Денені соққыға сынау.

Жұмыстың мақсаты: 1. Материалдардың соққыға қарсыласу қабілетін зерттеу

2. Соққы кезіндегі күш жұмысын есептеу.

3. Динамикалық тұтқырлықты іс жүзінде анықтау.

4. Сынақ қортындысын анықтама кестемен салыстыру.

Қысқаша теориялық түсінік

Шамасы жылдам өзгеретін күш динамикалық күш деп аталады. Динамикалық күштер әсерінен конструкция немесе оның бөлшектері елеулі тербелістерге ұшырап,тербеліс жылдамдығының өзгеруіне байланысты инерция күші пайда болады. Бұл күш бастапқы күшке қарағанда бірнеше есе көп болады. Динамикалық күштер, соққы, айнымалы-қайталанбалы күштер, т.б. күштер деп бірнеше түрге бөлінеді. Мұндай күштердің әсерін есептеу статикалық күштерге қарағанда күрделі.

Динамикалық күшті есептеу үшін теориялық механикадан Даламбер принципі қолданылады.Бұл принцип бойынша, қозғалыстағы кез-келген дене сыртқы және инерция күштерінің әсерінен қандай да бір мезетте лездік тепе-теңдікте болады деп қарастыруға болады. Егер жүйенің инерция күшін анықтау мүмкін болмаса, мысалы соққы кезінде ішкі күштерді, деформацияны анықтау үшін энергияның сақталу заңы қолданылады. Динамикалық күш әсерінен материалдың механикалық қасиеттері өзгереді. Созымды материалдардың өзі соққы кезінде морттық қасиет көрсетуі мүмкін.

Белгілі бір биіктіктен құлаған дененің әсерінен болатын деформация:

мұндағы к- динамикалық коэффициент,

- статикалық деформация.

Соққыға қарсыласу қабілетін білдіретін шаманы динамикалық тұтқырлық деп атайды. Оның мәні былайша есептеледі:

Соққы әсерінен дене сынады, ол үшін механикалық энергия жұмсалады яғни механикалық жұмыс жасалады. Кенеттен күш әсер еткенде дененің қарсыласу қабілеті оған жұмсалатын күш шамасының ойылған көлденең қима ауданына қатынасына тең.(1-cурет)

Ойылған көлденең қима ауданы:

S = bh₁

мұндағы b-үлгі қимасының ені,

h₁- үлгі қимасының биіктігі.

Алынған үлгі осінен маятниктің ең жоғары көтерілу биіктігін және жұмыстан кейінгі яғни үлгіні сындырғаннан кейінгі оның көтерілу биіктігін өлшеп, олардың айырмасын табамыз:

Н_р= Н - h

Сынақ кезінде жүк -бұрышқа , соққыдан кейін инерция бойынша - бұрышқа көтеріледі. Онда

Н_р= H - h = l (cos -cos )

Жұмсалатын күш жұмысы:

А=GH_p=Gl (cos )

Енді динамикалық тұтқырлықты анықтаймыз:

a =

Cоққы кезіндегі материал тұтқырлығының өлшем бірлігі: Дж/м².

Сынақ жұмысының тапсырмасы:

1. Жүк салмағы - G=

2. Көлденең қима ауданы- S=

3. Маятниктің көтерілу биіктігі - H_p=H-h=

4. Күш жұмысы - A=

5. Динамикалық тұтқырлық - a =

Сынақ жұмысы БКМ -10 -2 машинасында жүргізіледі. Сынаққа қажетті құралдар: сызғыш, штангенциркуль.

1-сурет

Жұмыстың орындалу тәртібі:

1. Дененің алғашқы өлшемдерін өлшеу, оны сынақ машинасына орнату (1-сурет).

2. Үлгіге соққымен немесе кенеттен әсер ету.

3. Соққы кезіндегі күш жұмысын есептеу.

4. Динамикалық тұтқырлықты іс жүзінде анықтау.

Бақылау сұрақтары

1. Динамикалық күштердің ерекшелігі.

2. Олардың әсерінен болатын деформацияны есептеу.

3. Динамикалық тұтқырлықты анықтау.

4. Соққы кезіндегі күш жұмысын табу.

Әдебиеттер:

1. Үркімбаев М., Жүнісбеков С. Материалдар кедергісі теорияларының негіздері. -Алматы., 1994,

2. Рақымбекова З.М. Материалдар кедергiсi. – Алматы, 1999,

3. Цурпал И.А., Барабан Н.П., Швайко В.М. Сопротивление материалов. Лабораторные работы. -Киев., 1978.

Қосымшалар

Материалдардың серпімділік модулдері мен Пуассон коэффициенттері

Материалдар	Серпімділік І- модулі, Е, 10 МПа	Серпімділік ІІ- модулі, G,10 МПа	Пуассон коэффициенті
Көміртекті болаттар	2,0-2,1	8,0-8,1	0,24-0,28
Қоспалы болаттар	2,0-2,1	8,0-8,1	0,25-0,3
Мыс	1,3	4,9	0,31
Жез	0,91-0,99	3,5-3,7	0,32-0,42
Шойын	1,15-1,61	4,5	0,23-0,27
Силикат шыны	0,56	2,2	0,25-0,26
Ағаш	0,005-0,1	0,055
Каучук	0,00008		0,47

Материалдардың негізгі мүмкіндік кернеулері

Материалдар	Мүмкін кернеулер, [б], МПа
	созылғанда	сығылғанда
Аз көміртекті болаттар	160-200 160-250 100-400 30-120 70-140 60-120 30-80
Конструкциялық болаттар
Қоспалы болаттар
Мыс
Жез
Қола
Алюминий
Шойын	28-80	120-150
Бетон	0,1-0,7	1-9