Долговечность
Сокращение расходов
Эргономические свойства
Эстетические свойства
Комплекс правил и мероприятий
Политика качества
Контроль соблюдения стандартов
Нарушение стандартов
Дефекты деталей машин и методы их выявления
Классификация в машиностроении
Производственные дефекты
Дефекты обработки давлением
Дефекты при нанесении покрытий
Усталость металла
Методы разрушающего контроля
Коэффициент упругости
Испытания на сжатие
Параметры жаропрочности
Твердость материалов
Метод Бринелля
Испытуемое изделие
Метод глубокой вытяжки
Методы неразрушающего контроля
Методы капиллярного неразрушающего контроля
Люминесцентный метод контроля
Переносные дефектоскопы
Магнитопорошковый метод
Магнитографический метод
Электромагнитное поле вихревых токов
Вихре токовый контроль
Метод ультразвукового неразрушающего контроля
Ультразвуковые преобразователи
Эхо импульсный метод контроля
Другие виды неразрушающего контроля
Контроль и испытания машин на заводе
ОТК завода
Инспекторская группа ОТК
Измерения в практике машиностроения
Конструкция микрометрических инструментов
Автоматизация контроля в машиностроении
Многопредельные датчики
Пневматический контактный преобразователь
Пьезоэлектрические преобразователи
Создание ГПС
Контроль за состоянием инструмента
Испытания машин
Испытания станков на холостом ходу
Качество сборки
Испытание станков на надежность

Испытания на сжатие

Испытания на сжатие наиболее часто применяются для хрупких материалов (чугун, бетон, древесина, керамика и др.), а также для материалов, применяемых в конструкциях, работающих на сжатие. Испытания на сжатие имеют некоторые особенности. При сжатии пластичного материала до напряжения, равного пределу пропорциональности, материал ведет себя так же, как при растяжении. При напряжениях, превосходящих предел упругости, в материале возникают остаточные деформации — диаметр образца увеличивается, длина уменьшается.
 При определенной нагрузке хрупкие материалы разрушаются, и для них может быть установлен предел прочности при сжатии. Для пластичных материалов эту величину установить не удается, так как такие образцы при сжатии могут превратиться в пластинки без признаков разрушения.
 При испытаниях на сжатие такие характеристики материалов, как модуль упругости, пределы пропорциональности и текучести, определяются с достаточной точностью, а предел прочности и относительное укорочение в большой степени зависят от сил трения на торцах образцов при испытаниях. Большие силы трения, возникающие между торцовыми поверхностями образцов и нагружающими элементами траверс разрывных машин или прессов, как бы не дают возможность образцу свободно «расползаться» под нагрузкой. Для уменьшения трения применяют смазочные материалы и специальные приспособления.
 При испытаниях на сжатие цилиндрический образец устанавливают в приспособление для испытаний, закрепляемое между траверсами разрывных либо универсальных испытательных машин. Приспособление для испытаний на сжатие показано на рис. 6. Оно представляет собой цилиндрический корпус 5 со втулкой Зу в которую вмонтирован сепаратор 4 с направляющими шариками. В шариковых направляющих втулки корпуса размещен пуансон 2 с накладкой /, через которую передается осевое усилие от разрывной машины. При испытаниях образец 10 устанавливают между деформирующими плитами 7 и 8 с помощью гайки 6. Основание приспособления 9 опирается на нижнюю траверсу разрывной машины. При передаче нагружающей силы через пуансон и верхнюю деформирующую плиту на образец очень важно сохранить строгую соосность направления действия нагружающей силы и оси образца. Это достигается применением шариковых направляющих пуансона.
К статическим испытаниям материалов деталей машин относят также испытания, позволяющие определять такие важные характеристики конструкционных материалов, как предел прочности при кручении, предел выносливости при растяжении-сжатии, изгибе и кручении при повышенной и пониженной температурах, в агрессивных средах и т. д.
 При статических испытаниях на кручение образец зажимают в захватах испытательной машины и подвергают скручиванию. Вам надо отломить от медной или алюминиевой проволоки нужный кусочек. Сначала проволока сопротивляется скручиванию, пытаясь принять первоначальный вид (область упругой деформации); скручиваясь далее, она принимает вид жгута. Приходится прикладывать большее усилие, чтобы проволока скручивалась дальше. Она нагревается в руках и, наконец, отламывается. С проволокой из низкоуглеродистой стали можно проделать аналогичную операцию. Но стальной стержень вручную не скрутишь, слишком велико сопротивление материала. Модель разрушения та же.
Для определения зависимости между напряжением под действием скручивающего момента и углом поворота отмеченных точек материала образцов применяют испытательные машины. Машина для испытания образцов из металла на кручение мод. 2014МК-50 показана на рис. 7. Образец 6, закрепленный в захватах, подвергается скручиванию. При этом вращательное движение передается от нижней опоры. Усилие, прикладываемое к образцу, воспринимается упругим элементом момента измерителя через верхнюю опору машины. Упругий элемент, деформируясь, вызывает изменение напряжения индукционного датчика 4. Изменение напряжения передается на отсчетное устройство. Одновременно на диаграммном аппарате записывается диаграмма крутящий момент — угол закручивания. При испытаниях на описываемой машине угол закручивания образца и число оборотов активного захвата (нижнего) определяются с помощью фото-головок и счетчиков. Точность отсчета 1°. Погрешность измерения момента — не более 1%. Частота вращения рабочего захвата (скорость закручивания) —0,15—1 мин-1.
 Разрушающие испытания образцов материалов деталей машин и конструкций на усталость (выносливость) применяют для выяснения предела выносливости металлов. Предел выносливости для стали определяют на базе 5—10млн циклов. Для легких сплавов и металлов база испытания увеличивается до 20млн циклов.
 Испытания на усталость проводят на специальных машинах. Для испытаний на малоцикловую усталость применяют и описанную выше (см. рис. 5) универсальную испытательную машину. Стандартные образцы, вырезанные из тела контролируемых деталей или конструкций, подвергают циклическому деформированию определенными нагрузками по установленным схемам. Чаще всего применяют схему нагружения, когда медленно вращающийся образец изгибается при симметричном цикле нагружения. Применяют и другие схемы, при которых вращающиеся образцы подвергают циклическим растяжению и сжатию, изгибу и кручению. При испытаниях на малоцикловую усталость прикладывают нагружающие силы и моменты с частотой от 0,5 до 50 раз в секунду (с частотой 0,5—50 Гц). При таких испытаниях проводят непрерывное измерение деформирования, а также непрерывную (допускается и периодическую) регистрацию процесса деформирования рабочей части образца.
 При испытаниях металлов и сплавов на много цикловую усталость обычно повышают частоту циклов нагружения свыше 50 Гц. Условной границей между малоцикловой и много цикловой усталостью является число циклов нагружения 5* 104. Это значение для пластичных сталей и сплавов характеризует среднее число циклов для зоны упругопластического деформирования.
Образцы для испытаний на усталость могут быть круглого и прямоугольного сечения. В ряде случаев применяют образцы со специально ослабленным сечением (нарезают небольшую канавку на цилиндрическом образце, сверлят отверстие или делают зарубку на плоском образце).
Если под усталостью понимают процесс разрушения металлов и их сплавов под действием многократного повторно-переменного нагружения, то способность металла противостоять такому разрушению называют сопротивлением усталости. Число циклов нагружения, которые образец выдерживает до разрушения, называют долговечностью.
В результате разрушающих испытаний образцов материалов на усталость получают кривые усталости металла. Типичная кривая усталости металлического образца приведена на рис. 8. По оси ординат откладывают напряжение а, по оси абсцисс — число циклов повторных нагружений N до разрушения образца, т. е. его долговечность. Из полученной кривой следует, что для каждого материала существует такое напряжение а_.,, при котором образцы «доживают» до заданного числа циклов УУ3, но при продолжении испытаний немедленно разрушаются. Это и есть предел выносливости материала. Для построения кривой усталости и определения предела выносливости испытывают не менее десяти образцов, каждый до разрушения или до базового числа циклов.




 
Яндекс.Метрика