Лабораторна робота №8.

ДОСЛІДЖЕННЯ МАТЕРІАЛІВ НА ЗЛОМ ПРИ УДАРНОМУ НАВАНТАЖЕННІ

Мета роботи: Вивчення питомої ударної в’язкості матеріалів.

Обладнання, інструменти, пристрої: маятниковий копер МК-30А, штангенциркуль, олівець, лінійка.

1. Короткі теоретичні відомості

Механічні характеристики матеріалів в значній мірі залежить від способу прикладання навантаження. Одержані при статичних дослідженнях ме­ханічні характеристики не можуть служити для оцінки здатності матеріалу протистояти ударному навантаженню. На практиці широко застосовується дослідження матеріалів на злом при ударному навантаженні. При такому випробуванні проявляється здатність матеріалу зберігати свої пластичні властивості (в’язкість) і протидіяти крихкому руйнуванню.

Робота затрачена на руйнування взірця при дослідженні на удар, є харак­теристикою ударної в’язкості матеріалу. Чим більш пластичний матеріал, тим більша величина роботи, затраченої на його руйнування.

Питому ударну в’язкість вимірюють роботою, затраченою на руйнування взірця, віднесеної до одиниці площі поперечного перерізу взірця в місці злому:

, (1)

де А - робота, затрачена на злом взірця, Нм;

F - площа поперечного перерізу взірця, м².

Величина питомої ударної в'язкості залежить не тільки від матеріалу, але і від розмір в і форми, а також форми тіла, що ударяє. Тому для одержання по­рівняльних результатів дослідження повинні проводитись у відповідності з ви­могами державного стандарту.

Форми і розміри стандартного взірця (згідно державного стандарту) для дослідження на згин ударним навантаженням показані на рис. 1

Надріз взірця строго перпендикулярний до його граней. Взірець не пови­нен мати слідів обробки, викривлень, тріщин.

Рис. 1. Зразок для випробування на ударну в’язкість.

Дослідження взірців проводять на маятникових копрах з найбільшою енергією копра до 30 кгм (300 Нм).

Для досліджень застосовується копер МК-30, загальний вигляд якого показаний на рис. 2.

Рис.2. Схема будови маятникового копра а – фасад, б – вигляд з боку:

1 – бойок (ніж);	5 – стрілка;	9 – рукоятка;
2 – маятник;	6 – станина;	10 - шкала;
3 – зубчатий диск;	7 – опори;	11 – фіксатор;
4 – вісь маятника;	8 – гальмівний ремінь;	12 – взірець.

Копер складається із станини 6 з двома вертикальними стійками. У верхній частині стійок на горизонтальній осі підвішений маятник 2. Він являє собою стальний плоский диск з вирізом 1. Перед дослідженням його підні­мають вручну у верхнє вихідне положення і утримують в даному положенні (фіксатором 11 в зубчатому диску 3). Взірець 12 встановлюють горизонтально на дві стальні опори 7.

Після звільнення фіксатора маятник вільно падає і руйнує взірець 12, після чого він продовжує свій рух і піднімається на деяку висоту. Чим більша робота, витрачена на руйнування взірця, тим висота підйому маятника менша. Маятник має шкалу 10, по якій визначається кут його підйому після злому взірця. Для зупинки маятника служить спеціальне гальмо 8. Схема руху маятника показана на рис. 3.

Рис. 3. Схема роботи маятникового копра.