Лабораторная работа № 7

Тема: «Определение усталости и выносливости материалов»

Цель работы. Определение усталости и выносливости материалов.

Приборы и материалы. Изгибатель АИТН–2, пробные полоски из различных волокон (х/б, льняных, шерстяных, шелковых и синтетических).

Задание. Определить усталость и выносливость материалов в процессе испытания проб на многократный изгиб.

Принцип работы прибора. Усталостью называется ухудшение и разрушение материала, подвергающего многократно повторяющимся механическим воздействиям. Стойкость ткани при многократно повторяющихся механических воздействиях называется выносливостью.

Пробная полоска зажимается в верхний зажим, который способен поворачиваться вправо и влево на заданный угол (обычно на 90°).

К нижнему подвижному зажиму подвешены грузы для создания деформации полоски. Радиус закругления изгибающих губок зажима–0,05 мм, статическая нагрузка на пробу составляет 10 %. Разрушение полоски происходит на малом участке, который подвергается изгибу.

При многократном изгибе усталость материалов характеризуется выносливостью nи – числом циклов двойных изгибов, которое выдерживает изделие к моменту разрушения.

Долговечность τи, мин. – время от начала многократного изгиба до момента разрушения пробы.

Долговечность рассчитывают по формуле:

τи = nи /ω, где ω – частота циклов изгиба в минуту.

Порядок выполнения работы.

1.Выкроить элементарные пробы размером 200 х 10 мм

2.Заправить пробную полоску в верхний и нижние зажи-

мы.

33

3.Подвесить груз к нижнему зажиму (нагрузка может ступенчато возрастать через каждые 0,49 Н и достигать 78, 4 Н).

4.Регистрировать счетчиком число циклов перегибов пробы до ее разрушения.

5.Результаты испытания представить в табл. 1.

Таблица 1 – Результаты определения выносливости и дол-

говечности (указать вид ткани)

Выводы и рекомендации

Контрольные вопросы.

1.Почему при однократном изгибе не наблюдается разрушения материалов?

2.Какие факторы влияют на выносливость материалов при многократном изгибе?

3.Дайте объяснение термина «усталость» материала?

4.Что представляет с собой «долговечность» материала?

5.Дайте объяснение термина «выносливость материала»?

Лабораторная работа № 8

Тема: «Определение тангенциального сопротивления материалов и веса ткани»

Цель работы. Определение коэффициента тангенциального сопротивления (трение) материалов методом «наклонной плоскости» и веса ткани.

Приборы и материалы. Прибор для определения коэффициента тангенциального сопротивления (трение) материалов

34

Образцы материалов разной фактуры, груз (колодка), булавки. Весы технические и разновесы, линейки, ножницы, клей.

Задания. 1. Определить коэффициент тангенциального сопротивления (трение) материала методом «наклонной плоскости».

2. Определить вес ткани.

Принцип работы прибора. Прибор состоит из двух плоскостей (лучей). Плоскости скреплены между собой, образуя острый угол. Наклонную плоскость прибора и груз (колодка) обтягивают испытуемой тканью при помощи булавок. Колодку устанавливают на наклонную плоскость прибора. Плавно изменяют угол наклона плоскости. При этом на колодку действует

сила тангенциального сопротивления То. Сила тяжести G, которую можно разложить на силу нормального давления N и силу перемещения F. В момент начала движения колодки отмечают угол наклона α. При данном положении колодки сила тангенци-

ального сопротивления То равна силе перемещения F. Исходя из треугольных сил, можно записать То= G sin α; N= G cos α.

Тогда Ктс=То/N= G sin α/(G cos α)= tg α.

Трение и цепкость характеризуются коэффициентом тангенциального сопротивления.

Порядок выполнения работы.

1.Выкроить испытуемый образец, равный длине и обхвату наклонной плоскости и обтянуть испытуемым образцом наклонную плоскость прибора при помощи булавок.

2.Выкроить испытуемый образец 2 раза равный длине и обхвату груза (колодки) и обтянуть его при помощи булавок.

3.Установить обтянутую колодку на наклонную плоскость прибора.

4.Плавно поднимая верхнюю плоскость прибора, изменять угол наклона плоскости.

5.В момент начала движения колодки следует измерить при помощи транспортира угол наклона α

6.Определить коэффициент тангенциального сопротивления материалов. Данные занести в табл. 1.

35

Таблица 1 – Результаты тангенциального сопротивления мате-

риалов (указать вид ткани)

Выводы и рекомендации

Задание 2. Определить вес ткани.

Приборы и материалы. Весы технические и разновесы, линейки, ножницы, клей. Образцы материалов.

Принцип работы. Вырезать из лоскута 3 образца 10×10 см. Взвесить образцы и определить их средний вес. Вычислить вес 1м ткани

Порядок выполнения работы

1.Вырезать из лоскута 3 образца размером 10×10 см. Образцы выдержать в течение суток в комнатных условиях, чтобы они приобрели нужную влажность.

2.Взвесить образцы на технических весах с точностью до

0,1 г.

3.Определить средний вес образца.

4.Вычислить вес 1 м ткани по среднему весу образца, т. е. средний вес образца умножить на 100.

Выводы и рекомендации

Контрольные вопросы.

1.При каких обстоятельствах возникают силы тангенциального сопротивления?

2.Из каких слагаемых состоят силы тангенциального сопротивления?

3.По какой формуле определяют коэффициент тангенциального сопротивления?

4.Как определяют коэффициент тангенциального сопротивления экспериментально методом «наклонной плоскости»?

36