Работа №4 испытание на срез стального и .Деревянного образцов

Цель работы. 1. Определить временное сопротивление стали при срезе и, сравнить его с временным сопротивлением при растяжении.

2. Определить временное сопротивление дерева при срезе (скалыва­нии) вдоль волокон и сравнить его с временным сопротивлением при сжатии вдоль волокон

Соединительные элементы деталей машин а строительных конст­рукций (шпонки, штифты, заклепки, болты, угловые сварные швы ), как правило, разрушаются путем сдвига (среза) от действия касательных напряжений, возникающих в плоскостях среза. В расчетах на проч­ность предполагается, что касательные напряжения распределена равномерно в плоскостях среза и поэтому определяются путем деления силы на площадь среза, т.е.

(13)

где Q – поперечная сила,

А – площадь среза.

Опыты показывают, что характеристики прочности при срезе (предел пропорциональности , предел текучести, временное сопротивление) меньше соответствующих характеристик прочности при растяжении.

Теоретически установлено следующее соотношение между допускае­мым касательным напряжением и допускаемым нормальным напряжением:

(14)

При одном и том же коэффициенте запаса прочности по нормаль­ным и касательным напряжениям из соотношения (14) следует

(15)

где и– предел текучести и временное сопротивление при растяжении того же самого материала.

Если касательные напряжения не превышают предела пропорцио­нальности , то при сдвиге имеет место закон Гука

(16)

G – модуль сдвига, зависящий от материала,

j – угол сдвига.

Подготовка образцов к испытанию

1. Измерить диаметр d стального образца (рис.10). Вычислить площадь поперечного сечения A. Результаты записать в журнал лабораторных работ.

2. Измерить величиныa и b (рис.11) выступающей части де­ревянного образца. Вычислить площадь скалывания А. Результаты записать в журнал лабораторных работ.

Проведение испытания 1

1. Установить приспособление со стальным образцом (рис.10) на нижнюю траверсу испытательной машины.

2. Плавно нагружать приспособление сжимающим усилием до разрушения образца (при этом срез образца происходит по двум плоскостям).

3. По шкале силоизмерительного устройства испытательной машины опре­делить силу среза .

Обработка результатов испытания 1

1. Определить временное сопротивление стали при срезе путем деления силы срезанаудвоенную площадь поперечного сечения.

2. Сравнить с временным сопротивлением стали при растяжении(см. лаб. работу №1).

3. В журнале лабораторных работ выполнить эскиз образца до и после опыта.

Проведение испытания 2

1. Установить приспособление с деревянным образцом (рис.11) на нижнюю траверсу испытательной машины.

2. Плавно нагружать приспособление сжимающим усилием до скалывания выступающей части образца.

3. По шкале силоизмерительного устройства испытательной машины оп­ределить разрушающую нагрузку .

Обработка результатов испытания 2

1. Определить временное сопротивление дерева при скалывании вдоль волокон по формуле (13),гдеQ = .

2. Сравнить с временным сопротивлением дерева при сжатии вдоль волокон(см. лаб. работу №3).

3. В журнале лабораторных работ выполнить эскиз образца после опыта.