2 Определение ударной вязкости

Ударной вязкостью называют вязкость, которая равна отношению работы, затраченной на излом образца, к рабочему сечению образца в месте надреза. Ударную вязкость определяют на маятниковом копре (рисунок 57). Маятниковый копер состоит из ста­нины 5 и маятника 3, закрепленного на оси 2, которая в свою очередь закреплена на массивном основании 6. В верхней части станины имеется шкала 4, градуиров­ка которой дает возможность отсчитывать работы с точностью не менее 0,5 % максимальной энергии копра. В нижней части станины копра находится шаблон-кондуктор, при помощи которого образец 1 устанавливают надрезом в середине пролета. Основные размеры образца, опор и ножа маятника указаны на рисунке 58. Скорость ножа маятника в момент удара составляет 4…7 м/с., что соответствует подъему ударного ножа маятника на 0,8…2,5 м. Перед проведением испытания ма­ятник проверяют на свободном полете.

Рисунок 57 – Маятниковый копер

а – схема устройства; б – схема движения маятника

Образцы (рисунок 58), применяемые для испытания, имеют форму бруска квадратного сечения с надрезом посередине.

Рисунок 58 – Вид образцов для определения ударной вязкости

Испытываемый образец укладывают плотно на опоры копра так, чтобы над­рез был расположен симметрично опорам и противоположно наносимому удару.

По углу отклонения маятника после удара или по шкале определяют работу А_н, затраченную на разрушение образца, по формуле

А_н = рl (cos β – cos α), (62)

где А_н -– работа, затраченная на разрушение образца, Дж; р – масса маятника, Н; l – длина маятника – расстояние от оси до центра тяжести, м; α и β – углы подъема маятника соответственно до и после излома образца, град.

Ударную вязкость α_н, вычисляют по формуле

α_н = A_н/S, (63)

где α_н – ударная вязкость, Дж/м²; S – площадь поперечног7оь сечения образца в месте надреза до испытания, м².

Лабораторная работа № 20

СТРОИТЕЛЬНЫЕ СТАЛИ

Общие сведения

В строительных конструкциях сталь подвергается различным видам меха­нического воздействия: растяжению, сжатию, удару. Поэтому при расчете строи­тельных конструкций необходимо знать механические характеристики стали, оп­ределяемые по результатам испытаний образцов стали на растяжение, твердость и ударную вязкость.

Цель работы

Определить марку строительной стали по пределу прочности на растяжение до разрыва, по пределу текучести и относительному удлинению.

Определить ударную вязкость строительной стали.

Сделать заключение о возможности использования испытываемой марки строительной стали для применения в строительстве.

Порядок выполнения работы

Каждое звено студентов определяет механические характеристики строительной стали различных марок. По окончанию работы в результате обсуждения результатов испытания каждое звено делает свои выводы.