3 Испытательная машина

Испытания на сжатие проводятся на гидравлической машине типа ГМС-50.

Машина типа ГМС-50 является универсальной испытательной машиной и предназначена для статических испытаний металлов на растяжение, сжатие и изгиб. Она может работать при кратковременном нагружении в диапазоне от 0 до 50 т (500 кН) и при длительном нагружении от 0 до 25 т (250 кН).

4 Порядок проведения работы

1 Произвести обмер и эскизироваяие образцов, записать необходимые характеристики материалов в журнал.

2 Установить металлический образец в опорную плиту машины и сжать до получения “лепешки” или до разрушения (для чугуна).

3 Образец из цементного камня смазать расплавленным парафином по торговым поверхностям и произвести сжатие образца до разрушения. Опыт повторить для образца без смазки.

4 Древесные образцы подвергнуть сжатию в двух направлениях параллельно и перпендикулярно волокнам в радиальном направлении. Сжатие поперек волокон (прессование) прекратить при уменьшении высоты образца примерно на одну треть.

5 Вставить образец для скалывания в приспособление и подвергнуть

сжатию до разрушения.

5 Оформление работы

Перенести в журнал эскизы образцов всех испытанных материалов с указанием их характеристик. Диаграммы, полученные при испытании, перенести в журнал, при необходимости с изменением масштаба, указать наименование координат, масштаб и характерные точки диаграмм. Рассчитать для всех материалов механические характеристики.

6 Контрольные вопросы

1 Какие механические характеристики определяются при сжатии образцов из стали, чугуна, бетона, древесины?

2 Какие напряжения возникают в поперечном сечении при сжатии образцов? Как они определяются?

Как определить деформацию образцов при осевом сжатии?
Как объяснить бочкообразную форму сжатого образца из пластичного материала?
На какой машине проводятся испытания, каков принцип ее работы?
В чем состоит неоднородность испытываемых материалов?
Какие материалы хрупкие и какие пластичные?
Какие материалы считаются изотропными и какие анизотропными?

Лабораторная работа №3 Определение модуля упругости материалов

1 Общие сведения

Модулем упругости материалов называется коэффициент пропорциональности между напряжением и величиной относительной деформации в формуле закона Гука при линейной деформации:

где Е - модуль упругости материала;

- напряжение;

- относительная линейная деформация.

Для определения модуля упругости материала производится испытание образца на растяжение. Одновременно регистрируются величина растягивающей силы, и абсолютное удлинение выделенной части образца. Определение модуля упругости материалов производится на образцах круглого или прямоугольного поперечного сечения.

Образец подвергается растяжению на гидравлической испытательной машине при нагрузке 10 т.

2 Приборы

Для измерения продольных деформаций используются зеркальные тензометры (рисунок 8). Для того чтобы исключить влияние возможного внецентренного приложения нагрузки на результаты измерения, на образец устанавливаются два зеркальных тензометра с противоположных сторон.

Расстояние l между двумя точками, изменение которого измеряет тензометр, называется базой прибора. Зеркальные тензометры изготавливаются с различными базами: 50, 100, 150 и 200 мм. С одной стороны, при измерении деформаций в растянутых и сжатых образцах, желательно иметь тензометры е большей базой, чтобы иметь меньшую погрешность в замере удлинения , с другой стороны, при большей базе получаем среднюю деформацию в пределах базы. Если деформация во всех точках образца в пределах базы одинакова, то погрешности не будет. Если деформация в указанных точках - величина переменная, то нужно применять тензометр с меньшей базой, чтобы получить меньшее расхождение между средней деформацией и деформацией в точке.

Рисунок 8 - Схема зеркального тензометра.

Пластинка 2 прижимается к образцу при помощи упругой струбцинки. 3, На одном конце пластинки имеется нож 4, жестко скрепленный с пластинкой. На другом конце между пластинкой и образцом установлена призма 5 ромбического сечения. Расстояние между ножом и ребром призмы и является базой прибора.

Зеркало 6 помещается на стержне, жестко соединенным с призмой. Перед зеркалом на расстоянии L устанавливается рейка 7 с миллиметровой шкалой. Рядом с рейкой устанавливается зрительная труба 8, через которую наблюдается отраженная в зеркале рейка. Отсчеты производятся при помощи горизонтального волоска в окуляре зрительной трубы.

Пусть 6-6-исходное положение зеркала. При этой положении фиксируем отсчет по рейке - A_i. Пусть после деформации образца зеркало повернется на угол и займет положение 6-6. Соответственно получим отсчет – A₂. Разность между отсчетами будет равна