Лабораторная работа №6 Определение прочности на скалывание карбамидоформальдегидных клеев

Оборудование и материалы:

- заготовки для испытаний в виде прямоугольных брусочков размерами 20х20х60 мм и 20х10х30 мм

- рычажный пресс

- испытательная машина

Приготавливаем карбамидоформальдегидный клей для склеивания образцов. В этой лабораторной работе мы дополнительно определим расход клея, так что, пока ассистент приготавливает клей, мы взвесим 9 образцов (рисунок 6.1).

Рисунок 6.1 – Образец на весах

m₁=13,66 гр

m₂=12,785 гр

m₃=14,1 гр

m₄=12,905 гр

m₅=12,835 гр

m₆=13,635 гр

m₇=13,21 гр

m₈=13,57 гр

m₉=15,015 гр

Затем наносим клей на образцы и плотно прижимаем два бруска друг к другу как показано на рисунке 6.2.

Рисунок 6.2 – Склеенный образец

Сразу после нанесения клея нужно измерить образец.

m_1к=13,94 гр

m_2к=13,165 гр

m_3к=14,485 гр

m_4к=13,32 гр

m_5к=13,24 гр

m_6к=14,13 гр

m_7к=13,7 гр

m_8к=14,015 гр

m_9к=15,43 гр

После этого заготовки помещаем в прессовальную машину на срок не менее 12 часов. Испытывать образцы будем так, как показано на рисунке 6.3.

Рисунок 6.3 – Образец в испытательной машине

Измеряем разрушающую нагрузку и площадь скола для всех образцов.

Образец №1.

a=29 мм

b=22 мм

P=3,22 кН (по клею)

Образец №2.

a=29,7 мм

b=20 мм

P=3,32 кН (смешанный)

Образец №3.

a=29,6 мм

b=20,5 мм

P=3,42 кН (по клею)

Образец №4.

a=30,5 мм

b=20,7 мм

P=3,82 кН (по клею)

Образец №5.

a=29,9 мм

b=20,2 мм

P=2,86 кН (по клею)

Образец №6.

a=30 мм

b=19,6 мм

P=3,92 кН (смешанный)

Образец №7.

a=29 мм

b=21 мм

P=3,4 кН (смешанный)

Образец №8.

a=29 мм

b=21 мм

P=3,08 кН (смешанный)

Образец №9.

a=29,6 мм

b=20 мм

P=2,66 кН (смешанный)

После этого выполним дополнительное задание, определив расход клея, гр/м², по формуле

W=(m_iк - m_i)/(ab) (6)

R₁=(13,94 – 13,66)/0,029^.0,022=438 гр/м²

R₂=639 гр/м²

R₃=634 гр/м²

R₄=657 гр/м²

R₅=670 гр/м²

R₆=841 гр/м²

R₇=804 гр/м²

R₈=730 гр/м²

R₉=701 гр/м²

Средний расход клея равен 679 гр/м².

После этого посчитаем силу давления, МПа, для каждого образца по формуле

F=(Pi/ab)/1000, (7)

где ab – площадь скалывания, м².

F₁=5,04 МПа

F₂=5,59 МПа

F₃=5,67 МПа

F₄=6,05 МПа

F₅=4,74 МПа

F₆=6,67 МПа

F₇=5,58 МПа

F₈=5,06 МПа

F₉=4,49 МПа

Проведем расчет погрешности. Рассчитаем x_ср.

x_ср=(5,04+5,59+5,67+6,05+4,74+6,07+5,58+5,06+4,49)/9=5,43 МПа

Таблица 1 – Расчет квадратичных отклонений

xi	xср - xi	(xср - xi)2
5,04	0,39	0,1521
5,59	-0,16	0,0256
5,67	-0,24	0,0576
6,05	-0,62	0,3844
4,74	0,69	0,4761
6,07	-1,24	1,5376
5,58	-0,04	0,0016
5,06	0,48	0,2304
4,49	0,94	0,8836

S_х=((x_ср - x_i)²/N(N-1))^0,5 (8)

S_х=(3,749/(9(9-1)))^0,5=0,228

Коэффициент стьюдента принимаем равной 0,9.

∆x=ϯNS_x (9)

∆x=0,9^.9^.0,228=1,84

Относительная погрешность.

E=(1,84/5,43)100%=34 %

Каждый третий эксперимент ошибочен. Вполне нормальный показатель для лабораторного практикума.