сопромат / otchyot_laba_1

Министерство культуры и образования и Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

Иркутский национальный исследовательский технический университет

Институт недропользования

наименование института

Кафедра горного дела

^{наименование кафедры}

Лабораторная работа 1

Испытание на растяжение

Выполнил студент
		Шифр группы				И.О. Фамилия
Проверил
						И.О. Фамилия

Иркутск 2016 г.

Цель работы:

Получение диаграммы растяжения образца из малоуглеродистой стали;

Получение диаграммы растяжения материала;

Определение механических и деформационных характеристик материала; Ориентировочное определение марки стали;

Выяснение характера разрушения по виду излома образца;

Изучение процесса разгрузки и явления наклепа.

Описание установки:

Испытание проводится на установки КСИМ-40.

Все элементы конструкции закрыты крышками и гофрированными кожухами. Нагружающее устройство установлено на стойках 1, скрепленных между собой стяжкой 2 и регулируемых по высоте опорами. На станине 3 установлена неподвижная траверса 4 с пассивным (неподвижным) захватом 5. Также на станине установлены (и закрыты крышками) электродвигатель, редукторы, шариковые винтовые передачи, зубоременная передача со шкивами. К гайкам винтовых передач прикреплена подвижная траверса 6, на которой установлен датчик силы, к которому через переходник крепится активный захват 7. Через разъём датчик силы подключается к блоку управления. Вращающий момент двигателя через ременную передачу передаётся на волновые редукторы и прецизионные шариковые винтовые передачи, преобразующие вращательно движение верхней траверсы (вверх или вниз). Для повышения жесткости устройства параллельно боковым винтам установлены стойки, а в верхней и нижней частях – плиты. На верхней плите 8 установлен датчик перемещения, механически связанный с винтом шариковой винтовой передачи и посредством разъема подключенный к блоку управления. Все разъёмы для подключения к блоку управления расположены на задней стенке нагружающего устройства. На правой стойке расположен пульт местного управления 9.

Ход работы:

1. Измерить штангенциркулем диаметр d₀ образца и отметить ℓ₀ - расчетную часть образца. Записать в журнал результаты обмера.

2. Далее между траверсой и неподвижным захватом закрепляется образец (цилиндр из малоуглеродистой стали).

3. После этого начинают проводить эксперимент: машина начинает растягивать образец до разрушения, при этом на компьютере одновременно строится диаграмма растяжения и дальнейшего разрушения.

4. После завершения опыта замеряется диаметр шейки d₁ и производятся вычисления.

5. В завершении опыта чертится диаграмма деформации образца.

Расчёты:

1. Абсолютное удлинение : Δl=72,5-60=12,5;

2. Начальная площадь : A₀=(Πd²)/4 = 3,14*(6*10^-3)²= 28,26 мм^2;

3. Площадь сечения в шейке : А₁=(Πd²)/4 = 3,14*(3,3*10^-3)=8,55 мм^2;

4. Усилия пропорциональности, упругости, текучести и максимальное смотрим по диаграмме и данные записываем в таблицу;

5. Предел пропорциональности: σ_пц= F_пц/ A₀=9,8/(28,26*10^-3) =350;

6. Предел упругости: σ_упр= F_упр/ A₀=9,8/(28,26*10^-3)=350;

7. Предел текучести: σ_т= F_т/ A₀=11,5/(28,26*10^-3) =410;

8. Предел прочности: σ_пч= F_max/ A₀=14,4/(28,26*10^-3)=510;

9. Относительное удлинение при разрыве: δ₁₀= Δl/ l₀*100%=(12,5/60) *100%=20,83%;

10. Относительное сжатие : ϕ= А₀-А₁/А₀*100%=((28,26-8,55)/28,26)*100%=69,75%.

Вывод: В результате проведенной работы мы получили диаграмму растяжения образца и диаграмму растяжения материала. А так же мы определили механические и дифференциальные характеристики материала. При обработке результатов испытаний мы ориентировочно определили марку стали образца. изучили процесс разгрузки и явления наклепа. Построили диаграмму деформации образца.

№ п/п	Исходные данные и расчётные величины	Измерения и вычисления
1	Эскиз образца до опыта
2	Эскиз образца после опыта
3	Начальный диаметр d0, мм	6
4	Начальная расчётная длина l0, мм	60
5	Конечная расчётная длина l1, мм	72,5
6	Абсолютное удлинение Δl, мм	12,5
7	Диаметр шейки d1, мм	3,3
8	Начальная площадь A0, мм2	28,26 мм2 {\displaystyle \pi } {\displaystyle \pi }
9	Площадь сечения в шейке, А1, мм2	8,55 мм2
10	Усилие Fпц, кН	9,8
11	Усилие Fупр, кН	9,8
12	Усилие Fт, кН	11,5
13	Усилие Fmax, кН	14,4
14	Предел пропорциональности σпц, МПа	350
15	Предел упругости σупр, МПа	350
16	Предел текучести σт, МПа	410
17	Предел прочности σпч, МПа	510
18	Относительное удлинение при разрыве δ10, %	20,83%
19	Относительное сжатие ϕ, %	69,75%
20	Марка стали
21	Характер разрушения образца