложена към пробата, като се използва преобразувател на сила, както и да се измери деформацията чрез използване на преместващ или деформационен преобразувател.
Според метода на натоварване се разграничават следните статични тестове:
Изпитвания на опън
Най-честите са тестовете за опън. За тях се правят стандартни проби от изпитвания материал, единият от които е показан на фигура 1. Пробите се тестват върху машини за опъване, при които са необходими аксиални натоварвания, ги разтягат и разрушават. Има два вида машини за изпитване:
1. Механично задвижване (механично), при което деформацията се извършва чрез вкарване или натискане на винта с помощта на червячна предавка;
2. Хидравлично задвижване (хидравлично), при което деформацията на пробата се осъществява чрез придвижване на буталния прът на хидравличния цилиндър.
За да се измери силата, приложена към пробата в модерни тестови машини, се използват чувствителни на напрежение преобразуватели. В допълнение към тях на старите тестови машини могат да се използват и лостове, махало и торсионни тестери. Всички те ви позволяват да записвате кривата на промяна на силата в зависимост от движението на движещата се ръкохватка на машината за изпитване.
На фиг. 2 изобразява примерна диаграма, записана при тестване на проба от нисковъглеродна стомана. Растежът на удължаването на пробата се фиксира върху оста на абсцисата в определен мащаб и нормалната сила, възникваща в нейното напречно сечение, цифрово равна на аксиалното натоварване, приложено към пробата, се записва по оста на оста. Характерните точки в диаграмата са отбелязани с номера 1, 2, 3 и 4.
В началото на теста (до 1 с ордината) удължаването се увеличава пропорционално на силата, като по този начин се потвърждава валидността на закона на Hooke. По-нататъшното удължаване се увеличава непропорционално на силата. При определена стойност на нормалната сила (знак 2) пробата се разширява, без да се увеличава товарът. Това явление се нарича метален поток.
В края на етапа на добива материалът от пробата отново започва да устои на товара до ниво 3 с ординат, след което се наблюдава намаляване на съпротивлението на пробата спрямо натоварването. Това обстоятелство се обяснява с факта, че върху пробата започва да се появява локално изтъняване (врат), а в бъдеще диаграмата фиксира разтягането не на цялата проба, а само на нейната част в зоната на образуваното гърло. В момента на окончателното унищожаване на пробата се отбелязва номер 4.
Ако след прехода през етапа на добива, например, в момента, отбелязан с точка в диаграмата (Фигура 2), пробата се разтоварва, тогава процесът на разтоварване се изобразява като сегмент, успоредно на сегмента в началото на теста. Както може да се види, след разтоварване остатъчното удължение не стана равно на удължението на пробата, изразено като сегмент, но намалено от стойността на еластичното удължение. Сега, ако същата проба е подложена на презареждане, ще се окаже, че натоварването ще съвпадне с линията, т.е. частта от диаграмата вляво от тази линия няма да се повтори. Следователно, след предварително разтягане на пробата в етап на течливост, нейният материал е в състояние да абсорбира големи натоварвания без остатъчни деформации. Феноменът на увеличаване на еластичните свойства на материала в резултат на предварителното изтегляне над провисалната якост се нарича "втвърдяване на работното място".
Нормалните сили, възникващи в пробата и удължаването й, не могат да служат като обективни критерии за оценка на свойствата на материала, тъй като те зависят от абсолютните размери на самата проба. За да се получат механичните характеристики на материала, диаграмата, взета по време на тестването на пробата, трябва да се реорганизира в конвенционална разтегателна диаграма (първо конструирана от J. Bernoulli) в координати (,), които не зависят от абсолютните размери на пробата (фиг.3). За да направите това, всички координати и абсциси на диаграмата в координатите (,) (виж фигура 2) трябва да бъдат разделени съответно на първоначалната изчислена дължина и началната площ на напречното сечение на пробата (фиг.4, а).
Фиг. 3 Фиг. 4
Разделяйки ордината, получаваме границата на пропорционалност
това е най-големият стрес, за който законът на Хуек е валиден; разделяйки ординатата, получаваме якост на провлачване, т.е. напрежението, при което растежът на пластичната деформация се осъществява при постоянно натоварване; разделяйки се, получаваме якостта на опън (временно съпротивление), т.е. условното напрежение, съответстващо на максималното натоварване, което образецът издържа преди повреда.
При изпитването на някои пластмасови материали (средно въглеродна стомана, мед, алуминий) не се формира ясно изразен добив на диаграмата на опън (Фигура 5). За такива материали се въвежда условна граница на провлачване, равна на натоварването, при която надлъжната деформация на образеца, t, e, е 0,2%. Определя се условната граница на провлачване.
Фиг.5 Фиг
Пластмасовите свойства на материалите се оценяват чрез остатъчна деформация при скъсване
където и са дължините на изчислената част от пробата след разрушаване и преди началото на теста (фигура 4, б).
Когато се изпитват при компресиране, пластмасовите материали до провисваща якост се държат по същия начин, както при напрежението, но по-нататъшната пластична деформация нараства по-бавно. Пробата постепенно се сплеска. На Фигури 3 и 5 отношението между и по време на компресията на пробите е показано с пунктирана линия.
При тестването на крехки материали (например проби от чугун) е установено, че те са в състояние да издържат на много по-големи натоварвания при компресиране, отколкото в напрежение. Появата на диаграми по време на тестване на проби от чугун е показана на фигура 6. Плътната линия показва връзката между и под напрежение, а пунктирната линия показва компресия. Според тези диаграми се определят границите на якост на опън () и компресия (). За крехки материали.
Статични тестове
Изградените сгради на кокили са издигнати по SNiPs, в които определено са опорните колони, поставени като фундамент, да бъдат подложени на тестове за статистически и динамични натоварвания.
Нашата фирма "Фондации и фондации" предлага услуги за този вид работа. Гамата разполага с всички необходими инструменти и оборудване и повече от 20 години тестваме купчини в Москва, региона на Москва и в други региони на Русия.
Статистическите тестове на купчини или по-скоро тяхното поведение са много по-сложни от динамичните. Ще говорим за тях.
Защо имаме нужда от статистически тестове на купчини
Основната цел на теста е да се определи дали действителната носеща способност на основния елемент съответства на проектното изчисление. Освен това се определя следното:
- вид и размер на пилоти;
- способността да се потопите до желаната дълбочина;
- зависимостта от свиване на основата под действието на товари.
Извършваме динамични и статични тестове на купчини! Покана - 8 (495) 133-87-71, 8 (495) 532-51-90
Опитът - повече от 10 години.
Какво е необходимо за тестване
За статични тестове се използва специална инсталация, която включва:
- конструкция на метални или стоманобетонови греди, през които товарът ще се прехвърли към купчината, тук е монтирано измервателно устройство, което контролира движението на основния елемент с точност до 0,01 мм;
- устройство, с което се създават необходимите товари под формата на крик или платформа с натоварено натоварване.
Как се провеждат тестовете
Основната характеристика на тестването на купчини със статистическо натоварване е вдлъбнатината му в земята. Точно вдлъбнатината, а не изпускането на товара отгоре, което съответства на динамичните методи. Следователно, този метод за определяне на носещия капацитет на фондацията изисква много време и труд.
Основното е да се разбере, че процесът на зареждане е поетапен метод с добавяне на товари в зависимост от проектното натоварване. Това означава, че вдлъбнатината се извършва на интервали, в които се записват параметрите и параметрите на експеримента. В този случай следващото натоварване може да се направи само след като купчината се стабилизира след предишното натоварване.
Преди да започнете изследването, е необходимо купчината, задвижвана в земята, да се съхранява в продължение на 3-20 дни. През това време тя ще възстанови комуникацията със земята. Времето за почивка зависи от вида на почвата:
- плътен пясъчен слой или остатъци - останалата част от пилето е 1 ден;
- пясъчна почва - 3 дни;
- глина - 6 дни;
- почвата, наситена с вода - 10-20 дни.
Що се отнася до оголените пилоти, които се изсипват в корпуса с монтирането на подсилваща рамка, тестовете могат да се извършват само след като бетонът е придобил най-малко 80% от своята здравина. Тестовите сонди със статично натоварване са същите като за всички фундаментни структури на купчината.
Първият етап - всички измервателни устройства са показани на нула. След това задайте първото натоварване, което притиска купчината в земята. Щом под действието си фундаментният елемент спира да се движи надолу, индикаторите се фиксират. И по този начин до последния товар, определен от правилата на тестовете. Стабилизирането на купчината (спиране на нейното потапяне) се счита за установено, ако не се движи надолу с товар в продължение на половин час, или преместването не надвишава 0,1 мм. В този случай съпротивлението на купчината се счита за натоварването, което е било инсталирано върху него. Времето за стабилизиране може да варира в зависимост от вида на почвата, където се движи основата на пилота:
- на пясъчни - до 60 минути;
- на глина до 2 часа.
Вместо стоки, можете да използвате хидравличен крик, чийто запас е натиснат върху купчината през носещата платформа. В този случай стойността на товара се определя, като се вземе предвид програмата за изпитване, но не повече от 10% от максималното натоварване. Методът на Jacking се осъществява с монтиране на котви или основи, разположени в близост до изпитваната единица.
Статистическото вдлъбване на купчини е най-точното изпитване, определящо действителната носеща способност на основата на пилота. Ето защо SNiPs определиха, че основната структура на конструирания обект трябва да бъде подложена на тези тестове поне в рамките на 1% от инсталираните пилоти.
Сортове статични тестове
Самият метод на вертикалната вдлъбнатина се използва основно за междинни елементи в основната структура. Но нейните крайни купчини са подложени както на хоризонтално налягане, така и на дръпване. Ето защо в тези области се извършват статични тестове.
Тестът за дръпване се извършва в съответствие със същите правила и правила като процеса на вдлъбнатина. Само в този случай купчинките на котвата ще бъдат притиснати, защото гнездото е монтирано на носещата платформа и ще издърпа тестваната купчина.
- Ако тестовите стълбове не се използват в бъдеще като елементи на фундаментната структура, те се изтеглят на височина 25 см.
- Ако се използват, те се подлагат на товари в съответствие с проектните данни.
Хоризонталното тестване има за цел да определи дали подпорите, монтирани в земята, могат да издържат на въздействието на налягането от сградата върху огъването. Това хидравлично гнездо е монтирано в хоризонтална равнина между двете купчини, опиращи се в краищата си. Налягането, създадено от гнездото, отклонява подпорите от определено количество, което трябва да съответства на изчислената стойност.
Тук всичко се извършва по същия начин, както в случая на други тестове. Това означава, че процесът се извършва на етапи с промени в натоварването. Това отчита не само големината на приложеното налягане, но и времето, през което се поддържат. Както в случая на вдлъбнатина и издърпване, хоризонталното тестване се извършва със стабилизирането на пилотите. Счита се, че е в стабилно състояние след натоварването, ако отклонението му в рамките на 2 часа не надвишава 0,1 мм.
Ако почвата се изпитва по този начин, изместването на опората не трябва да е по-малко от 40 mm на нивото на прилагане на товара. Тази точка се определя от лабораторията, която извършва изпитването. Трябва да се има предвид, че натискът върху купчината не трябва да надвишава изчислената (проектната) стойност.
Инсталираме отегчени, кафяви инжекции, кафяви и отегчени пилоти
Цялата работа - до ключ!
Стандарти за изпитване
Технологията на статистическите тестове на пилоти се извършва в съответствие с ГОСТ под номер 5686-1012, който се нарича "Почви. Методи на купчини за изпитване на място. Ясно е, че проучванията върху носещата способност на фундаментите могат да се извършват на три етапа на строителството.
- На етапа на изследването. Тоест, когато мястото на развитие определено е, но все още няма проект. В този случай цялата работа се извършва с една цел - да се установи действителната дължина на елемента на памука на фундаментната структура и да се определи точната й носеща способност. Тези показатели са включени в проекта.
- На етапа на проектиране. По принцип целта е същата като в първия случай. Това означава, че тестовете могат да се извършват или на първия, или на втория етап.
- След изграждането на фондацията. Това са т.нар. Контролни тестове, които трябва да потвърдят, че действителната носеща способност на пилотите съответства на проектната оценка.
Обикновено организацията на проекта определя колко и какви пилоти трябва да бъдат подложени на товари. В този случай се избират елементи, които се подлагат по време на работа на най-големите товари или се намират в най-неблагоприятните места по отношение на по-лоши почвени условия. Същата GOST на статични тестове на купчини определя такива места, изборът на които зависи главно от целта на тестовете:
- определяне на носещата способност на почвите, главно по отношение на размразените сортове;
- метод за отпускане на стреса;
- ускорено тестване.
Всички етапи на тестовете се записват в дневника на статичното вдлъбване на купчините, въз основа на които ще бъде написан актът. Той ще бъде подписан от представител на клиента, изпълнителя, дизайнерската организация и ръководителя на лабораторията. Списанието трябва да бъде правилно проектирано. То трябва да посочва:
- наименование на строителния обект;
- номерата на пилотите, които ще бъдат тествани;
- технически характеристики на подпорите: материал, размери, дълбочина на потапяне;
- метод на проникване: хидравличен крик или номинално натоварване;
- дата: начало и край;
- вид товар: вдлъбнатина, издърпване или хоризонтално;
- стъпално натоварване;
- измервания на инструментите на всеки етап;
- движещи се опорни стълбове.
Докладът трябва да включва графики, върху които има две оси: товари и размер на движенията. Обикновено мащабът се използва за това: 1 см - 1 мм отместване, 1 см - 5 тона натоварване. Ако се извършват тестове под високо налягане, скалата може да се промени от сантиметри до милиметри.
Ако изградите графика на хоризонталните статични тестове, вместо оста на товари можете да използвате времето за задържане на товара. За него скалата е взета 1 см (мм) - 10 минути.
Какво е необходимо за успешно тестване със статични товари
За успешно тестване със статични натоварвания ще ви е необходима само схема на основата на купчина, която да посочва кои от тях трябва да бъдат подложени на товари, като преглеждат геодезиста за вида на почвата на строителната площадка.
За останалите имаме в нашия арсенал всички необходими устройства, инструменти, измервателни уреди и оборудване, с които да провеждаме изследвания. Ето защо, освен това, не изискваме нищо от клиенти.
Трябва само да се обадите на 8 (495) 133-87-71, 8 (495) 532-51-90 и да оставите заявка за тестване.
Специалисти на фондации и фондации на PSK, които са били обучени и притежават сертификат и одобрение за този вид работа, ще ви отговорят на всички въпроси.
Статични тестове
Същността на изпитването на статични материали. Начини за тяхното провеждане. Изпълнение на тестването на опън, усукване и огъване и тяхната стойност в инженерната практика. Измервания на твърдостта на Викерс, метод на Бринел, метод на Рокуел.
по дисциплина Методи и средства за измерване, тестване и контрол
статична твърдост на опън
Статичните тестове са експериментален метод за изследване на състоянието на напрежение и напрежение и статичната якост на структурите (тестови обекти). Извършват се статични тестове, за да се прецени правилността на избора на схема на проектиране и методите за изчисляване на якостта, качеството на проектантското изследване, правилността на избора на материали и производствената технология, както и да се определи действителната сила чрез зареждане на конструкцията до отказ. При статични тестове стойностите и разпределенията на проектното натоварване, действащи върху тествания обект, се възпроизвеждат в различни случаи на натоварване.
1. Статични тестове. Видове статични тестове
Статичните тестове се извършват чрез плавно увеличаване на натоварването на стандартния образец до пълното му унищожаване. Скоростта на натоварване е от 10 -4 до 10 -1 s -1. В този случай по всяко време е възможно да се определи с достатъчна точност стойностите на силата, приложена към пробата, като се използва преобразувател на сила, както и да се измери деформацията чрез използване на преместващ или деформационен преобразувател.
Според метода на натоварване се разграничават следните статични тестове:
1.1 Тестване на опън
Най-честите са тестовете за опън. За тях се правят стандартни проби от изпитвания материал, единият от които е показан на фигура 1. Пробите се тестват върху машини за опъване, при които са необходими аксиални натоварвания, ги разтягат и разрушават. Има два вида машини за изпитване:
1. Механично задвижване (механично), при което деформацията се извършва чрез вкарване или натискане на винта с помощта на червячна предавка;
2. Хидравлично задвижване (хидравлично), при което деформацията на пробата се осъществява чрез придвижване на буталния прът на хидравличния цилиндър.
За да се измери силата, приложена към пробата в модерни тестови машини, се използват чувствителни на напрежение преобразуватели. В допълнение към тях на старите тестови машини могат да се използват и лостове, махало и торсионни тестери. Всички те ви позволяват да записвате кривата на промяна на силата в зависимост от движението на движещата се ръкохватка на машината за изпитване.
На фиг. 2 изобразява примерна диаграма, записана при тестване на проба от нисковъглеродна стомана. Растежът на удължаването на пробата се фиксира върху оста на абсцисата в определен мащаб и нормалната сила, възникваща в нейното напречно сечение, цифрово равна на аксиалното натоварване, приложено към пробата, се записва по оста на оста. Характерните точки в диаграмата са отбелязани с номера 1, 2, 3 и 4.
В началото на теста (до 1 с ордината) удължаването се увеличава пропорционално на силата, като по този начин се потвърждава валидността на закона на Hooke. По-нататъшното удължаване се увеличава непропорционално на силата. При определена стойност на нормалната сила (знак 2) пробата се разширява, без да се увеличава товарът. Това явление се нарича метален поток.
В края на етапа на добива материалът от пробата отново започва да устои на товара до ниво 3 с ординат, след което се наблюдава намаляване на съпротивлението на пробата спрямо натоварването. Това обстоятелство се обяснява с факта, че върху пробата започва да се появява локално изтъняване (врат), а в бъдеще диаграмата фиксира разтягането не на цялата проба, а само на нейната част в зоната на образуваното гърло. В момента на окончателното унищожаване на пробата се отбелязва номер 4.
Ако след прехода през етапа на добива, например, в момента, отбелязан с точка в диаграмата (Фигура 2), пробата се разтоварва, тогава процесът на разтоварване се изобразява като сегмент, успоредно на сегмента в началото на теста. Както може да се види, след разтоварване остатъчното удължение не стана равно на удължението на пробата, изразено като сегмент, но намалено от стойността на еластичното удължение. Сега, ако същата проба е подложена на презареждане, ще се окаже, че натоварването ще съвпадне с линията, т.е. частта от диаграмата вляво от тази линия няма да се повтори. Следователно, след предварително разтягане на пробата в етап на течливост, нейният материал е в състояние да абсорбира големи натоварвания без остатъчни деформации. Феноменът на увеличаване на еластичните свойства на материала в резултат на предварителното изтегляне над провисалната якост се нарича "втвърдяване на работното място".
Нормалните сили, възникващи в пробата и удължаването й, не могат да служат като обективни критерии за оценка на свойствата на материала, тъй като те зависят от абсолютните размери на самата проба. За да се получат механичните характеристики на материала, диаграмата, взета по време на тестването на пробата, трябва да се реорганизира в конвенционална разтегателна диаграма (първо конструирана от J. Bernoulli) в координати (,), които не зависят от абсолютните размери на пробата (фиг.3). За да направите това, всички координати и абсциси на диаграмата в координатите (,) (виж фигура 2) трябва да бъдат разделени съответно на първоначалната изчислена дължина и началната площ на напречното сечение на пробата (фиг.4, а).
Разделяйки ордината, получаваме границата на пропорционалност
това е най-големият стрес, за който законът на Хуек е валиден; разделяйки ординатата, получаваме якост на провлачване, т.е. напрежението, при което растежът на пластичната деформация се осъществява при постоянно натоварване; разделяйки се, получаваме якостта на опън (временно съпротивление), т.е. условното напрежение, съответстващо на максималното натоварване, което образецът издържа преди повреда.
При изпитването на някои пластмасови материали (средно въглеродна стомана, мед, алуминий) не се формира ясно изразен добив на диаграмата на опън (Фигура 5). За такива материали се въвежда условна граница на провлачване, равна на натоварването, при която надлъжната деформация на образеца, t, e, е 0,2%. Определя се условната граница на провлачване.
Пластмасовите свойства на материалите се оценяват чрез остатъчна деформация при скъсване
където и са дължините на изчислената част от пробата след разрушаване и преди началото на теста (фигура 4, б).
Когато се изпитват при компресиране, пластмасовите материали до провисваща якост се държат по същия начин, както при напрежението, но по-нататъшната пластична деформация нараства по-бавно. Пробата постепенно се сплеска. На Фигури 3 и 5 отношението между и по време на компресията на пробите е показано с пунктирана линия.
При тестването на крехки материали (например проби от чугун) е установено, че те са в състояние да издържат на много по-големи натоварвания при компресиране, отколкото в напрежение. Появата на диаграми по време на тестване на проби от чугун е показана на фигура 6. Плътната линия показва връзката между и под напрежение, а пунктирната линия показва компресия. Според тези диаграми се определят границите на якост на опън () и компресия (). За крехки материали.
1.2 Тест за компресия
Тестовете за компресия се извършват по-рядко, отколкото в напрежението, тъй като по време на компресирането е невъзможно да се получат всички механични характеристики на материалите. Така че пластмасовия материал не се свива при компресия, а се превръща в диск, който не позволява да се определи напрежението, съответстващо на силата на скъсване. Също така е невъзможно да се определят параметри, подобни на характеристиките на пластичността. Следователно тестът за компресия се подлага на предимно крехки материали.
Изпитванията при компресия на материалите се извършват по същия начин, както тестването при опън. По същия начин, както при изпитването за опън, се правят проби от изпитвания материал, които се компресират на изпитвателна машина до отказ. Той също така изготвя схема за компресиране. Дървесината, като анизотропен материал, се изпитва за компресиране по дължината на влакната и през влакната.
Тестовете за компресия се извършват съгласно следните стандарти: за стомана и чугун - GOST 25.503-80, бетон - GOST 10.180-90, дърво - GOST 16483.10-73 (по протежение на влакната) и GOST 16843.11-72 (по влакната). Тестовете за компресия се извършват на универсални машини за изпитване (например R-10, UMM-5 или UMM-50) или специални преси.
Пробите от материали се правят под формата на цилиндри със съотношение на размери h = (1,2) d (например за чугун d = 10-25 mm) или кубчета със страна от 20 mm или повече за дърво (фиг.7). Пробата се поставя между плочите на машината за изпитване и постепенно се зарежда с непрекъснато нарастващ товар. В този случай диаграмата на компресията се изчертава върху диаграма на барабана на машината (фиг.8).
Резултатите от тестовете за компресия зависят от условията на експеримента. Твърде много е трудно да се постигне прилагане на натиск точно по оста на пробата. Следователно, извадката не само ще се свие, но и ще се огъне. Колкото по-дълга е пробата, толкова по-голямо е въздействието на завоя (опитайте се да изстискате дълга и тънка клонка). За да се намали ефекта от огъване, се препоръчва да се използват проби, чиято дължина е не повече от два пъти по-големи от напречните им размери. Използването на твърде кратки проби също е нежелателно. Когато пробата се компресира, надлъжните размери намаляват, докато напречните се увеличават (според Закона на Poisson).
За пластмасовия материал (мед), диаграмата на компресия (фиг.8) до якостта на провлачане съвпада с диаграмата на опъване, обаче не се наблюдава ясно определена точка на провлачване. След преминаване през етапа на добив се получава бързо нарастване на деформациите и нарастващото напречно сечение на пробата става способно да издържа на постоянно увеличаващи се натоварвания. Пробата получава формата на цевта поради наличието на сили на триене върху краищата (Фиг. 9, а) и може да бъде сплескана в тънка плоча без признаци на фрактура, понякога дори без пукнатини. Следователно по време на теста обикновено се определя само границата на пропорционалност:
За гъвкавите материали модулът на еластичност Е, границата на еластичност и якостта на провлачване при компресия са почти същите като при напрежението. Силата на натиск не може да бъде определена на практика, тъй като пробата не се разрушава, така че се приема равна на крайната якост на опън. Характеристики, подобни на относителното удължение и относителното стесняване при счупване, също не са възможни с компресионното тестване.
Ако първоначално опънете пластмасовия материал извън границата на провлачване и след това, след разтоварването, го компресирайте, след това се наблюдава намаляване на провлачащата сила. Това явление, наречено ефект на Bauschinger, е свързано с анизотропно втвърдяване на материала, т.е. втвърдяване, в зависимост от посоката на натоварване.
Нестабилните материали (чугун, бетон, тухли и др.) Са по-устойчиви на компресия, отколкото на разтягане, поради което се използват за производство на материали, които работят при компресиране (например бетонът има 10 пъти по-голяма якост на натиск от якостта на опън). Поради това, крехки материали се използват главно в компресирани структурни елементи, поради което основният тип тестване на крехки материали е тестът за компресия. Следователно, за да се изчисли тяхната здравина, е необходимо да се познават механичните характеристики, получени по време на изпитването на компресия.
За чугун линейното сечение почти липсва в схемата за компресия (фиг.8); Законът на Hooke се изпълнява само приблизително в началния етап на товарене. Унищожението настъпва внезапно при максимално натоварване с появата на поредица от наклонени пукнатини, разположени приблизително под ъгъл от 45 ° спрямо образците, образуващи страничната повърхност, т.е. по линиите на действие на максималното тангенциално напрежение (фиг.9, Ь). Якостта на натиск се определя от зависимостите:
Якостта на натиск на чугуна надвишава максималната якост на опън с 4-5 пъти и якостта на огъване 2 пъти
Фигура 9. Естеството на унищожаването на различни материали при компресиране
а - мед; б - чугун; c, d - бетон без и със смазване на краищата;
d, e - дърво по протежение на влакната, съответно
1.3 Изпитвания на усукване
В инженерната практика машинни валове, усукани пружини и др. Работят за усукване. Ефектът на въртящия момент предизвиква тангенциално напрежение в напречното сечение на пробата. По силата на закона за сдвояване на тангенциалните напрежения в надлъжните сечения, минаващи през оста на вала, възникват същите тангенциални напрежения.
В този случай в елемента на материала, психически отделен от външните слоеве на дървесината със секции, които са успоредни и перпендикулярни на генераторите, само тангенциалните напрежения ще действат по ръбовете, т.е. елементът ще бъде в условия на срязваща деформация. При всяко наклонено сечение на избрания елемент, нормалните напрежения при срязване ще действат. Най-голямото нормално напрежение действа върху основните области, които, както е известно, са наклонени под ъгъл от 45 ° към генератора. Известно е от теорията на чисто срязване, че основните напрежения са еднакви в абсолютна стойност едно с друго и равно на тангенциални напрежения, т.е.
По този начин, когато торсионните кръгли пръти могат да бъдат опасни, тъй като напреженията на срязване, възникващи в напречните и надлъжните секции на вала, и нормалните напрежения, възникващи на местата под ъгъл 45 ° спрямо първия. В това отношение естеството на разрушаването на вала ще зависи от способността на материала да устои на действието на тангенциалните и нормалните напрежения.
Например, един стоманен вал ще се срути през напречното сечение, тъй като Стоманата не реагира добре на срязване - действието на тангенциалните напрежения, които се срещат както в надлъжно, така и в напречното сечение, а в напречното сечение площта на напречното сечение е много по-малка от надлъжната секция на вала.
В случай на усукване на дървени валове с надлъжно подреждане на влакна, пукнатини за счупване са ориентирани по протежение на генератора, тъй като дървото не устоява на ефекта на тангенциалните напрежения по дължината на влакната.
Крехкият материал, например чугун, не се съпротивлява добре на напрежението на опън, следователно, усукващите счупвания ще преминават по линии, нормални към действието на основните напрежения на опън, т.е. върху спирална повърхност, допирателните към тях формират ъгъл от 45 ° с оста на гредата.
При усукване, както и при опъване или компресия, в началния етап на деформация на пробата за повечето метали има линейна връзка между ъгъла на завъртане и въртящия момент - законът на Hooke (фиг.10). Според торсионната диаграма, подобно на диаграмата на разтягане, могат да се видят всички характерни секции (с изключение на раздела за разрушаване, тъй като усукване не образува "шийка" на пробата) и точки, съответстващи на моментите на пропорционалност, добив и максимален въртящ момент. Степента на тези моменти може да определи механичните характеристики на здравината на материала - границите на пропорционалност, плавност и сила.
1.4 Тест за огъване
Якостта на огъване е мярка, която показва колко добре материалът се противопоставя на огъването, или "колко е труден материал". За разлика от опъващите натоварвания, при тестовете за огъване всички сили действат в същата посока. Един обикновен, свободно поддържан прът се зарежда в средата на разстоянието, като по този начин се създава триточково натоварване. На стандартна машина за изпитване натоварващия накрайник притиска пробата при постоянна скорост от 2 мм / мин.
За изчисляване на модула на еластичност при огъване от записаните данни се конструира крива на зависимостта на отклонението от товара. Като се започне от първоначалната линейна част на кривата, използвайте най-малко пет стойности на натоварване и деформация.
Модулът на огъване (съотношението напрежение / напрежение) най-често се споменава, когато се споменават еластичните свойства. Модулът на огъване е еквивалентен на наклона на линията, допирателна към кривата на напрежение / напрежение в тази част на кривата, където пластмасата все още не е деформирана.
Стойностите на напрежението и еластичния модул при огъване се измерват в МРа.
2. Тестване на твърдостта
Най-простата механична характеристика е твърдостта. Методите за определяне на твърдостта, в зависимост от скоростта на нанасяне на товара, са разделени на статични и динамични и според метода на тяхното приложение - в методите на вдлъбване и надраскване. Методите за определяне на твърдостта на Brinell, Rockwell, Vickers са методи за статично тестване.
Твърдостта е способността на материала да устои на вдлъбнатината на по-твърдо тяло (indenter) в него под действието на външни сили.
При тестването на твърдостта върху повърхността на материалите се притиска пирамида, конус или топка (indenter) и съответно методите за изпитване се различават според Vickers, Rockwell и Brinell. Освен това съществуват по-рядко срещани методи за тестване на твърдостта: метода на еластичното отскок (Shore), метода на сравнителната твърдост (Poldi) и някои други.
При тестване на материали за твърдост не се произвеждат стандартни специални образци, но се налагат определени изисквания за размерите и повърхностите на образците и продуктите.
2.1 Метод на Vickers
Твърдостта на Викерс се установява чрез натискане на индетер в метала - диамантената пирамида с ъгъл на върха 136 ° под действието на постоянно натоварване P: 1; 2; 2.5; 3; 5; 10; 20; 30; 50 или 100 kgf и експозиция под товар за 10-15 s. За определяне на твърдостта на черни метали и сплави се използват товари от 5 до 100 kgf, медни сплави - от 2,5 до 50 kgf и алуминиеви сплави - от 1 до 100 kgf. След като извадите товара с помощта на микроскопското устройство, намерете диагоналната дължина на печата, а твърдостта HV се изчислява по формулата
където P е товарът, kgf; d е аритметичната средна стойност на дължините на двата диагонала на отпечатаното след разтоварване, mm.
Има таблица за зависимостта на твърдостта от величината на натоварването и дължината на диагонала. Следователно, на практика изчисленията не се правят, а се използват в таблица за изчисления. Твърдостта на Vickers HV се измерва в kgf / mm 2, N / mm 2 или MPa. Стойността на твърдостта на Vickers може да варира от HV2060 до HV5 с товар от 1 kgf.
2.2 Brinnel метод
Според метода на Бринел в пробата или продукта се натиска закалена стоманена топка с диаметър 10, 5 или 2,5 мм под действието на натоварвания от 3000, 1000, 750, 500, 250, 62,5 kgf и т.н. (Фигура 12). Полученият кръг от отпечатъка върху пробата се измерва под лупа и таблиците намират стойността на твърдостта на Brinell, чиято стойност не надвишава 450 HB. Твърдостта на Бринел почти съвпада с стойностите на твърдостта на Vickers.
Твърдостта HB е също така и величината на съпротивлението на устойчивостта на вдлъбнатина:
където P е товарът, kgf;
FOT- площ на отпечатъка, mm 2;
t е дълбочината на печатащия сегмент;
D е диаметърът на топчето, mm;
d е диаметърът на печата, mm.
Твърдостта на Brinell HB (по подразбиране) има размерите kgf / mm 2, например твърдостта на алуминиевата сплав е равна на 70 HB. При натоварване, определено в Newtons, твърдостта на Brinell се измерва в MPa.
2.3 Метод на Рокуел
Според метода Rockwell (GOST 9013-59) се притиска диамантен конус с ъгъл на върха 120 ° (скали А и С) или стоманена топка с диаметър 1.5875 mm (скала В).
В същото време се определят твърдостта, съответно, HRA, HRC и HRB. Понастоящем измерването на твърдостта на Rockwell е най-често срещаният метод, тъй като при използването на тестовете за твърдост Rockwell не е необходимо да се измерва отпечатъка, но номерът на твърдостта се чете от инструменталната скала веднага след отстраняването на базовото натоварване.
Методът се състои в натискане на индетер в пробата за изпитване под действието на две последователно приложени натоварвания - предварителна Р0 и основен P1 който се добавя към предварителното, така че общото натоварване P = P0 + P1. След задържане за няколко секунди основното натоварване се отстранява и се измерва остатъчната дълбочина на проникване на индикатора, която продължава да бъде под действието на предварително натоварване. Преместването на главната стрелка на индикатора с едно разделение на скалата съответства на изместването на индикатора с 0.002 мм, което се приема като единица твърдост.
На фиг. 13 показва схема за измерване на твърдостта по метода Rockwell с диамантен или карбиден конус. Когато тествате, измервате дълбочината на възстановения печат. Скалите A и C съвпадат един с друг, тъй като тестовете се извършват със същия индетер - диамантен конус, но с различни товари: съответно 60 и 150 kgf. Твърдостта в този случай се дефинира като
На мащаб от B (товар 100 kgf, топка)
На практика стойностите на твърдостта на Rockwell не се изчисляват по формулите, а се четат от съответната (черна или червена) скала на инструмента. HRC и HRA скалите се използват за висока твърдост, HRB за ниска твърдост. Качеството на Rockwell се измерва в произволни единици, това е мярка за дълбочината на вдлъбнатината на индикатора при определен товар.
Списък на използваната литература
статична твърдост на опън
1. "Основни методи и средства за измерване и изпитване в инженерния сектор" Korchevsky V.V. Rumanovsky I.G.
2. "Методи на изследователски материали" L.I. Tushinsky, A.V. Plokhov, A.O. Tokarev, V.N. Sindeev. 2004
3. "Материалознание" Geller Yu.A., Rakhstadt A.G. М.: Металургия, 1983
4. "Механично изпитване на метали" Жуковец I.I. М., 1986
5. "Механичното състояние и здравина на материалите". L., 1980, "Методи за безразрушителен тест." Pavlov PA М., 1983
Подобни документи
Характеристики на основните механични свойства на металите. Изпитвания на опън, пластични характеристики (относително удължение и свиване). Методи за определяне на твърдостта от Brinell, Rockwell, Vickers; твърдостта на металните материали.
Методи за определяне на твърдостта и измерването на пръстови отпечатъци, тестови схеми по различни начини. Съпротивлението на материала до проникването на по-солидно тяло в него. Изчисляване на твърдостта; преобразуване на твърдостта на Brinell до твърдост на Rackwell, твърдост на Викерс.
Проучването на свойствата на материалите, определящо величината на граничния стрес. Доказана сила на провлачване. Механични характеристики на материалите. Изпитване за опъване, компресия, усукване, огъване на крехки материали чрез статично натоварване. Измерване на деформации.
Анализ на поведението на материала по време на изпитването на опън на материала и на провала. Основните механични характеристики на пропорционалността, течливостта, удължаването, здравината, еластичността и гъвкавостта на материалите на металургичната промишленост.
Изисквания за контрол на качеството на заварените съединения. Методи за изпитване на заварени съединения на метални изделия при счупване, както и за статично огъване. Механични тестове на контролирани заварени съединения от полимерни материали.
Концепцията за устойчивост на замръзване и неговата роля в живота на естествените материали. Определяне на загубата на сила след цикли на замразяване. Изпитване за топлинна устойчивост чрез метода на Мартенс и метода на Викат. Последици от нарушаването на топлинната устойчивост на материала.
Тестове за твърдостта на метала, използвайки метода на измерване според Brinell. Устройството и принципът на работа на теста за твърдост. Потърсете якостта и проводимостта на материала. Връзката между напреженията и напреженията. Повърхностна и обемна твърдост на материалите.
Понятието твърдост. Методът за натискане на твърд връх. Измерване на твърдостта на Brinell, Vickers и Rockwell. Измерване на микроорганизма. Процедурата за избор на оборудване. Провеждане на механични тестове за твърдост за определяне на свойствата на тръбите.
Определяне на механичните свойства на структурните материали чрез тестването им. Методи за изследване на качеството, структурата и свойствата на металите и сплавите, определящи тяхната твърдост. Топлинна обработка на сплави от алуминий.
Проучване на методите за изпитване на опън и поведението на материалите в процеса на деформация. Определяне на якостните характеристики на материалите при скъсване. Изпитване на механичните характеристики на стоманените образци при компресиране. Определяне на границата на еластичност.