Литература -->  Изомерия в производственном цикле 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [ 61 ] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163

ПСПЫ ТАИ HE МАТЕРИАЛОВ









промежуточных рычагов (машины Шоппе-ра-фиг. 3, Польмейера, новейшие машины Мора и Федергафа).

2) П р у нс и и н ы е динамометры обычно применяются лишь для самых малых нагрузок, и только в последнее время


Фиг. 2.

фирма Шпис в Гер.мапии использовала их для испытательных машин обьпсновепной мощности. Удобство пружинного динамометра состоит в возможности непосредственного отсчета нагрузки в канедый момент испытания; надел-нэсть его, однако, меньше, чем рьгаага с грузом.

3) Металлические манометры (Бурдона) применяют в испытательных машинах путем непосредственного присоединения к рабочему гидравлическому цилиндру машины, что возможно только в машинах с гидравлич. производством деформаций, и путем включения в механизм особого передаточного органа, превращающего силу механического сопротивления образца в гидростатическое давление. В первом случае манометр измеряет давление жидкости в рабочем цилиндре, которое, будучи умноже-


Фнг. 3.

но на площадь поршня, дает величину усилия, передаваемого на образец (здесь остается неучтенной потеря на трение поршня о стенки цилиндра, достигающая 0,5-1% от нагрузки). При втором способе между захватом машины и манометром ставится особый гидравлическ. трансформатор (Mess-dose-измерительная коробка), трансформирующий механическое усилие в гидравлич. давление. Он представляет собой (см. Ди-намомегпры, фиг. 2) низкий гидростатический цчлиндр с поршнем, на который непосредственно действует измеряемая сила. Для того чтобы при передаче давления на жидкость не имела места заметная потеря на трение, в нем применен принцип упругой мембраны (металлической или резиновой), перекрывающей зазор между поршнем и стенками цилиндра. Преимущество этого способа измерения нагрузок заключается в непрерьшности показаний прибора; недостаток-в затруднительности поверки и контроля, а таюке в меньшей точности по сравнению с рычажными приборами. Метод предпочтителен в заводской обстановке, при быстрой и интенсивной работе. Кроме трансформаторов прямого действия, в испытательных машинах встречаются и обращенные, превращающие гидростатическое давление рабочего цилиндра в механическое усилие, отклоняющее маятник. На фиг. 4 показана машина Амслера (Швейцария), строящего все свои машины с гидравлич. производством деформаций. Сила измеряется при помощи маятникового манометра, приводящего в движение стрелку циферблата. Для уменьшения трения в цилиндре особым ручн. приводом вращают поршень во время работы пресса (замена трения покоя меньшим трением движения).


Фиг. 4.

4) Ртутные манометры, применимые только для машин с гидравлическим производством деформаций, в последнее время почти совсем вышли из употребления.




Фиг. 5.

Для измерения упругих деформаций, в виду их обыкновенно незначительной величины, требующей точности порядка 10~ мм, применяются специальные измерительные приборы. Из них наибольшим распространением пользуется зеркальный прибор Мартенса (фиг. 5). Удлинение образца вызывает поворот прижатой к нему стальной приз-мочки, к к-рой прикреплено зеркальце <S. Угол поворота зеркальца а, пропорциональный (при малых деформациях) удлинению образца Я, измеряется методом Пог-гендорфа-Гаусса с помощью шкалы и зрительной трубы. Для исключения влияния изгиба к образцу прикрепляют два прибора на диаметрально противоположных его образуюпщх. Обыкновенно цена деления шкалы составляет 0,002 мм удлинения.

Для той же цели служат: экстенсометры с микроскопами (Юнга), мало удобные по своей тяжести, но простые в обращении; экстенсометры с микрометрическими винтами (кембриджский, Олсена), работающие по нулевому способу (т. е. не дающие непрерывных показаний) и в этом отношении неудобные; экстенсометры с механическ. передачей на стрелку (Кеннеди, Олсен и Риле), доведенные в последнее время (американские типы) до высокого совершенства, свободные от мертвого хода, допускающие быструю установку и дающие точность одного порядка с зеркальным прибором. Экстенсометры, построенные на принципе интерференции света (Менаже, Грюнейзен), измерении электропроводности (Гийери) или радио-техническ. методике (Виддингтон, Генфорд), применяются лишь при научных изысканиях, когда требуется повышенная точность.

Измерение неупругих деформаций производится простыми методами: масштабными линейками, штангенциркулями, простейшими экстенсометрами с механической передачей (Кеннеди) и т. п. В результате испытания строится диаграмма растяжения либо по точкам либо с помощью различных автографических приспособлений, которыми обьшно снабжены испьггательные мащины. По одной оси откладываются относительные удлинения е (отношение приращения длины образца к его начальной длине), по другой-напряжения а (отношение растягивающей силы к исходной площади поперечного сечения Fg). Для железа и мягкой стали типовая диаграмма растяжения имеет вид, показанный на фиг. 6. До точки Р, по закону Гука, сохраняется пропорциональность между о я е (предел пропорциональности); практически до той же точки материал не получает остающихся деформаций (и р е-дел упругости). Коэффициент пропорциональности Е между напряжениями а и удлинениями е образца в формуле с = Ее носит название модуля упругости, или модуля Юнга. При точке /S образец сразу получает значитель-

ное остаточное удлинение (1-2%) при постоянном значении силы, т. е. течет (предел текучести, площадка текучести, критическая точка). Иногда (для образцов с плавным переходом от цилиндрической части к головкам) в начале участка текучести появляется зубец, свидетельствующий о неустойчивом повышении напряжения выше предела текучести. При дальнейшем увеличении деформации сопротивление образца снова возрастает (см. Наклеп), достигая максимума в точке R (временное сопротивление = после чего начинается образование местного сужения (шейки), сопротивление образца пацает, и, наконец, он рвется в точке Т. Шейка имеет различный вид в зависимости от рода и качества материала (шкала изломов-вкладн. лист, 1-7).

В отношении пределов упругости и пропорциональности молено говорить об их значениях: а) истинных, недоступных определению, б) приближенных, зависящих от точности приборов, и в) условных, определяемых ради однозначности каким-либо условным способом. Практическое значение имеет лишь последняя группа. Для предела упругости назначается предельная, величина остаточного удлинения (от 0,001%, по нормам Международного- об-ва испьггания материалов, до 0,03%, по нормам лаборатории Крупна), для предела пропорциональности - предельная величина отклонения от прямолинейности (увеличение тангенса угла наклона касательной к оси напряжений на 50% - метод Джонсона, НКПС). Предел текучести ясно выражен только для немногих материалов, для к-рых он имеет физич. характер (мягкая сталь, некоторые сорта латуни после специальной обработки). Для стали появление площадки текучести, как показал Кестер, обусловлено разрывом хрупкой цементит- Щ ной оболочки зерен, образовавшейся при распаде- ф g нии (при 300-400°) рас- творенного в феррите углерода. Для остальных металлов на диаграмме растянсения перелом в точке S отсутствует, и определяется услрвный предел текучести, задаваемый величиной пластической деформации (напр. в Германии 0,02%).

После разрыва образца определяется о статочное удлинение д, или относительное увеличение расчетной длины Ig в процентах, и сужение, шейки yi (иногда называемое сжатием), или относительное уменьшение исходной площади поперечного сечения:

Площадь диаграммы растяжения представляет собой работу деформации, а частное от деления ее на исходный объем образца - удельную работу деформации, которая измеряется в кгсм на сл**, или в кг/см. Эта работа почти полностью (за вычетом 5-15%) обращается в тепло, вызьшая нагревание образца.

, Напа

жжение б




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 [ 61 ] 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163