Лабораторна робота № 2 Випробування на стиск різних матеріалів

Мета роботи - вивчення властивостей різних матеріалів (пластичних і крихких, однорідних і неоднорідних) при стиску.

Дослідне визначення механічних властивостей при стиску необхідне для тих матеріалів, які мають низький опір відриву і в практиці використовуються головним чином для роботи на стиск (чавун, литі сплави, цегла, камінь, бетон, деревина).

Метали випробовуються на стиск значно рідше, ніж на розтяг.

Зразки для випробування на стиск зі сталі і чавуну мають форму циліндра з відношенням розмірів 1. Діаметр зразка береться від 10 до 25 мм. Довгі зразки використовувати не можна, бо навіть при незначній позацентровості прикладення стискальної сили вони згинаються і результати досліду дуже спотворюються. На результати випробування впливає тертя між плитами пресу і торцем зразка, а також співвідношення між його розмірами.

Для випробування дерева і бетону зразки виготовляють у формі кубиків розміром 555 см і 101010 см відповідно.

Опис обладнання

Випробування проводять на універсальній випробувальній машині УИМ‑50, призначеній для випробування на розтяг, стиск і згин. За допомогою спеціального пристрою на цій машині можна виконувати і випробування на зріз. Машина складається з трьох частин: робочої частини (преса), вимірювача сили (динамометра) і масляного насоса для створення сили, з’єднаних трубами, які передають робочу рідину від насоса до преса і назад.

Опис преса (рис.2.1). Основою преса є масивна чавунна станина, яку прикріплено до фундаменту болтами. У фундаменті закріплено чотири колони 4, на верхніх кінцях яких змонтована гідравлічна частина преса. У центрі фундаменту непорушно закріплено гайку з прямокутною нарізкою; в цю гайку вгвинчується гвинт 2 і несучий повзун 10, що являє собою масивну сталеву деталь, яка є нижнім затискним органом при випробуваннях на розтяг. У верхній частині повзуна є отвір, у який вставляються затискні пристрої. За допомогою важільного механізму 3 вони встановлюються і виймаються.

Рис.2.1

До верхніх кінців колон преса кріпиться хрестовина 6. Зверху до хрестовини кріпиться робочий циліндр преса 7. У виточку верхнього кінця поршня вставлена кульова гартована опора, на яку спирається верхня траверса 6.

При піднятті поршня підіймається верхня частина траверси, що спиралась на нього, а разом з нею підіймаються і два гвинти тяги 8, до нижніх кінців яких підвішено нижню траверсу 5 - міцну литу деталь, яка служить з одного боку верхнім затискачем при випробуваннях на розтяг, а з іншого - постіллю, на якій установлюється пристрій при випробуваннях на стиск, згин і зріз. Так само, як і на повзуні, на нижній траверсі є важільний механізм 11, який полегшує встановлення та виймання затискних пристроїв і закріплення зразка.

Опис динамометра. На станині динамометра у вигляді рами 14 змонтовані механізми динамометра і два вентилі - один впускний (регулювальний) 13, другий – випускний 16. Ці вентилі є органами управління машини.

Тиск масла в циліндрі динамометра поршневі динамометра надає поступального руху, який тягами передається важелю маятникового механізму 15.

Циферблатний механізм динамометра складається з показника сили і діаграмного апарата 12. Показник сили має стрілку, яка фіксує на шкалі 20 найбільше зусилля, що розвиває прес при кожному окремому випробуванні. Відлік зусиль здійснюють за однією з чотирьох шкал (50, 100, 250, 500 кН).

При одночасному русі олівця вздовж осі діаграмного барабана і обертанні останнього олівець креслить на папері діаграму розтягу.

Опис насоса. Усі елементи насоса змонтовані на чавунній станині. За допомогою ремінної передачі обертання шківа електромотора передається шківу, насадженому на колінчастий вал насоса. Від вала за допомогою шатунів і крейцкопфів рух передається поршневі насоса 17. Зверху до корпусу насоса приєднано масляний резервуар 19.