ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Диаграмма растяжения мягкой стали из "Лабораторный практикум по сопротивлению материалов " Стандартный металлический образец для испытания на растяжение имеет вид, показанный на рис. 1, а. Длина цилиндрической части образца равна lid, где d — диаметр образца. Длина I = 10 d называется расчетной длиной образца. При диаметре d == = 2 см образец называется нормальным. [c.7] Для испытаний применяются и малые образцы (рис. 1, б), у которых отношение длины цилиндрической части к диаметру равно 5. Такие образцы применяются для испытаний на прессе Гагарина и на некоторых других машинах. [c.8] Общий вид пресса Гагарина. [c.8] Схема пресса Гагарина I — диаграммный барабан 2 — реверсор с образцом, 3 — рычаг, 4 — уравновешивающий груз, 5 — винт, в и 7 — часовые механизмы, 8 — бесконечная цепь, 9 — автоматический регулятор часовых механизмов, 10 — перо. [c.9] В обратную сторону ). Таким образом, всякое опускание или поднятие рычага тотчас приостанавливается соответствующим перемещением уравновешивающего груза 4. Следовательно, нагрузка на образец всегда пропорциональна плечу уравновешивающего груза. На рычаге 3 имеется шкала нагрузок. [c.9] Пресс Гагарина относится к обширному классу испытательных машин, имеющих винтовой силовозбудитель и рычажный силоизме-ритель. От Других машин зтого класса пресс Гагарина выгодно отличается тем, что имеет приспособление для автоматического уравновешивания нагрузки. Большим достоинством пресса Гагарина является крупный масштаб диаграммы, изображающей зависимость между нагрузкой и удлинением образца. [c.9] Горизонтальный масштаб диаграммы, т. е. масштаб удлинений, зависит от скорости поворота барабана. Угол поворота диаграммного барабана пропорционален величине опускания винта, т. е. удлинению образца (если пренебречь деформацией реверсора) следовательно, при повороте барабана перо прочерчиваёт на поверхности барабана линию, горизонтальная проекция которой пропор-, циональна удлинению образца. Одному миллиметру удлинения образца соответствуют 10 см по оси абсцисс на диаграмме, т. е. удлинения оказываются увеличенными в 100 раз. [c.10] Образец закладывают в реверсор, который затем устанавливают под винт машины. Винт доводится от руки до соприкосновения с реверсором. Перед пуском мотора следует проверить готовность диаграммного аппарата и силоизмерителя на диаграммном барабане должна быть прочерчена горизонтальная линия, что соответствует отсутстви(9 нагрузки — ось абсцисс, а тормозной эксцентрик тележки должен быть освобожден. Следует также проверить, не соскочила ли с роликов нить, поддерживающая перо. Ползун-указатель на шкале рычага нужно вплотную придвинуть к тележке. [c.10] Прямолинейный участок диаграммы указывает на пропорциональность между удлинением нагрузкой (закон Гука). Нарушение этой пропорциональности при дальнейшем нагружении образца для мягких сталей сопровождается так называемой текучестью — быстрым возрастанием удлинений без увеличения нагрузки (а иногда даже,с падением ее — рис. 4, б). Период текучести изображается на диаграмме участком АВ, близким к горизонтальному, часто называемым площадкой текучести. Пределом текучести называется напряжение, соответствующее текучести. [c.10] Механически текучесть объясняется взаимными сдвигами частиц материала. На поверхности отполированного образца можно через лупу видеть косые штрихи — линии сдвигов. Эти линии называются линиями Чернова — Людерса. Большинство их наклонено к образующей образца под углом около 50°, т. е. приблизительно соответствует положению площадок наибольших касательных напряжений. [c.10] Высокоуглеродистые и другие стали большой прочности (как и другие материалы, кроме мягкой стали) не дают площадки текучести. Предел текучести для этих сталей принимается условно соответствующим напряжению, при котором остаточное удлинение образца составляет 0,2% или 0,5%-его длины обозначают его и Сто.б-После стадии текучести материал вновь начинает сопротивляться возрастающей нагрузке, наступает так называемая стадия упрочнения. [c.11] При максимальной нагрузке в образце начинает образовываться местное сужение поперечного сечения — шейка, вследствие него сопротивление образца быстро уменьшается, и кривая здесь идет вниз. Но истинное напряжение, получающееся делением нагрузки на соответствующую площадь сечения образца в шейке, возрастает. К моменту разрыва истинное напряжение в шейке имеет наибольшее значение оно может в два или даже в три раза превышать временное сопротивление. [c.11] Нагружение образца можно начинать только после проверки готовности машины и приборов к испытанию. Первую часть испытания, соответствующую прямолинейному участку диаграммы, нужно проводить не быстро, чтобы избежать инерционных явлений, искажающих диаграмму. [c.11] Небольшой начальный участок диаграммы, получаемой на прессе Гагарина, бывает криволинейным (см. слева на рис. 4, а), переходящим далее в прямую линию. Начальная криволинейность диаграммы вызывается отсутствием полного контакта между головками образца и реверсором. Эту начальную криволинейность следует исключить, продолжив прямую линию диаграммы вниз, как показано на рис. 4, до пересечения ее с осью абсцисс. Полученную точку пересечения нужно считать началом диаграммы. [c.12] Деформация образца в начальной стадии растяжения, соответствующей прямолинейному участку диаграммы, упруга. С наступлением периода текучести образец начинает получать значительную остающуюся, так называемую пластическую или остаточную деформацию. Чтобы убедиться в этом, прекратим нагружение образца в некоторый произвольный момент испытания. Пусть точка С (рис. 4, а) соответствует моменту прекращения дальнейшего нагружения образца. Полное удлинение образца в данный момент выражается отрезком ОН на оси абсцисс. Затем, постепенно разгружая образец, будем замечать уменьшение его длины, — при этом разгрузка изобразится прямой D, параллельной первоначальному участку диаграммы. Отрезок DH представляет упругое удлинение образца, а отрезок 0D — остаточное. [c.12] Упругое удлинение, как видим, подчиняется закону Гука в любой стадии деформации образца. [c.12] Загрузим теперь снова образец. На диаграмме повторится та же прямая D , но в обратном направлении, и при дальнейшем нагружении получим кривую EG, являющуюся как бы продолжением предыдущей диаграммы. [c.12] Следует отметить, что указанное явление описано здесь схематично. В действительности линии разгрузки и нагрузки не есть идеальные прямые и, несколько не совпадая друг с другом, образуют так называемую петлю гистерезиса (рис. 4, в . [c.12] Полное остаточное удлинение А/ образца определится на диаграмме отрезком ОК (рис. 4, а) на оси абсцисс, отсекаемым прямой GK, проведенной через точку G кривой параллельно первоначальному прямолинейному участку ОА диаграммы. [c.12] Относительным удлинением S называется отношение абсолютного удлинения Д/ образца к первоначальной его длине I (в процентах), т. е. [c.12] Вернуться к основной статье