Дәріс №13. Материалдардың механикалық қасиеттерін анықтаудың тәсілдері

Машиналардың және аспаптардың тетіктері әр түрлі пішіндерімен, өлшемдерімен және пайдалану жағдайымен сипатталады. Оларға әр түрлі күштер түседі, төменгі және жоғарғы температураларда және әр түрлі қоршаған ортада жұмыс істейді. Осының бәрі материалға қойылатын талапты анықтайды. Қойылатын талаптар мынандай: пайдалану, технологиялық және экономикалық.

Пайдаланатын талаптарда аса маңызды мән бар. Материал өзінің функциональды белгіленуін орындау қажет, яғни механикалық және физикалық сипатаманың белгілі бір мәндеріне ие болуы керек. Осы мәндер пайдаланудың барлық кезеңінде қолданылатын жұмысшы ортада және температураның жұмысшы аралығында рұқсат етілетін шекте сақталынуы қажет. Пайдалану жағдайында материалдың сенімді және ұзақ жұмыс істеуін қамтамасыз ететін механикалық қасиеттердің кешендері құрылымдық беріктік деп аталады.

Технологиялық талаптар (материалдың технологиялығы) тетікті және құрылымды жасаудың ең кішкентай еңбек сыйымдылығын қамтамасыз етуге бағытталған. Материалдың технологиялығын оны өңдеудің барлық мүмкін болатын тәсілдері сипаттайды. Материалдың технологиялығынан өнімділік және тетікті жасаудың сапасы тәулді болады.

Экономикалық талаптар материалдың және одан жасалынатын бұйымның бәсекеге түсу қабілеттілігін қамтамасыз етуге бағытталған. Материалды пайдалануға қоятын түтынушының талаптары біріншіден орындалуы керек, екіншіден оның бағасы төмен болуы қажет. Технологиялық және экономикалық талаптар массалы өндірісте ерекше мәнді алады.

Материалдың құрылымдық беріктігі өзіне беріктіктің, сенімділіктің және ұзақ тұрақтылықтың үйлесімді құрылымдық белгісін қосатын материалдың кешенді сипаттамасы болып саналады. Беріктіктің белгісі ретінде пайдалану жағдайында беріктікті толық бейнелей алатын сынаумен анықталатын механикалық сипаттамалар таңдалады. Берік белгісінің мысалдары мынандай: уақытша кедергі σ_В; шартты ағым шегі σ_0,2; серпімділік модулі Е; төзімділік шегі σ_-1.

Сенімділік – морт қирауға қарсы тұруға арналған материалдың қасиеті. Есептелген кернеулерден кішкентай кернеулерде үлкен жылдамдықпен өтіп, апаттық жағдайды тудыратын болғандықтан морт қирауды ерекше қауіпті деп санайды. Бұйымды пайдаланған жағдайда оған әсер етіп морт қираудың қауіптілігін үлкейтетін мынандай факторлар: пішіні әр түрлі кернеу шоғырландырғыштар (кертіктер, сызаттар және микросызаттар), температураның төмендеуі, динамикалық күштер, тетіктердің өлшемдерін үлкейту (масштаб факторы). Сенімділік белгісінің мысалдары болып мыналар саналады: үзілгеннен кейінгі салыстырмалы ұзару δ; үзілгеннен кейінгі салыстырмалы тарылу ψ; соққы тұтқырлығы КСТ, КСV, КСU; қирау тұтқырлығы К _1с; суықта сынғыштықтың температуралық табалдырығы t ₅₀.

Ұзақ тұрақтылық – тетіктің жұмысқа қабілеттілігін (қорын) берілген уақыт ішінде қамтамасыз етіп, біртіндеп қираудың (біртіндеп тоқтаудың) дамуына материалдың кедергі жасай алу қасиеті. Біртіндеп қираудың (біртіндеп тоқтаудың) мынандай әр түрлі себептері бар: қажу, тозу, жылжыпсырғымалылық, жегіде, радиациялық ісіну және т.б. Осы процестер тетіктерді пайдаланған кезде материалда кері қайтпайтын өзгерулерді біртіндеп жинап тетікті қирауға алып келеді. Материалдың ұзақ тұрақтылығын қамтамасыз ету деп осы материалдың қирау жылдамдығын керекті мәнге дейін азайтуды айтамыз. Машиналардың көптеген тетіктері үшін ұзақ тұрақтылық, олар жасалған материалдың қажып қирауымен (циклдық ұзақ тұрақтылығымен) немесе тозуға кедергісімен (тозуға төзімділігімен) анықталады.

Құрылымдық беріктікті жоғарылатуға металлургиялық, технологиялық, және құрылымдық тәсілдермен жетуге болады. Металлургиялық тәсілдер химиялық және фазалық құрамды басқаруға мүмкіндік береді. Осы материалдың кристалдық торына, түйіршіктік және ақаулық құрылымына әсер етеді. Технологиялық тәсілдер химиялық элементтердің, фазалардың және ақаулардың таралуын реттеуге, түйіршіктердің керекті өлшемі мен пішінін алуға, белгілі бір ақаулы құрылымды жасауға мүмкіндік береді. Құрылымдық тәсілдер тетіктер бойынша және тетіктер арасында күшті біркелкі таратуға мүмкіндік береді.

Жалпы жағдайда материалдың құрылымдық беріктігіне 9.24 – суретінде көрсетілген бір қатар факторлар әсер етеді.

Сонымен, құрылымдық беріктік құрылымдық және технологиялық факторлармен анықталады. Құрылымдық және технологиялық факторларға жасаушы және бұйымды пайдалану жағдайы жауап береді. Осы факторлар техникалық шартқа сәйкесті болуы қажет.

Ұсынылған әдебиеттер: Нег. 8 [13-28].

Бақылау сұрақтары

1. Пәннің мәні мен мақсаты.

2. Конструкторларды қалай әзірлейді?

3. Құрастыру әлiппесі не үшін керек?

4. Техниканың негiзгi тiлi дегеніміз не?

5 Бас конструктордың міндеттері.

Дата добавления: 2015-07-08