МИНОБРНАУКИ РОССИИ. В данной лабораторной работе познакомился с программным обеспечением LabView, а также со стандартным набором интсрументов

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный технологический институт
(технический университет)»
(СПбГТИ(ТУ))

 

 

Кафедра химической Факультет 2

технологии пластмасс Курс 4

Группа 2494

 

Учебная дисциплина: Прикладная физика полимеров

 

Лабораторная работа

 

Тема: Твердость, пластичность и упругость полимерных материалов

 

 

Студент ____________ Волков В. В.

 

____________ Борисюк С.С.

 

 

Руководитель Крыжановский В.К.

_____________

 

 

Санкт-Петербург

2012 год

Цель работы: установление чисел твердости, упругости и пластичности аморфных и кристаллических полимеров и определение влияния нагрузки на твердость (по четырем точкам) и пластичность.

Задачи работы:

- установление чисел твердости, упругости и пластичности аморфных и кристаллических полимеров, а также анизотропного стеклонаполненного полимерного материала в изотермических условиях;

- определение влияния нагрузки на твердость и пластичность.

Схема установки

 

 

Рисунок 1

 

Твердомер представляет собой прибор, внешний вид и схема которого приведены на рис. 1. В массивном корпусе 1 смонтировано нагружающее рычажно-гидравлическое устройство, ручки управления устройством 3 и 4 выведены наружу. В корпусе размещено измерительное устройство с индентором 5 и индикатором 2, а также винт 7, маховик 8 и столик для образца 6.

В исходном положении столик опущен, рукоятка 3 находится в крайнем переднем положении.

Проведение испытания начинают с определения необходимой нагрузки.

 

Ход работы:

1) Маховик поворачиваем таким образом, чтобы против риски на корпусе оказалась грань с цифрами наименьшей нагрузки.

2) Устанавливаем образец на столик и плавным вращением маховика поднимаем его до соприкосновения с индентором.

3) Медленно вращаем маховик, наблюдая за показаниями малой и большой стрелок индикатора. Обе они должны оказаться на нуле. Установка стрелок на нуль допускается только при движении маховика в одном направлении.

4) Поворотом рукоятки 3 от себя вводим в действие механизм нагружения. Одновременно включаем секундомер. Через две минуты записываем величину отклонения большой стрелки индикатора, которая показывает глубину погружения шарика . Причем выбор величины нагрузки определяется по максимальному (в интервале от 0,15 0,35 мм) внедрению индентора.

5) Далее плавным движением возвращаем рукоятку 3 в исходное положение, включаем секундомер и следим за движением большой стрелки индикатора в обратном направлении. Через одну минуту берем отсчет по индикатору 2.

Из пяти приведенных замеров рассчитываем среднее арифметическое, по которому затем определяем значение твердости , чисел упругости и пластичности .

 

Экспериментальные данные:

Образец	, кгс	, мм	, мм	, мм	, мм
ПП	15,6	0,19 0,22 0,20 0,20 0,20	0,09 0,12 0,10 0,10 0,09	0,20	0,10
ПС	31,25	0,18 0,18 0,18 0,18 0,18	0,04 0,04 0,04 0,03 0,04	0,18	0,04
ЭНБС	31,25	0,22 0,20 0,21 0,23 0,17	0,03 0,02 0,02 0,03 0,02	0,21	0,02
АБС	31,25	0,17 0,22 0,27 0,20 0,21	0,03 0,04 0,04 0,02 0,04	0,21	0,03

Экспериментальные данные для ПС при всех значениях нагрузки ():

, кгс	, мм	, мм	, мм	, мм
15,6	0,09 0,09 0,09 0,09 0,09	0,01 0,01 0,01 0,01 0,01	0,09	0,01
31,25	0,18 0,18 0,18 0,18 0,18	0,04 0,04 0,04 0,03 0,04	0,18	0,04
	0,25 0,25 0,25 0,25 0,25	0,08 0,07 0,07 0,08 0,08	0,25	0,08
	0,45 0,46 0,46 0,45 0,46	0,20 0,21 0,20 0,20 0,19	0,46	0,20

Подсчет результатов испытаний:

Обозначим для расчетов, что ПП – с индексом 1, ПС – с индексом 2, ЭНБС – с индексом 3, АБС – с индексом 4.

1) Число твердости определяем по формуле, :

 

 

где – нагрузка, приложенная к индентору, кгс; – диаметр шарика-индентора (; – глубина погружения шарика, мм.

 

 

 

 

 

2) Число упругости рассчитываем по выражению, :

 

 

где – глубина внедрения индентора после снятия нагрузки, мм.

 

 

 

 

 

3) Число пластичности определяем из условия, :

 

 

 

 

 

4) Число твердости, число упругости и число пластичности для ПС при всех значениях нагрузки:

при :

 

 

при :

 

 

при :

 

 

при :

 

1) График зависимости твердости от нагрузки для ПС:

 

2) График зависимости пластичности от нагрузки для ПС:

 

Выводы: