Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
/ лаба2.doc
Скачиваний:
53
Добавлен:
18.02.2016
Размер:
367.1 Кб
Скачать

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет

имени И.И. Ползунова»

Бийский технологический институт (филиал)

Беляев В.Н., Фирсов А.М.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ

Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Технологические процессы в машиностроении» для студентов специальности 150100 «Технология машиностроения»

В.Н. Беляев, А.М. Фирсов Определение качества изделия: Методическое указание к выполнению лабораторных работ по курсу «Технологические процессы в машиностроении» для студентов специальности 150100 «Технология машиностроения»

Алтайский гос. Техн. Ун-т И.И. Ползунова, БТИ.- Бийск: Изд-во Алт. Гос. Техн. Ун-та, 2007.- 20 с.

Рассмотрены на заседании кафедры металлорежущих станков и инструментов БТИ АлтГТУ Протокол №_______________

Рецензент: к.т.н., доцент Падюков К.Н.

Цель работы:

Изучить основные способы определения показателей качества изделия.

Задачи работы:

1. Ознакомится с методами определения прочности, ударной вязкости, твёрдости изделия.

2. Ознакомится с основными геометрическими показателями качества поверхности.

3. Ознакомиться с некоторыми видами оборудования, предназначенными для определения качества изделия.

4.Определить износостойкость поверхности изделия.

5. Оформить отчёт о проделанной работе.

ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЯ

Качество изделия - совокупность её свойств, обусловливающих способность выполнять своё служебное назначение.

Качество изделия в машиностроении зависит от свойств материала, из которого изготовлено изделие (механические, физико-химические, технологические и эксплутационные), геометрических показателей поверхности и формы изделия (шероховатость, волнистость, опорная площадь неровностей, отклонение формы в продольном и поперечном сечениях и др.).

Определение прочности материала

Прочность материала определяют, в зависимости от вида нагружения изделия, испытанием на растяжение, на сжатие, изгиб, кручение. Наиболее широко распространённым методом определения прочности материала является испытание на растяжение.

Для статических испытаний изготовляют обычно круглые образцы 1 (рисунок 1) испытуемого металла или плоские 2 для листовых материалов. Образцы состоят из рабочей части и головок, предназначенных для закрепления их в захватах разрывной машины. Расчетная длина l0 берется несколько меньше рабочей длины l1. Размеры образцов стандартизованы. Диаметр рабочей части нормального круглого образца 20 мм. Образцы других размеров называются пропорциональными.

Растягивающее усилие создает напряжение в испытуемом образце и вызывает его удлинение; когда напряжение превзойдет прочность образца, он разрывается.

Рисунок 1 - Образцы для испытания на растяжение

На рисунке 2 приведена диаграмма растяжения мягкой стали, построенная в системе прямоугольных координат. По оси ординат откладывается усилие Р, Н (кгс), по оси абсцисс — деформация (абсолютное удлинение образца , мм). Эта диаграмма получается при медленном увеличении растягивающего усилия вплоть до разрыва испытуемого образца. Напряжение ()в любой точке диаграммы может быть определено путем деления усилия Р на площадь поперечного сечения Fo, м2 (мм2), образца до испытания.

На диаграмме можно отметить несколько характерных точек. Участок ОА является отрезком прямой и показывает, что до точки А удлинение образца пропорционально нагрузке: каждому приращению нагрузки соответствует и одинаковое приращение деформации. Такая зависимость между удлинением образца и приложенной нагрузкой называется законом пропорциональности.

Рисунок 2 - Диаграмма растяжения

При дальнейшем нагружении образца наблюдается отклонение от закона пропорциональности: на диаграмме появляется криволинейный участок. До точки В деформации образца упругие.

Точкой С на диаграмме отмечено начало горизонтальной площадки, которая показывает, что образец удлиняется без увеличения нагрузки: металл как бы течет. Наименьшее напряжение, при котором без заметного увеличения нагрузки продолжается деформация образца, называется физическим пределом текучести. Предел текучести т, Па (кгс/мм2), определяется по формуле

т = PС/F0,

где РС — нагрузка в точке С.

Текучесть характерна только для низкоуглеродистой отожженной стали и для латуни некоторых марок. Стали с большим массовым содержанием углерода, алюминиевые сплавы и другие металлы не имеют площадки текучести на диаграмме растяжения. Для таких металлов определяют условный предел текучести 0,2, Па, при котором растягиваемый образец получает остаточное удлинение, равное 0,2 % своей расчетной длины,

0,2= Р0,2/ F0

Точка D показывает наибольшую нагрузку, которую может выдержать образец. Условное напряжение, отвечающее наибольшей нагрузке, предшествующей разрушению образца, называется временным сопротивлением разрыву (пределом прочности) В, Па (кгс/мм2) и определяется по формуле

В= РMAX/ F0

где РMAX — нагрузка в точке D.

До точки D удлинение образца и сужение его поперечного сечения происходит равномерно по всей длине рабочей части. По достижении точкиD деформация образца сосредоточивается в месте наименьшего сопротивления и дальнейшее удлинение протекает за счет образования шейки, по которой происходит разрыв образца при нагрузке РК.

При разрыве упругая деформация уп исчезает (упругая деформация в любой точке кривой будет соответствовать отрезку, отсекаемому на оси абсцисс нормалью этой точки и прямой, проведенной из этой точки и параллельной отрезку 0А), и абсолютное остаточное удлинение ост сложится из удлинения равномерного и удлинения местного, т. е.

ост = + .

На рисунке 3, а приведен круглый образец из мягкой стали до испытания. Расчетная длина образца по рисунку разделена на 10 равных частей. На рисунке 3, б приведен тот же образец после разрыва. По разметке видно, что удлинение в области шейки значительно больше, чем в других частях расчетной длины.

Рисунок 3 - Образцы подвергаемые растяжению

Для оценки пластичности металла важно знать относительное удлинение и относительное сужение площади поперечного сечения(в процентах).

Относительное удлинение (%) определяют по формуле

,

где l1 — длина образца после разрыва, мм; l0 — расчетная длина образца, мм

Относительное сужение (%) определяют по формуле

,

где F0 — начальная площадь поперечного сечения образца, мм2; F1 — площадь в месте разрыва, мм2.

У хрупких металлов относительное удлинение и относительное сужение близки к нулю; у пластичных металлов они достигают нескольких десятков процентов. Модуль упругости Е, Па (кгс/мм2) — отношение напряжения в металле при растяжении к соответствующему относительному удлинению в пределах упругой деформации (отрезок ОВ на диаграмме растяжения):

Е = .

Модуль упругости характеризует жесткость металла, его сопротивление деформации.

Таким образом, при статическом испытании на растяжение определяют характеристики прочности, упругости и пластичности.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]