Экспериментальная часть.

Исходные данные: диаграммы испытания на изгиб стали 20 и чугуна

размеры образца: 10*10*60 мм

L = 40 мм

F = 10*10 = 100 мм²

Методика исследования.

Одним до наиболее распространенных напряженных состояний деталей машин в условиях их эксплуатации является изгиб.

Особое значение данное испытание имеет для хрупких материалов, таких как, например, серые чугуны, разрушение которых на практике происходит чаще всего именно при изгибе и для которых испытания на растяжение малопоказательны. Испытания проводятся на образцах круглого или прямоугольного сечения, расположенных на двух неподвижных опорах. Существует две схемы испытания на изгиб.

В первом варианте (рис. 1, а) образец устанавливается на две неподвижные опоры.и нагружается.медленно возрастающей нагрузкой Р, приложенной посередине продета L. При этом изгибающие моменты по длине образца распределяются но закону треугольника abc. Максимальный изгибающий момент в кгс* мм:

находится посередине пролета, на линии действия силы Р.

По второму варианту (рис. 1, б) нагрузка прикладывается в двух точках на одинаковых расстояниях К от опор двумя равными силами Р/2. Распределение изгибающих моментов при такой схеме нагружения следует закону трапеции abcd.

Максимальный момент в кгс • мм постоянен для всех сечений между точками приложения сил Р/2.

Наибольшие изгибающие напряжения в кгс/мм² опреде­ляются по формулам:

для первого варианта нагружения

для второго варианта нагружения

Рисунок 1 – схема проведения испытания

где W — момент сопротивления сечения образца изгибу. Для образца прямоугольного сечения высотой h и шириной b , для круглого образца диаметром d и радиусом r .

При испытании на изгиб измеряют наибольшую стрелу прогиба образца- f (посередине пролета L), которая харак­теризует пластичность материала. Существуют различные методы измерения стрелы прогиба: с помощью микрометренных индикаторов, оптических катетометров и прогибомеров со стрелкой.

Во время испытания на изгиб на прессе Гагарина, маши­нах типа ИМ-4Р и других одновременно производятся реги­страция нагрузки и измерение деформации — стрелы проги­ба. Кривая изгиба записывается в координатах: нагрузка — прогиб образца. При испытании на изгиб хрупкий и пластич­ный материалы ведут себя различно.

Результаты и их анализ.

Таблица 1. Результаты измерений и расчетов.

	W, мм³	,кгс	,Н	,МПа	, кгс	, Н	,МПа	, мм
Хрупкий (чугун)	166,7			382,1263	-	-	-	1,35
Пластичный (сталь 20)	166,7			1058,188			1399,16	0,51

Выводы: у пластичного материала предел пропорциональности выше, чем у хрупкого, а стрела прогиба меньше;

для хрупкого материала можно определить предел прочности, а для пластичного нельзя.

Использованная литература:

1.Солнцев, Ю.П. Материаловедение: учебник для вузов. Изд. 2-е перераб. И доп. /Ю.П. Солнцев, Е.И. Пряхин, Ф. Войткун. СПб. ХИМИЗДАТ, 2002.-696с.

2. Замоторин, М. И., Зайцева, Л.П. Механические испытания металлов. Л., ЛПИ им Калинова, 1975.- 129с.

Дата добавления: 2015-07-10