- •15.04.05 Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств
- •Содержание
- •1 Требования к организации и проведению лабораторных работ
- •2 Структура отчета о лабораторной работе и правила его оформления
- •3. Лабораторная работа №2 « Определение твердости материалов динамическим твердомером» (ме-4 Механические свойства материалов)
- •3.1. Цель работы
- •3.2. Краткие сведения из теории
- •Зависимость твердости и толщины образца от нагрузки и диаметра шарика
- •Соотношение между нагрузкой, наконечником и шкалой прибора
- •3.3. Описание средств технического оснащения
- •3.4. Последовательность выполнения и обработка
- •Внимание! Запрещается после окончания работы с прибором оставлять
- •3.5. Результаты исследования и их анализ
- •Результаты замера твердости по Бринеллю
- •Результаты замера твердости по Роквеллу
- •3.6. Содержание отчета
- •3.7. Контрольные вопросы
- •3.8 Рекомендуемая учебная литература и иные материалы
- •4. Критерии оценки выполнения и защиты лабораторной работы
2 Структура отчета о лабораторной работе и правила его оформления
По результатам выполнения лабораторной работы студентами оформляется отчет, форма которого утверждается кафедрой. Пример оформления отчета о лабораторной работе выставляется на кафедральном стенде или в локальной сети кафедры. В общем случае отчет о лабораторной работе должен содержать следующие разделы:
цель лабораторной работы;
используемые средства;
основные термины и определения;
описание задания (постановка задач, подлежащих выполнению в процессе лабораторной работы, осуществляемая студентом);
описание основной части (краткая характеристика объекта исследования; методика или программа лабораторной работы; результаты расчетов, представленные в форме таблиц, графиков, диаграмм и т.д.);
выводы (анализ и интерпретация результатов, полученных при выполнении лабораторной работы в виде кратких, но принципиально необходимых доказательств, обоснований, разъяснений, согласованных с целями и темой лабораторной работы).
Прием защиты отчетов о лабораторных работах. Защита отчетов о лабораторных работах является одной из форм текущего контроля успеваемости студентов. Прием защиты отчетов о лабораторных работах осуществляется преподавателем, ведущим лабораторный практикум. Процедура приема отчетов о лабораторных работах включает проверки:
соответствия оформления предъявляемым требованиям;
знаний студентом основных понятий, определений и теоретических положений, применяемых при выполнении лабораторных работ;
знаний студентом методики выполнения лабораторной работы;
умений студентом объяснить полученные результаты;
степени самостоятельности выполнения лабораторной работы.
Прием защиты отчетов о лабораторных работах рекомендуется осуществлять в рамках соответствующей лабораторной работы.
Защита лабораторных работ предполагает проведение самооценки и внутригрупповой оценки, критического анализа используемых для оценки методов. Также студенты оценивают разработанную программу дисциплины и формируют свои предложению по ее совершенствованию
3. Лабораторная работа №2 « Определение твердости материалов динамическим твердомером» (ме-4 Механические свойства материалов)
3.1. Цель работы
Изучение устройства и работы твердомеров. Определение величины твердости мягких, средних и твердых материалов при помощи твердомеров различных систем. Приобретение навыков выполнения испытаний.
3.2. Краткие сведения из теории
Основными механическими свойствами являются прочность, упругость, вязкость, твердость.
Механические свойства определяют поведение материала при деформации и разрушении от действия внешних нагрузок.
В зависимости от условий нагружения механические свойства могут определяться при: статическом нагружении – нагрузка на образец возрастает медленно и плавно; динамическом нагружении – нагрузка возрастает с большой скоростью, имеет ударный характер; повторно, переменном или циклическом нагружении – нагрузка в процессе испытания многократно изменяется по величине или по величине и направлению.
Прочность – способность материала сопротивляться деформациям и разрушению.
Испытания проводятся на специальных машинах, которые записывают диаграмму растяжения, выражающую зависимость удлинения образца от действующей нагрузки.
Твердость – это свойство металла сопротивляться проникновению в него другого тела определенной формы и размеров. Определение твердости является наиболее широко распространенным методом испытания металлов, позволяющим в большинстве случаев без разрушения изделия и изготовления, специальных образцов судить о качестве изделия.
Существует несколько способов измерения твердости, различающихся по характеру воздействия наконечника. Твердость можно измерять вдавливанием наконечника (способ вдавливания), царапанием поверхности (способ царапания), ударом или даже по отскоку наконечника – шарика. Твердость, определенная царапанием, характеризует сопротивление разрушению (для большинства металлов путем среза); твердость, определенная по отскоку, характеризует упругие свойства; твердость, определенная путем вдавливания сопротивление пластической деформации.
Приборы для испытания на твердость просты, обладают высокой производительностью, не требуют работников высокой квалификации и могут использоваться непосредственно на рабочем месте. При испытании на твердость обычно определяется сопротивление металлов деформации при вдавливании.
На практике контроль твердости осуществляется после термообработки для установления наивыгоднейшего режима механической обработки поковок и изделий.
Наиболее широко применяются следующие способы измерения твердости:
– вдавливанием стального шарика (метод Бринелля);
– вдавливанием алмазного конуса (метод Роквелла);
– вдавливанием четырехгранной алмазной пирамиды (метод Виккерса).
Измерение твердости вдавливанием стального шарика (метод Бринелля). Твердость по методу Бринелля определяют путем вдавливания стального закаленного шарика диаметром 10 мм; 5 мм или 2, 5 мм в испытуемую плоскую поверхность под действием заданной нагрузки в течение определенного времени. Выбор диаметра шарика, нагрузки и времени выдержки под нагрузкой производится в зависимости от материала и толщины изделия или образца.
В таблице приведены установленные ГОСТом нормы испытания по Бринеллю. Число твердости по Бринеллю определяется, как отношение давления Р к сферической поверхности отпечатка и обозначается буквами НВ (кг/мм2).
,
(1)
где: d – диаметр отпечатка, мм;
D – диаметр шарика, мм;
Р – нагрузка шарика, кг.
Выбор диаметра и нагрузки зависит от твердости и толщины испытуемого образца.
Таблица 1
