Подготовка машины к испытанию

-Установить захваты или выбрать приспособление для крепления образцов;

-установить шкалу силоизмерителя;

-подготовить записывающий прибор (диаграммный аппарат);

-определить масштаб записи диаграммы;

-заправить ленту и перо (подготовить самописец диаграммы);

-убрать с машины посторонние предметы;

-включить двигатель и опробовать машину без нагрузки для проверки влияния перемещения ее подвижных частей на чувствительность силоизмерителя, стрелку которого необходимо установить на нуль шкалы и поставить перо записывающего прибора на нулевую отметку, а также проверить действие тормозного устройства;

-установить рабочий стол (траверсу) машины в положение, необходимое для фиксации испытательного образца;

-при включенной машине установить образец, соосно закрепив головки (захваты для крепления образца).

Проведение испытаний

Установив образец на машине и выбрав зазоры, медленно нагружают образец, через 3—7 с увеличивают нагрузку до заданного значения. Нагрузку следует увеличивать плавно, чтобы можно было следить за положением стрелки силоизмерителя относительно шкалы в любой момент испытания, при нарушении плавности возрастания нагрузки нужно снизить скорость нагружения. После разрыва образца немедленно выключают машину, записав максимальную нагрузку, снимают образец и диаграмму. Стол (траверсу) и стрелку силоизмерителя возвращают в исходное положение.

Результаты испытаний записывают в соответствующие графы протокола.

Для каждого образца в протоколе записывают его номер и условное обозначение, а также размеры расчетной части образца до испытания (начальную расчетную длину l_о, толщину a_{o и ширину b0).} Кроме того, в протоколе записывают рассчитанную начальную площадь поперечного сечения образца F₀. После разрыва измеряют и заносят в протокол размеры образца: l_k, ∆l, a_k, b_k, F_k, а также указывают максимальную нагрузку Р_{MAX= Pвр}и рассчитанные по диаграмме нагрузки Р_пц, Р_0,05 и Р_0,2 соответствующие пределу пропорцииональности и условному пределу текучести.

Определение удлинения и сужения. Относительное удлинение можно определить по первичной ДР. Определив абсолютное удлинение ∆l к момент разрушения в точке С и зная начальную длину рассчитаем по формуле(3.1). Недостаточная жесткость многих испытательных машин делает расчет по ДР менее точным, чем по результатам измерения расчетной - l_K разорванного образца. Для определения длины l_K обе части разорванного образца плотно прикладывают одну к другой и измеряют расстояние между метками.

Определение прочностных характеристик по диаграмме растяжения.

Обработка диаграммы растяжения позволяет определить усилия Р_пц , P_0,05, Р_0,2. Начинается с построения осей Р и ∆l для чего продолжают прямолинейный участок диаграммы вниз (рис.3.5), затем проводят ось ∆l таким образом, чтобы исключить начальные и конечные искажения при вычерчивании диаграммы растяжения. Из точки пересечения прямолинейного участка линии растяжения и оси ∆l (точка О) проводят ось нагрузок Р. В данном случае точку О принимаем за новое начало координат, исключая искаженный из-за недостаточной жесткости машины начальный участок ДР.

Далее на произвольной высоте в пределах упругой области восстанавливают перпендикуляр АВ к оси нагрузок Р, откладывают вдоль него отрезок BС=0,5AB и проводят линию ОС. Если теперь провести касательную к кривой растяжения параллельно ОС, то точка касания Е определит координату нагрузки Р_пц.

Рис. 3.5.Графическое определение Рис. 3.6. Графическое определение

предела пропорциональности условных пределов текучести

и масштаба

Для определения P_0,05 и Р_0,2 вначале определим масштабы по оси Р и оси удлинений ∆l.

Масштаб нагрузки (Рис.3.5): где Р_вр – максимальное усилие разрыва в Н, L_p – длина по оси Р в мм на диаграмме растяжения соответствующая усилию Р_вр (при Р_вр от 2500 до 3500Н ,L_Р120-180 мм).

Масштаб деформации:

где Δl в мм – увеличение длины образца при растяжении (определяется по показаниям разрывной машины или измерением при сложенных частях образца после разрыва), L_деф – длина отрезка ОN в мм на диаграмме Рис. 3.5 (при Δl 8 - 12 мм, L_деф60-160 мм).

Для определения P_{0,05 находим} Δl_0,05, соответствующее деформации образца при σ_0,05. Величина деформации равна 0,05% от длины образца l₀ (при l₀ 60–70 мм , Δl_0, 0,03 - 0,035 мм). Учитывая масштаб деформации ,отрезок OK на диаграмме (Рис. 3.6) будет равен  Так как эта величина очень мала, то в учебных целях на диаграмме откладываем отрезок ОК с учетом наименьшего возможного разрешения при построении графика. Из точки К проводим отрезок КS параллельный прямолинейному участку диаграммы. Проекция точки S на ось нагрузок Р кривой растяжении соответствует координате диаграммы усилия Р_00,5. Исходя из масштаба нагрузки М_н определяем усилие Р_00,5 равное длине отрезка ОР_00,5 умноженного на масштаб нагрузок М_н (при ОР_00,5120 - 160мм, Р_00,52000 – 2600Н).

Повторяем построение отрезка ОК₁ для σ_0,2.

Исходя из формулы , где Р соответствующая величина нагрузки,

F₀– начальная площадь поперечного сечения образца (F₀=а₀b₀, где а₀ – толщина, b_о – ширина в мм средней части образца),

тогда соответственно

 , , .

Необходимо помнить, что такое графическое определение прочностных характеристик возможно только при достаточно большом масштабе увеличения по оси деформаций. Так, например, графическое определение допускается при масштабе по оси удлинения не менее 50:1, а для - не менее 10:1.