2 Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с маятниковым копром и зарисовать его схему.

2. Определить ударную вязкость пластиков (гетинакса, текстолита, стеклотекстолита).

3. Вычислить удельную ударную вязкость испытанных пластиков и дать сравнительную оценку с другими конструкционными материалами.

2.1 Испытание пластиков на ударный изгиб (определение удельной ударной вязкости)

Ударная вязкость пластиков характеризуется сопротивлением удару. Удельная ударная вязкость определяется количеством работы, необходимой для разрушения стандартного образца, свободно лежащего на двух опорах, при испытании его на изгиб ударной нагрузкой. Испытания проводятся на маятниковом копре.

Пластики, подвергаемые в процессе эксплуатации ударным нагрузкам, испытываются на динамический изгиб, т.к. это динамические нагрузки.

Пластики (например, карболиты) легко разрушающиеся под действием ударной нагрузки, являются хрупкими, а хорошо сопротивляющиеся ударам (стеклотекстолиты) – вязкими.

Форма и размеры образцов, изготовленных методом механической обработки при испытании слоистых материалов толщиной менее 10 мм, указаны на рисунке 1.

Толщина образца равняется толщине листа испытуемого материала. При испытании анизотропных пластиков образцы для испытаний вырезают в двух направлениях – вдоль волокон наполнителя и перпендикулярно к ним; для текстолитов параллельно утку ткани и параллельно основе. На каждом образце указывается стрелкой направление, соответствующее длине листа.

Форма и размеры образцов, изготовленных методом прессования, показаны на рисунке 1.

Рисунок 1.

2.2 Последовательность работы при испытании

Рисунок 2 – Схема испытаний на маятниковом копре.

1. Замеряются расчетные размеры образца.

2. Образец устанавливается на двух опорах копра так, чтобы удар пришёлся по его широкой стороне.

3. Маятник поднимается до верхнего исходного положения, в котором он удерживается соответствующей защёлкой, в этом положении запас потенциальной энергии маятника равен:

, (2.1)

где G – вес маятника, кгс; (G = m·g , m=2,035 кг);

H – исходная высота, м.

Стрелка устанавливается в начальное положение (нулевое).

4. Маятник освобождается и, свободно падая, ударяет по образцу, разрушая его. На это расходуется часть энергии. Оставшаяся энергия поднимает маятник на высоту h.

Работа, затраченная на разрушение образца, А_К, кгс·м, выражается уравнением:

, (2.2)

или:

, (2.3)

Работу А_К, поглощенную образцом при его изломе, определяют непосредственно по шкале прибора, имеющей деление в кг·с·м.

Если деление шкалы прибора даны в градусах, то величину работы А_К находят по соответствующим таблицам и вычисляют по формуле:

(2.4)

где G – вес маятника, кгс;

l – длина маятника ( от точки подвеса до центра тяжести), м; (l=0,38м)

α – угол зарядки маятника, град;

β – угол взлета мятника после разрушения образца, град;

γ – угол взлета маятника при холостом ходе, град.

Удельная ударная вязкость а_к , кгс·м/см² , вычисляется по формуле:

(2.5)

где А_К – работа, поглощенная образцом при его изломе, кгс·м;

F₀ – площадь поперечного сечения образца, см².

При проведении испытаний исследуются образцы из гетинакса (3 шт.) и текстолита (3 шт.). После проведения соответствующих расчетов необходимо дать сравнительную оценку ударной вязкости испытываемых образцов в соответствии с их составом по таблицам приложения А.