Прилади та обладнання:

1. універсальна випробувальна машина УММ-5А;

2. сталеві зразки;

3. Штангенциркуль;

4. пристрій для зрізу.

Порядок виконання роботи

1. Ознайомитися із пристосуванням для зрізу ;

2. Виміряти діаметр зразка. Зразок вставити в кільце пристосування для зрізу і встановити в захвати випробувальної машини ;

3.Включити електродвигун і спостерігати по шкалі силовимірювального

пристрою за підвищенням навантаження. Відмітити найбільше

навантаження,яке зрізало зразок. Дані занести в таблицю 4. 1 технологічного звіту;

4.За отриманими даними вирахувати площу поперечно перерізу та границю міцності при зрізі;

5.Отриману границю міцності при зрізі, порівняти з границею міцності при розтягу,лише в тому випадку,якщо зразки виготовлені з однакового матеріалу;

6. Зробити висновки;

Звіт (додається)

Контрольні питання:

1.Яку характеристику матеріалу визначають при випробувані на зріз?

2. При яких умовах результати випробування матеріалу на зріз можуть мати практичну цінність?

3. Які деформації супроводжують руйнування зразка при зрізі?

4. Яка залежність існує між допустимими напруженнями на зріз і на

розтягання для м'якої сталі?

Технологічний звіт Дослідження зразка на зріз

1.Мета роботи визначити границю міцності матеріалу зразка на зріз,

перевірити теоретичне співвідношення між границею

міцності при розтягу та границею міцності при зрізі.

2. Обладнання та прилади:

2.1 універсальна випробувальна машина УММ-5А;

2.2 сталеві зразки;

2.3 штангенциркуль;

2.4 пристрій для зрізу;

3. Виконати ескіз зразка в пристрої для випробування

4. Занести початкові дані

Таблиця 4.1

Матеріал	Геометричні дані зразка		Руйнуюче навантаження Pмах, кН	Границя міцності τмц,МПА
	Діаметр d,см	Площа переізу F,см2

5. Обробити результати дослідження та занести отримані дані в таблицю 4.1.

5.1 Визначити площу поперечного перерізу зразка

2 F_ЗР =2

5.2Визначити границю міцності при зрізі

τ_мц =

5.3 Порівняти границю міцності при зсуві та розтягу

6.Висновки

І Н С Т Р У К Ц І Й Н А К А Р Т А

для проведення лабораторної роботи № 4 з теми

«Дослідження модуля зсуву при кручені»

Мета роботи:визначити величину модуля зсуву при випробувані зразка з низьковуглецевої сталі на кручення.

Кут закручення стержня в межах пружних деформацій пов’язаний з крутним моментом та лінійною залежністю.

(4.1)

Звідси

(4.2)

де М_К –крутний

l-відстань між перерізами,відносний кут повороту яких визначається

J_P- полярний момент інерції поперечного перерізу

G-модуль зсуву

Визначивши дослідним шляхом величину моменту ∆М_к і кут закручення ∆φ,можна визначити модуль зсуву. Щоб встановити залежність кута закручення від крутного моменту, навантаження зразка проводять в декілька етапів, збільшуючи крутний момент на одну і ту ж саму величину ∆М_к.

Після кожного навантаження вимірюють кут закручення зразка. Збільшення кута закручення на ту саму величину підтверджує пропорційність між кутами закручення і крутним моментом, тобто справедливість закону Гука. Для визначення цієї залежності проводять 4-5 навантажень зразка.

Величина міри навантаження ∆ М_к залежить від матеріалу зразка і його діаметра; його потрібно вибирати таким чином,щоб при випробувані не виникли залишкові деформації зразка.

Найбільший крутний момент М_к для матеріалу зразка можна визначити за величиною границі пропорційності при кручені:

(4.3)

де Wp- полярний момент опору; τ_n.y.- границя пропорційності при кручені (найбільше напруження,для якого справедливий закон Гука).

Підрахунок найбільшого крутного моменту М_{k max.} Необхідно проводити по заниженій границі пропорційності. В цьому випадку можна бути впевненим , що випробування буде проведено в межах використання закону Гука.

Наприклад для низько вуглецевих сталей можна прийняти

7 кгс/мм²

При числі навантажень n величина кожного навантаження

(4.4)

Машини та прилади для випробування

рис. 4.1

Роботу можна виконувати на машині типу КМ-50-1 (рис.4.1). тіло 1 підвішують на ребро нерухомої призми 2, відхиляють від вертикального положення на кут φ і потім відпускають. Тіло яке випробують буде коливатися в площині,перпендикулярній ребру призми навколо точки підвісу О. Випробують зразок круглого поперечного профілю.

Так як випробування проводять в межах, пружних деформацій, кути повороту перерізів малі,то для їх вимірювання недостатня та точність,яка може бути отримана по шкалах,які вимірюють кути повороту голівок машини.

Вимірюють кути повороту перерізів зразка за допомогою кутомірів, встановлених безпосередньо на зразку. Для випробувань використовують кутомір Бояршипова (рис.4.2)

рис. 4.2

Кутомір складається з двох кілець 1 і 2, нерухомо закріплених на зразку,l-відстань між перерізами, відносно яких вимірюють кут повороту ∆φ. При кручені зразка одне кільце повернеться відносно іншого, внаслідок чого планка, жорстко закріплена кільцем 2, буде переміщати стержень індикатора, закріпленого на кільці 1. Переміщення стрілки індикатора пропорційне куту закручення зразка.

Шкала індикатора має ціну поділки 0,01 мм ( тобто лінійне переміщення стержня індикатора складає 0,01 мм при повороті стрілки на одну поділку).

Для обчислення ціни поділки індикатора в радіанах потрібно ціну поділки індикатора в міліметрах поділити на відстань R. Наприклад , R=25 мм;ціна поділки індикатора 0,01 м;ціна поділки в радіанах С= 0,01/25=0,0004 рад. Для визначення кута закручення достатньо число поділок,на які повернулася стрілка індикатора помножити на ціну поділки в радіанах. Кутомір Бояршипова зручний виключно для кутів закручення,так як він простий за конструкцією, надійний в роботі і вимірює безпосередньо кут закручення з достатньою мірою точності.