Опис обладнання

Випробування на зріз у більшості випадків проводять за схемою двозрізного елемента. На універсальний випробувальній машині УИМ‑50 (або іншій аналогічній) за допомогою спеціального пристрою (рис.3.1) випробовують сталевий зразок діаметром 20 мм і довжиною 100 мм (рис.3.2). Пристрій для випробувань при зрізі складається з основи 1 і пуансона 2. Для збільшення терміну роботи пристрою в отвори основи і пуансона вставлені гартовані втулки 3.

Порядок проведення роботи

Перед випробуванням за допомогою штангенциркуля вимірюють діаметр зразка: його значення записують у журнал випробувань. Потім зразок закладають у втулки пристрою, після чого пристрій встановлюється у випробувальній машині. Потім вмикають машину і навантажують зразок поперечним зусиллям аж до його руйнування. За силовимірювальним пристроєм машини встановлюють значення зрізувального зусилля Р_зр. і записують його в журнал випробувань. Після випробування зруйнований зразок виймають із пристрою.

Обробка результатів експерименту

Виходячи з діаметра зразка, визначають площу його поперечного перерізу:

, /3.5/

а потім - площу перерізу з урахуванням коефіцієнта зрізування k = 2:

F_{зр .}= k F.

Умовну границю міцності при зрізі визначають згідно з виразом /3.4/.Отримані значення F, F_зр. і _в.зр. записують до журналу випробувань. Далі необхідно заескізувати частини зруйнованого зразка (рис.3.3) з обов’язковим зазначенням наявності деформації згину.

Контрольні питання

1. У чому полягає приблизність існуючої методики розрахунку елементів, що зрізаються?

2. Чим компенсується приблизність існуючої методики розрахунку елементів, що зрізаються?

3. Як визначається умовна границя міцності при зрізі?

4. Як призначають допустимі напруження при згині?

5. У чому полягає принцип дії експериментального пристрою?

Лабораторна робота № 4 Визначення модуля поздовжньої пружності і коефіцієнта поперечної деформації сталі при розтягу методом електротензометрії

Мета роботи - перевірити закон Гука; визначити модуль поздовжньої пружності Е і коефіцієнт поперечної деформації (коефіцієнт Пуассона)  для сталі.

Для більшості конструкційних матеріалів у межах малих деформацій справедливий закон Гука, який встановлює пряму пропорційність між напруженнями і деформаціями:

 = Е. /4.1/

Коефіцієнт пропорційності Е між напруженням  і лінійною деформацією  називається модулем поздовжньої пружності (модулем Юнга) і є однією з пружних констант матеріалу. Його значення характеризує опірність матеріалу пружній деформації; тобто чим більше Е, тим менше деформація при тих же напруженнях.

З виразу /4.1/ випливає, що

Е =. /4.2/

При розтяганні або стисканні стрижня, крім поздовжньої деформації, виникає і поперечна. Причому для ізотропних матеріалів значення поздовжньої і поперечної деформації прямо пропорційні. Коефіцієнт пропорційності між ними називають коефіцієнтом поперечно¿ деформації або коефіцієнтом Пуассона.

Він визначається як абсолютна величина відношення поперечно¿ деформації ^ до поздовжньо¿ , тобто

/4.3/

Величина , як і Е, є пружною константою матеріалу. Для більшості металів значення  знаходиться в межах 0,25...0,35.

Числові значення Е і  знаходять експериментально, використовуючи залежності /4.2/ і /4.3/.

Значення величин ,  і , які входять до виразів /4.2/ і /4.3/, найпростіше можна отримати з дослідів при осьовому розтяганні зразка.