Тәуелділігі схемасы.

r<r_кр болған кезде соққы тұтқырлығының тұрақты шама деңгейі а_р сызаттың таралуының пропорционалжұмысына сәйкес, ал а_з=а_н-а_р тең болады.

Соққы тұтқырлығын бағалаудың әр түрлі әдістері морт сынғы күйден пластикалық күйге өтудің әр түрлі температуралық облыстарын береді.

15 – лекция

Кесілген үлгілерді июге динамикалық сынау.

Динамикалық сынақтар кезінде ұқсастық заңы жүрмейді. Бұл кезде үлгілеррді қатаң түрде унификациялау керек. Оның негізгі үлгісі ретінде квадраттық қимасы 10х10 мм және ұзындығы 55 мм өзекше болып табылады (24 – сурет).

24-сурет. Маятник каперіндегі соққы июінің схемасы

Кесу бойлықтың орта кезінде жүргізіледі. Оның ені мен терңдігі 2 мм және бұралу радиусы 1 мм. Тіректер аралығы 40 мм болуы керек. Иілгіш пышақтың шыңы 30⁰ бұрышты қима түріндегі үш бұрыш және бұралу бұрышы 2,5 мм болады.

Июге сынау шекті энергиясы 30 кгс·3м (1 кгс·м~10 Дж)-ден асатын маятникті каперде жүргізіледі. Сынақ кезінде үлгіні кесуді тіректердің дәл орталығында орнатуды қамтамасыз ететін арнайы шаблонға горизонтал орнатады. Соққыны кесуге қарама-қарсы, үлгінің бойлық осіне перпендикуляр жақтан жүргізеді. Капер маятнигі бастапқы жоғарғы күйде 0,8-ден 2,5 м биіктікте бекітіледі, ол маятник пышағының соққы кезіндегі 4 тен 7 м/с жылдамдығына сәйкес келеді. Шкала бойынша а маятникті көтеру бұрышы жазылады. Содан соң бекіткішті суырып алады, маятник өз салмағымен еркін құлайды, үлгіге соққы жүргізеді, капердің вертикал осінге қатысты β бұрышына көтеріле отырып, үлгіні майыстырып сындырады. Үлгі деформациясы мен қтрауына маятниктің шығындалған жұмысы А_н неғұрлым үлкен болса, осы бұры соғұрлым кіші болады.

Деформация және қирпау жұмысы шамасы маятниктің бастапқы потенциал энергиясы (а бұрышына көтерілгеннен кейінгі) және сынақтың соңғы сәтіндегі потенциал (β бұрышыны ауысқаннан кейінгі) энергия айырымымен анықталады.

А_н=Р(Н-h),

мұндағы, Р – маятник салмағы;

H и h – маятникті көтеру және ауыстыру биіктіктері.

Егер маятник ұзындығы L болса, онда

h=L(1-cosβ), H=L(1-cosα),

осыдан, А_н=РL(cosβ-cosα).

Соңғы формула өлшенген және (берілген капер үшін Р және L тұрақты) шамаларының А_н жұмысын анықтау үшін қажет. Капер шкаласы маятниктің шамасы жазылған болса, жұмыс бірлігінде градуирлануы мүмкін. Соққы энергиясының біраз бөлігі капердің және фундаменттің сілкінісіне, ауа кедергісіне, подшипниктердлдегі үйкеліске, маятник штангаларының серпімді деформациясы және т.б. кетеді. Нәтижесінде алынған А _н шамасы бірнеше процентке көтерілген болып шығады. Маятниктің үлгі деформациясы мен қирауына кеткен жұмыс қоры неғұрлым аз болса, соғұрлым сыну жұмысын анықтау дәлдігі жоғары болады. Сондықтан үлгі қтрағаннан кейінгі бұрышы аз шама болғанына тырысу керек.

Қарастырылған сынақтар нәтижесінде алынған негізгі сипаттама – соққы тұтқырлығы:

а_н=А_н/F,

мұндағы, F – кесу мен сынақ орнындағы үлгінің көлденең қимасының ауданы. Соққы тұтқырлығының стандартты өлшем бірлігі кгс×м/см² (1 кгс·м/см²~100 МДж/м²).

Соққылық сынақтарджы теріс және жоғары температураларда жүргізуге болады.

Үлгілерді июге массалы динамикалық сынау кезінде кесумен соққыға сынау сынақтың ерекше сипаттамасы. Әдетте, деформация диаграммасы жазылмайды, себебі, бұл эксперименталдық қиындықтар туындатады. Сынақтың жалпы уақыты секундтар аралығында өлшенеді, сондықтан, деформацияның жүктеуге тәуелділігін жазу үшін диаграмманы жазуға арналған аз инерциондық сезімтал датчигі бар шапшаң әрекеттті аспап керек. Әдетте, пъезокваррцтя динамомеетрлер және шлей осциллографтары пайдаланылады.

Үлгілерді кесумен июге соққылық сынау үшін кернеу мен пластикалық деформация үлгінің шектелген бөлігі көлемінде кесу маңайында концентрацияланады. Осы кезде соққының барлық жұмысы жұмсалады. Материалдың соққылық тұтқырлығының жоғарылауы кесу облысында деформацуияланған көлемнің ұлғаюымен жүреді. Көлемдік созу схемасының туындауы, кесуде кернеу концентрациясының болуы және деформация шапшаңдау нәтижесінде аққыштық шегінің артуы, морт сынуға жағдай туғызады.

Соққы тұтқырлығын еесептеген кезде қирау деформациясының жұмысын кесудегі Ғ көлденең қима ауданына жатқызады. Стандартты үлгілерді сыынау кезінде Ғ шамасы тұрақты, осыдан, соққы тұтқырлығы А_н толық жұмысқа тура пропорционал. Әр түрлі материалдарда немесе әр түрлі температураларда пластикалық әр түрлі көлемдер ддеформацияланғандықтан, А_н бірдей шамалары болған кезде меншікті жұмыс әр түрлі шама болып шығады. Бұл жағдайда соққы тұттқырлығы бірдей болып шығады. Сөйтіп, а_н соққы тұтқырлығы шамасы шартты болып табылады және бұл әр түрлі материалдарды салыстыру кезінде есепке алынады.

16, 17 – лекциялар

Қажу

Металдар мен қорытпаларға циклдік кернеулер әсер еткен кезде, ең соңында бұйым бөлшегінің қирауына әкеп соғатын жарықшақтардың пайда болуы және дамуына әкеледі. Бұл әсіресе, беріктік пен аққыштық шегі төмен болған кезде кернеу әсерінен бұйымдардың тез қирау қаупін тудырады.

Материалда циклдік күштеу әсерінен жарықшақтардың пайда болуынан, оның өміршеңдігінің азайып, қирауына әкелетін зақымданулардың баяу жинақталуын қажу деп, ал қажуға қарсы тұра алу қабілетін төзімділік деп атайды.

Қажу жарықшағы материалдың беттік қабатында түзіледі де бөлшектің терң қабатына қарай тарайды, сөйтіп үлкен жарықшақ пайда болады. Қажу жарықшағының таралу процесі ұзақ уақытты алады. Ондағы әсер ететін кернеу шамасы қирау шамасынан асып кеткенше, оның қима шамасы өте кіші болғанша жалғасады. Сол кезде өткір жарықшақтың болуынан кенет морт сыну жүреді.

Қажу сынақтарының мақсаты – материалдың циклдік жүктеу кезінде қирамай жұмыс істеуіне мөлшерлік баға беру.