Определение ударной вязкости
Определение ударной вязкости
Лабораторная работа 3 Тема: Определение ударной вязкости. Цель: Научиться определять ударную вязкость расчетно, а также с использованием таблиц. Оборудование: маятниковый копер, образцы для испытания на удар, штангенциркуль, шаблоны. Данные для расчётов: б-угол подъёма маятника до испытания, б=69о в-угол вылета маятника после испытаний, в=6о L-длинна плеча маятника, равна 2,1 м P-Вес маятника, равен 7 кг b-длинна грани квадратного сечения образца, равна 0,002 м F-Площадь поперечного сечения квадратного образца (м2) F=b2 H-высота подъёма маятника до испытаний (м) h-высота вылета маятника после испытаний (м) Ар-работа определяемая расчетно (кГм) Ат -работа затраченная на разрушение образца определяемая по таблице (кГм) ап-ударная вязкость определяемая по таблице (кГм/см2) KCU-ударная вязкость определяемая расчётно (кГм/см2) Задание. 1. Описать методику приготовления к испытаниям на ударную вязкость (приготовление механического копра и шаблонов для установки образца). 2. Провести испытания на ударную вязкость. 3. Определить ударную вязкость с помощью расчётов. 4. Определить ударную вязкость с использованием таблиц. 5. Составить отчёт согласно пунктам задания. Ход работы 1. Подготовка образца для испытания. Для испытания на ударную вязкость применяют образец, показанный на рис. 3.1. Образец измеряют с точностью до 0,1 мм; данные измерения записывают в графу 2 протокола испытания. По данным измерения вычисляют площадь поперечного сечения образца и записывают в графу 3 протокола испытания. Рисунок 3.1 Образец для испытания на удар Рисунок 3.2 Шаблон для установки опор симметрично относительно ножа маятника Рисунок 3.3 Шаблон для установки надреза образца симметрично относительно опор и ножа маятника. 2. Подготовка копра и проведение испытания. При помощи шаблона 1 (рисунок 3.2) установить опоры 2 симметрично относительно ножа маятника 3 и закрепить их. Подвести стрелку к нулю до упора в штифт. Поднять немного маятник и поместить образец 1 (рисунок 3.3) на опоры 3 копра надрезом в сторону, противоположную удару ножа маятника. При помощи шаблона 2 установить надрез образца симметрично относительно опор и ножа маятника. Поднять маятник в верхнее положение и закрепить защелкой, при этом стрелка отклонится и будет указывать угол подъёма маятника. Угол б начального подъема маятника записать в графу 4 протокола испытания. Запрещается устанавливать образец, когда маятник поднят на полную высоту и установлен на защелку. В этом положении маятник представляет большую опасность для работающих, так как при. случайном освобождении защелки может причинить тяжелые увечья. Подвести стрелку к нулю шкалы до упора в штифт. Отпустить защёлку и произвести удар по образцу. Остановить качание маятника натяжением (при помощи рукоятки) ременного тормоза. Определить по шкале угол в взлета маятника после удара и записать в графу 5 протокола испытания. Рисунок 3.4 Искривление образцов в зависимости от вязкости стали при испытании на удар. Если образец не сломался, что может быть в случае недостаточного запаса энергии копра или в случае очень вязкого материала (рис. 3.4), то в протоколе испытания отмечается «не сломался». Для излома другого образца увеличивается запас энергии маятника поднятием его на большую высоту. Найти работу Ар затраченную на разрушение образца. 3. Ударная вязкость определяется с помощью формулы (3.1) (кгм/см2) Работа по излому образца определяется по формуле Ар=P(H-h) (3.2) Aр=7(1,347-0,011)=9,352 (кгм) Высота подъёма маятника до испытания определяется с помощью формулы H=L(1-cosб) (3.3) H=2,1(1-cos69o)=1,347 (м) Высота вылета маятника после испытания h=L(1-cosв) (3.4) h=2,1(1-cos6)=0,011 (м) Площадь поперечного сечения F=b2 (3.5) F=0,0022=0,000004 (мм2) 4. Определение ударной вязкости с помощью таблиц. Чтобы не вычислять величину Ан но формуле, пользуются специальной таблице, в которой для каждого угла б начального подъема маятника и угла в взлета маятника указана величина работы Ат=1,95 кГм Ударная вязкость определяется в этом случае по той же формуле ап=Ат/F ап=1,95/0,000004 =487500 (кгм/см2) Вывод: Ударная вязкость показывает, какой стойкостью обладает материал к ударному излому.
|