2.3. Опрацювання результатів випробувань

Для вимірювання розрахункової довжини зразка після розриву l₁ обидві його частини складають по довжині й вимірюють відстань між крайніми мітками (l₁ > l₀). Щоб простежити розподіл видовженні зразка за його розрахунковою довжиною, вимірюють довжини всіх поділок (відстань між мітками).

Діаметр зразка після випробовувань d₁ вимірюють у місці розриву і за ним визначають площу зразка в місці розриву А₁. Напруження в момент розриву , деА₁ – площа поперечного перерізу шийки зразка в місці розриву.

Знаючи довжину зразка до і після розриву, знаходять залишкове абсолютне видовження Δl = l₁ – l. Виразивши відносне залишкове видовження зразка ε після розриву в процентах, знаходять величину, яка характеризує пластичність матеріалу . Інша характеристика пластичності – відносне звуження площі зразка після розриву, виражене у процентах:, де абсолютне звуження площі=А–А₁.

Залежно від величини границі текучості, границі міцності (характеристики міцності) та відносного залишкового видовження (характеристика пластичності), одержаних із досліду, визначають марку сталі за ГОСТ 380-94.

Крім знайдених раніше значень напружень і розмірів деформацій, які характеризують міцність та пластичність матеріалу, для оцінки якості випробовуваної сталі важливо визначити також кількість роботи, витраченої на розрив зразка. Чим більшу роботу потрібно затратити для розриву зразка, тим більше енергії може поглинути матеріал не руйнуючись і тим краще він буде чинити опір ударним навантаженням.

З діаграми розтягу визначають роботу, витрачену на розрив зразка W_розр, що відповідає повній площі діаграми розтягу з урахуванням масштабів, кНм: , де– площа діаграми;– вертикальний і горизонтальний масштаби діаграми розтягу.

Щоб одержати величину, яка характеризує не опір зразка, а опір матеріалу, необхідно підрахувати питому роботу, витрачену на розрив , деV – об’єм зразка в межах розрахункової довжини l₀ , (м3).

Теоретичне значення питомої роботи . Питома робота, витрачена на розтяг зразка до границі пружності (при):, деЕ – модуль нормальної пружності, Е = 2,1× 10 МПа.

2.4. Діаграма видовжень по довжині зразка

Після випробувань вимірюють видовження кожної ділянки розрахункової довжини зразка (довжина кожної ділянки 10 мм) і будують діаграму розподілу видовжень по довжині зразка, виражену в процентах.

На цій діаграмі в масштабі зображують зразок у межах розрахункової довжини і відповідно до кожної ділянки (сантиметра) довжини зразка по вертикалі відкладають відносне видовження у процентах.

Лабораторна робота № З

ВИПРОБУВАННЯ НА СТИСК ДО РУЙНУВАННЯ ЧАВУННОГО ЗРАЗКА

Мета роботи: вивчити властивості крихкого матеріалу при стиску до руйнування і визначити його механічні характеристики.

3.1. Загальні відомості

Для крихких матеріалів випробування на стиск – основний вид випробовувань. Їх опір стиску значно вищий, ніж розтягу. Наприклад, для сірого чавуну, де– границя міцності стиску;– границя міцності на розтяг. Тому крихкі матеріали використовують переважно в конструкціях, які працюють на стиск. Для їхнього розрахунку на міцність необхідно знати характеристики матеріалу, що одержуються при випробуваннях на стиск.

Границю міцності визначають за основною формулою опору матеріалів на розтяг і стиск , де– найбільше навантаження на зразок, одержане з досліду; А – площа поперечного перерізу зразка до випробування.

Допустимі напруження для чавуну , деК – коефіцієнт запасу міцності, який приймається рівним 3...5.

Знаючи висоту зразка до випробування і вимірявши її після випробування, визначають відповідно абсолютне й відносне укорочення за формулами: ,,

де h і h₁ – висота зразка відповідно до та після випробування.