3.2. Проведення досліду

Випробування проводять на універсальній випробувальній машині УИМ-50м. Для досліду беруть циліндричний зразок із відношенням розмірів h/d = 1,5...2,5. Після ретельного обмірювання штангенциркулем зразок установлюють між плитами випробувальної машини.

Випробовування здійснюють стиском зразка безупинно і плавно зростаючим навантаженням. При цьому пишучий прилад креслить діаграму стиску.

Деформації чавуну дуже малі, із самого початку не підпорядковуються закону Гука, тому діаграма криволінійна. Проте ділянка діаграми, яка відповідає малим значенням напруження, лише незначно відрізняється від прямої.

До кінця випробування діаграма все більше скривлюється, досягає максимуму і різко обривається в момент руйнування зразка.

При стиску чавунний зразок набуває бочкоподібної форми внаслідок тертя торцевих поверхонь зразка об опори преса та наявності невеликих пластичних деформацій.

Чавунний зразок руйнується в результаті утворення похилих паралельних тріщин по площадках, у яких діють найбільші дотичні напруження.

Опрацювання результатів досліду зводиться до визначення механічних характеристик підстановкою одержаних цифрових даних у формули, наведені в лабораторній роботі № 3 журналу. Оформлення роботи закінчують побудовою діаграми стиску і рисунком зразка (в аксонометрії) після випробування з показом характеру руйнування.

3.3. Висновки

При випробуванні чавунного зразка на стиск руйнування відбувається раптово, чим і пояснюється різке падіння навантаження на діаграмі, що характерне для крихких матеріалів. Руйнування відбувається по площинах дії найбільших дотичних напружень.

Лабораторна робота № 4

ВИПРОБУВАННЯ НА СТИСК ДО РУЙНУВАННЯ ДЕРЕВ’ЯНИХ ЗРАЗКІВ

Мета роботи: вивчити властивості анізотропного матеріалу при стиску та визначити його механічні характеристики.

4.1. Загальні відомості

Дерево – анізотропний матеріал, який має різні властивості в різних напрямках. Опірність деревини істотно залежить від напрямку сили відносно напрямку волокон.

При стиску дерева вздовж волокон границя міцності приблизно в 10 разів більша, ніж при стиску впоперек волокон, а деформація значно менша. Границя міцності дерева вздовж волокон , де– найбільше навантаження, що передує руйнуванню;А – початкова площа поперечного перерізу зразка.

Для дерева при навантаженні впоперек волокон визначається умовна границя міцності , де– умовне навантаження, що визначається за шкалою силовимірювача в момент, коли висота зразка зменшується на 1/3;А – початкова площа поперечного перерізу зразка.

4.2. Проведення досліду

Випробування проводять на універсальній випробувальній машині УИМ-50м. Для випробування беруть два зразки вздовж і впоперек волокон розмірами 60 х 60 х 90 мм.

Перед проведенням досліду перевіряють розміри сторін зразків та записують у журнал. Потім установлюють зразок між плитами преса і випробують на стиск безупинно зростаючим навантаженням. Діаграмний апарат креслить діаграму стиску.

Дерево при стиску вздовж волокон руйнується при невеликих деформаціях. Після досягнення найбільшого навантаження зразок починає руйнуватися, а навантаження падає.

Руйнування характеризується утворенням поперечних складок і зминанням торців. У випадку наявності сучків можуть з’являтися поздовжні тріщини.

Аналогічно випробовують другий зразок на стиск упоперек волокон. У випадку навантаження впоперек волокон утворюються значні деформації. За відсутності дефектів деревини, руйнування звичайно не спостерігається, зразок лише спресовується. Значне зростання деформацій майже без збільшення навантаження дозволяє вважати, що несуча здатність зразка вичерпана. За руйнуюче навантаження умовно приймається таке, при якому висота зразка зменшується на 1/3. Щоб зафіксувати це навантаження, необхідно весь час вимірювати висоту зразка.

Діаграма стиску зразка впоперек волокон спочатку йде по похилій прямій до навантаження , а потім перетворюється в криву.

Опрацювання результатів досліду зводиться до визначення механічних характеристик, які вимагаються в журналі, підстановкою дослідних даних у формули, наведені в лабораторній роботі № 4.

Оформлення роботи закінчують побудовою діаграм стиску і зарисовкою зразків (в аксонометрії) після випробувань.