Маятник Шарпи

Барон проводил свои опыты, используя маятник Шарпи и образцы с надрезом. Образцы находились в маленьком приспособлении для создания растяжения. Датчики электрического сопротивления, прикрепленные к полой стальной трубке, находились на одной линии с образцом. По этим результатам, рассматривавшимся как диаграмма сила — время, находили обычным двойным интегрированием усредненную, как считалось, деформацию в функции от времени. Главной особенностью опытов было то, что они проводились при температурах, равных — 196 и —78°С, так же, как и при обычной температуре 20°С. Испытывались [c.216]

Рис. 3-1. Схема маятника Шарпи для определения удельной ударной вязкости.

Пример 58, Маятниковый копер Шарпи для определения сопротивления материалов удару имеет массу т и момент инерции относительно оси вращения J Центр масс С маятника находится на расстоянии d от оси его вращения (рис. 218). [c.276]

Заметим, что в случае, если тело имеет плоскость материальной симметрии, перпендикулярную оси вращения 2 (например, плоскость хОу), то точкой О будет точка пересечения оси 2 с этой плоскостью при этом точки К к. С также лежат в этой же плоскости. Например, маятниковый копёр Шарпи для испытания на прочность материалов ударом (рис. 439) имеет плоскость материальной симметрии хОу). В таком случае центр удара К и центр масс С лежат на осевой линии маятника (ось Оу). Вращаясь вокруг оси Ог, перпендикулярной плоскости чертежа, маятник ударяет испытываемый стержень, помещенный в точке К. [c.817]

Для определения удельной ударной вязкости твердых материалов при их испытании на ударный изгиб служит маятниковый копер (копер Шарпи), устройство которого можно пояснить с помощью рис. 8-9, а. Тяжелый маятник /, имеющий боек в виде клина с углом при вершине 30 или 45° и радиусом закругления 2 или 3 мм (рис. 8-9, б), раскачивается на оси 2. Центр тяжести маятника совпадает с серединой бойка. Маятник поднимается в исходное положение (на рис. 8-9, а показано сплошными линиями) и удерживается в. этом положении фиксатором. В нижней части траектории маятника помещается испытуемый образец 3. При освобождении фиксатора маятник падает, ломает образец и поднимается до положения, показанного штрихпунктирными линиями. Взаимное положение образца и бойка маятника в момент удара показано на рис. 8-9, б, где дан разрез бойка плоскостью, перпендикулярной продольной оси маятника. [c.155]

При ударном испытании по Шарпи определяют энергию, необходимую для разрушения путем изгиба образца с надрезом. Удар по образцу производят при помощи маятника с известной кинетической энергией, а величина энергии, затраченной маятником, может служить относительной характеристикой вязкости разрушения материала. Хотя на величину энергии маятника и геометрию образца разработаны стандарты, при испытании композитов они [c.267]

Технические характеристики маятниковых копров зарубежного производства приведены в табл. 2 и 3. Анализ технических характеристик и конструкций зарубежных маятниковых копров показывает, что они обеспечивают проведение ударных испытаний по методу двухопорного изгиба (метод Шарпи), по методам консольного изгиба (метод Изода), ударного растяжения и ударного сдвига. Предельные запасы маятников 0,5— 2500 Дж. По метрологическим параметрам копры соответствуют основным международным стандартам подавляющая часть копров выполнена по классической схеме. В копрах, рассчитанных на большие запасы энергии и имеющих тяжелые маятники, как правило, автоматизированы захват и подъем маятника. [c.105]

Ударную твёрдость можно более точно определить при помощи маятникового копра Шарп и. В этом случае в маятнике на месте ножа устанавливается шарик. Энергия упругого отскока легко определяется по углу отклонения маятника после удара [24]. [c.13]

Ударную вязкость пластмасс по Шарпи определяют на специальном маятниковом копре. Испытание на маятниковом копре основано на измерении работы, затраченной на разрушение образца, путем сопоставления энергии физического маятника в момент удара с энергией, которой маятник обладает после удара по образцу. [c.101]

Для проведения испытаний по методу Шарпи образец 1 (рис. 2.6.3, 2.6.4) укладывают на опоры 2 и 5 копра и разрушают ударом бойка 4 маятника 5, который, вращаясь вокруг оси О, свободно падает с некоторой высоты Н, определяемой углом а зарядки (подъема) маятника. [c.103]

Деформация и разрушение образца происходят полностью за счет первичной потенциальной энергии маятника. Это в некоторой степени является недостатком ударных испытаний, так как в реальных условиях во многих случаях на конкретную деталь, вплоть до ее разрушения, действует постоянная нагрузка. Однако имеются и примеры ударного нагружения в эксплуатации (например, дорожные машины). Кроме того, многочисленными опытами показано, что ударное испытание достаточно хорошо выявляет многие хрупкие состояния металла, на которые приходится наибольшее число аварийных случаев разрушения в эксплуатации. Это было показано еще в 1901 г. Шарпи, впервые предложившим ударные испытания на. изгиб образцов с надрезом на маятниковых копрах. Он разработал также конструкцию маятникового копра для этих [c.273]

Конструктивно маятниковые копры для испытания на трехточечный изгиб изготовляют двух модификаций. В копре типа Шарпи (рис. 17.2) маятник передвигает стрелку циферблата, на котором нанесены угловые градусы, начиная с наибольшего угла взлета маятника или вычисленные по формуле (17.2) значения работы Ai. Стрелка посажена на продолжение оси качания маятника с некоторым трением, вследствие чего она останавливается на угле максимального взлета маятника при данном испытании. [c.276]

Испытание на ударную вязкость по Шарпи является простым. Образец представляет собой небольшой брусок квадратного сечения с поперечным надрезом, который разрушается свободно падающим массивным маятником, создающим ударную изгибную нагрузку на грань образца, противоположную надрезу. Под действием нагрузки возникают концентрированные растягивающие напряжения в вершине надреза. [c.300]

С U-образным надрезом обычно разрушался на маятниковом копре типа Шарпи, причем образец располагали на двух опорах с пролетом стандартной шири-ны, и удар маятником наносили по центру образца. Образец с надрезом по Изоду разрушался на копре при консольных закреплениях образца. [c.380]

Этому испытанию подвергаются образцы пластических масс, керамических материалов и др. Для проведения испытания служит маятниковый копер (копер Шарпи), устройство которого разъясняет рис. 9-11. Тяжелый маятник /, имеющий боек 2 в виде клина с углом прн вершине 45°, закругленного радиусом 3 мм 230 [c.230]

Рис. 9-11. Схема маятникового Рис. 9-12. Положение образца и бойка копра Шарпи. маятника в момент удара (вид сверху).

Для определения механических свойств твердых диэлектриков пользуются как характеристиками, обычными для других твердых тел, так и некоторыми специфическими. К числу первых относятся твердость, пределы прочности при сжатии, растяжении, статическом изгибе, ударном изгибе и удлинение при растяжении. Методики определения этих характеристик стандартизованы. Для многих матерпалов, в частности для пластмасс как слоистых, так и прессовочных композиций, особый интерес представляет предел прочности при ударном изгибе — прочность на удар или удельная ударная вязкость, определяемая как работа, затраченная на излом образца, отнесенная к его сечению. Единица измерения удельной ударной вязкости кГ- см/см . Она определяется на маятниковом копре типа Шарпи по ГОСТ 4647-62 схема этого копра показана на рис. 3-1. При испытании образца маятник копра падает с определенной высоты, ударяя по образцу по углу Р подъема. маятника после излома образца судят о работе, затраченной на его излом. [c.94]

Для испытания материалов на сопротивление удару применяется (среди копров других систем) маятниковый копер Шарпи. Существенной частью этого прибора является массивный маятник, снабженный стальным ножом т и вращающийся вокруг неподвижной оси О (черт. 127). Опыт производится следующим образом. Поднимают маятник, отклоняя его от равновесного положения на некоторый угол а, и закладывают испытуемый образец п так, чтобы нож т коснулся его при прохождении маятника через вертикальное положение. Затем отпускают маятник. [c.209]

Полезно сравнить различные экспериментальные методы. В испытаниях на откол и при определении динамических диаграмм деформирования [156], волны напряжений являются одномерными, т. е. для измерения прочностных свойств материалов используются вполне определенные напряженные состояния. Однако при испытании на соударение условия нагружения определяются контактом поверхности с затупленным телом и реализуется сложное напряженное состояние, В методах Изода и Шарни нож маятника имитирует реальный удар по образцу в форме балки. Реальный характер соударения с внешним объектом имитируется и при баллистических испытаниях, воспроизводящих локальное неоднородное напряженное состояние в окрестности области контакта. Однако различная природа инициируемых напряженных состояний исключает возможность сравнения различных методов. В частности, не всегда можно сопоставить данные, полученные методами Изода и Шарпи. Кроме того, из-за малого размера образцов при большом времени контакта (например, 10" с) возникает многократное отражение импульса, что затеняет его волновую природу, проявляющуюся в больших образцах или в реальных конструкциях. Однако при баллистических испытаниях, когда используются тела диаметром порядка 2 см, движущиеся с большой скоростью, время контакта может составлять менее 5 х 10 с. При скорости волны 6 мм/мкс энергия удара в пластине концентрируется в пределах круга с радиусом, не превышающем 30 см. В пластине больших размеров можно получить меньшее число отражений, чем в малом образце. По мнению авторов, масштабный эффект является существенным при испытаниях на удар. Для экстраполяции экспериментальных данных на протяженные конструкции необходимо, чтобы помимо других параметров сохранялось постоянным отношение их1Ь, где т — время контакта, и — скорость волны, Ь — характерный размер. [c.315]

Для испытаний был использован корпус маятникового копра типа Шопер (высота 500 мм, площадь основания 200X250 мм) конструкция копра была изменена применительно к размерам образца и принятой схеме испытания (в оригинальной конструкции копер предназначался для испытаний по методу Шарпи). К копру было изготовлено два маятника один с запасом живой силы 0,20 кгм, второй 0,07 кем, со скоростью удара соответственно 2,2 и 1,6 м/сек. Были изготовлены массивные тиски для крепления испытуемых образцов. [c.20]

Пример, Маятниковый копер Шарпи для испытания материалов ударом (фиг. 118) имеет плоскость симметрии хОу). В таком случае центр удара К и центр тяжести с лежат на осевой линии маятника (ось ОхУ, при втом. 2 [c.406]

Ударная вязкость является очень важной характеристикой материала. В практике применяются два метода измерения ударной вязкости, результаты которых несравнимы и которые невозможно взаимно пересчитать. Основой измерения является удар маятником по бруску и определение энергии, затраченной на его разрушение. По методу Шарпи, применяемому в странах континентальной Европы, разрушается брусок размером 10 X 15 X X 120 мм, лежаш,ий на двух опорах результат подсчитывается в кГ см1см . Для испытаний применяется как брусок с постоянным сечением, так и брусок, надрезанный при помош,и фрезы. Для [c.24]

В существующих определениях ударной вязкости и вязкости разрушения материала существует некоторая нечеткость. В общем случае при ударных нагрузках материалы разрушаются хрупко, т. е. с небольшими пластическими (неуиругими) деформациями до разрушения или при их полном отсутствии. Наиболее просто при высокоскоростных испытаниях, таких как ударные испытания по Шарпи или по Изоду, измеряется энергия маятника, затрачиваемая на разрушение, или общая площадь под кривой нагрузка — время, если испытательный прибор снабжен приспособлением для записи усилий в маятнике. Хорошо известно, что маятниковые методы дают результаты, очень чувствительные к форме и размерам образца и обычно трудно коррелируемые с поведением материала в реальных условиях. В принципе, эти методы являются первой попыткой измерения стойкости материала к росту трещины, а нанесение острого надреза в образце — попыткой исключения энергии инициирования трещин из общей энергии разрушения. Надрез в образце также обусловливает разрушение по наибольшему дефекту известных размеров и исключает влияние статистически распределенных дефектов в хрупком теле. Развитие механики разрушения поставило методы оценки вязкости разрушения хрупких тел на научную основу, однако ударные маятниковые методы все еще широко используются и при соблюдении определенных условий могут давать для композиционных и гомогенных материалов результаты, сравнимые с по- [c.124]

Задача 12.12. Маятниковый копер Шарпи служит для испытания материалов на сопротивление удару. Массивный маятник, снабженный стальным ножом Ь, может вращаться вркруг неподвижной горизонтальной оси О в двух симметрично расположенных подшипниках. Маятник поднимают, отклоняя его от равновесного нижнего положения на угол а. Испытываемый образец d закладывают так, чтобы нож Ь ударил по образцу при прохождении маятника через нижнее вертикальное положение. Ломая образец d и теряя при этом часть кинетической энергии, маятник продолжает затем свое движение, отклоняясь на некоторый угол 3 (рис.). Масса маятника Ж. Расстояние от оси О до центра масс С маятника равно г. Радиус инерции маятника относительно горизонтальной оси вращения, проходящей через точку О, равен р. [c.630]

Испытание на ударный изгиб (ГОСТ 4647-55). Определение производится на маятниковом копре Шарпи (фиг. 21-73). Тяжелый маятник 1. имеюпшй боек 2 в виде клина с углом нри вершине 45° и закруглением радиусом 3 мм, может качаться на оси 3 центр тяжести маятника совпадает с серединой бойка. Маятник поднимается в исходное положение (на фиг. 21-73 показано сплошными линиями) в нижней части траектории маятника помещается образец испытываемого материала. Для пластмасс и подобных им материалов образец должен иметь вид прямоугольного бруска 120Х 15Х10 мм (сравните стр. 64), а для листовых и слоистых материалов толщиной менее 10 мм толщина образца должна быть 120+2 мм, ширина 15+0,2 мм, а толщина должна соответствовать фактической толщине листа (сторона образца 120 мм X 15 мм должна быть расположена в плоскости листа). Расстояние между опорами для образцов при толщине образцов более 5 мм должно быть 70+0,2 мм (как показано на фиг. 21-74), а при толщине образцов 5 мм и менее 40+0,2 мм. При освобождении маятника он падает из исходного положения, переламывает образец и поднимается до положения, показанного пунктиром- Прочность материала на ударный изгиб (удельная ударная вязкость) находят делением затраченной на излом образца энерпии на поперечное сечение образца [c.67]

Испытание на изгиб (излом) надрезанных образцов имеет крупные преимущества оно требует более дешевых и простых машин и позволяет обнаружить опасную хрупкость там, где испытание на разрыв дает хорошие результаты. Для испытания на изгиб употребляются маятниковые копры (фиг. 15). Тяжелый маятник падая ударяет по образцу, лежащему на двух опорах (вкопреЙзо-да" образец зажат одним концом в тиски и получает удар по другому), и ломает его израсходованная шивая сила измеряется по разности потенциальных энергий маятника до начала падения и при окончании взлета после излома С(Я-й), где С— вес маятника, Я и й — начальная и конечная высоты его ц. т. Образец имеет форму прямоугольного бруска, снабженного надрезом до половины высоты в средней части, со стороны, противоположной удару. Форма к размеры образца долшны быть стандартизованы однако до сих пор применяется несколько разных типов (Шарпи, Фремона, Менаже). [c.290]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...