рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

ИСПЫТАНИЕ НА СРЕЗ

ИСПЫТАНИЕ НА СРЕЗ - раздел Механика, МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННЫХ СТАТИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ Испытание На Срез Воспроизводит Условия Нагружения Деталей Крепления, Работаю...

Испытание на срез воспроизводит условия нагружения деталей крепления, работающих на срез, и листов при срезе, например, при пробивке отверстий под заклепки и заключается в испытании до разрушения цилиндрических образцов проволоки, болтов, шпилек и заклепок на срез в плоскости попереч­ного сечения а также плоских образцов и листов на срез по толщине.

Цилиндрические образцы, проволоку и детали крепления испытывают обычно на двойной срез в приспособлении типа соединения «вилка—про­ушина» (рис. 1), реже на одинарный срез в приспособлении, имитирующем соединения пластин (листов) внахлестку (рис. 2). Основные детали приспособлений изготавливают из инструментальной стали высокой твердости (HRC). Испытания проводят в приспособлениях, работающих на растяжение или сжатие, на универсальных машинах или прессах. Значение сопро­тивления срезу существенно зависит от условий опыта, в том числе от скорости нагружения. Приняты испытания на срез со скоростью, не превышающей 10 мм/мин при рабочем ходе машины. Для увеличения производительности испытания скорость нагружения может быть повышена до 20 мм/мин, если будет показано, что используемая при испытании данных образцов машина дает аналогичные результаты при скоростях 10 и 20 мм/мин.

Величина сопротивления срезу , определяемая по результатам испыта­ния на срез, в известной мере условна [10]: кроме среза, образец подвергается изгибу и смятию, доля которых зависит от условий испытания (соотношения диаметра образца и толщины срезающих ножей, плотности посадки образца в отверстие приспособления, наличия зазоров между ножами приспособления, степени затупления кромок рабочего отверстия и т. п.), а также свойств материала образца. Испытание на двойной срез предпочтительнее, так как снижает влияние изгиба. На одинарный срез испытывают детали крепления, длина которых не позволяет провести испытания двойным срезом, а испытание удлиненных образцов (деталей)-свидетелей недопустимо по технологическим соображениям. Уменьшение толщины срезающих ножей увеличивает смятие образца, увеличение зазоров—изгиб. Практикой установлены оптимальные условия испытания на срез: толщина срезающего ножа равна приблизительно диаметру образца, между ножами приспособления должна обеспечиваться скользящая посадка, посадка с натягом образца в отверстие ножа не допу­скается.

Условное сопротивление срезу определяется по формулам: - при испытании на двойной срез и при испытании на одинарный срез где Р — наибольшая нагрузка при срезе; d — начальный диаметр образца. При соблюдении рекомендованных условий испытаний, для большинства ме­таллических материалов экспериментально установлено достаточно устойчивое соотношение между сопротивлением срезу и пределом прочности,0,7-для отожженных сталей и титановых сплавов; 0.65для среднепрочных сталей; 0,6 -для высокопрочных сталей; 0,5 —для алюминиевых и магниевых сплавов. Поэтому ряд отечественных фирм контролирует болты, заклепки, шпильки и т.п. детали испытанием на растяжение образцов-свидетелей или по твердости, измеряемой непосредственно на контролируемой детали.

Метод испытания металлических материалов на срез стандартизован в Венгрии, ГДР и ФРГ, в отечественной практике пользуются отраслевыми нормалями. Истинное сопротивление срезу определяется по формуле , где Рк — разрушающая нагрузка при испытании; Fср — фактическая площадь среза в сечении образца после испытания, легко определяется по излому, в ко­тором резко очерчены блестящий серп смятия и матовая зона фактического сечения среза. Обычно зона смятия занимает 10—15% исходной площади сечения образца и, следовательно, условное сопротивление срезу ниже истинного на 10—15%.

Значения сопротивления срезу одиночных болтов и заклепок, а также материала, из которого они изготовлены, полученные при испытаниях в приспособлениях, не могут в полной мере определить несущую способность бол­товых и заклепочных соединений, работающих на срез. Для оценки работо­способности И рационального конструирования этих соединений рекомендуется испытывать на срез болты и заклепки в образцах, имитирующих конструкцию реальных соединений; при этом необходимо использовать реальные толщины и марки материалов скрепляемых элементов, учитывать возможное располо­жение болтов и заклепок в натурных соединениях (шаг, расстояние от края листа или плиты и т. п.), воспроизводить технологию изготовления реального узла (подготовку отверстий под болты и заклепки, условия постановки болтов и способа клепки заклепочных соединений и т. п.).

 

Общепринятых норм на конструирование подобных образцов-соединений и проведения их испытаний не существует. Опыт диктует необходимость соблю­дения некоторых геометрических соотношений в болтовых стыках и заклепоч­ных соединениях. Рекомендуется первый ряд болтов располагать на расстоя­нии от края листа (плиты), равном не менее двух диаметров болта и приме­нять не более 5—6 рядов болтов; шаг болтов должен быть не менее трех диа­метров; во избежание возникновения заметного изгиба болты, работающие на срез, следует устанавливать в отверстия без зазора или с небольшим натягом. При испытании на срез заклепочных соединений необходимо учитывать, что, с одной стороны, одиночная расклепанная заклепка увеличивает нагрузку при срезе вследствие заметного увеличения ее диаметра при заполнении отверстия и некоторой нагартовки при осадке, с другой стороны—использование закле­пок с диаметром, большим трех толщин склепываемых листов, при односрез­ном соединении и большим полутора толщин при двухсрезном соединении, снижает нагрузку в результате повышенного смятия. Шаг заклепок прини­мается равным 20—30 толщинам листа, расстояние от края листа до центра отверстия должно быть больше, чем 2—3 диаметра заклепки.

Чтобы в процессе испытания произошло разрушение болтов и заклепок на срез в соединении, усилие на разрыв или смятие листов должно превосходить усилие на срез болтов или заклепок в соединении.

Определение сопротивления срезу заклепок и болтов в соединениях про­изводится путем испытания на растяжение в универсальных машинах. Для равномерного приложения усилия к образцу-соединению и сведению к мини­муму эксцентриситетов и перекосов следует по возможности образец выпол­нять в форме лопатки достаточной длины (рис. 3); расстояние между послед­ним рядом заклепок или болтов в соединении и головкой образца должно превышать ширину образца по крайней мере в 1—2 раза, а при испытании одиночных болта или заклепки должны сохраняться соотношения, принятые для плоского образца, испытываемого на растяжение.

Головки образцов-соединений могут непосредственно помещаться в клино­вые захваты испытательной машины или снабжаться отверстиями под болты или шпильки переходных штанг. При соединении, выполненном внахлестку, если нет специальных требований по созданию эксцентриситета приложения нагрузки, для исключения последнего с соответствующей стороны по ширине головки приклепывают накладки (см. рис. 3); накладки следует применять и в случае испытания образцов из тонких листов, для уменьшения смятия их в захватах машины.

Сопротивление срезу листов определяют при испытании на продавливание (на срез по круговому контуру) в специальном приспособлении (рис. 4) [II]. Образец в форме круговой пластинки продавливается цилиндрическим пуан­соном с плоским торцом через матрицу с круглым отверстием; кольцо огра­ничивает боковое перемещение образца и устанавливает его в положение, симметричное относительно отверстия. Значение механических характеристик (помимо сопротивления срезу при этом способе испытания могут быть опреде­лены практически все механические свойства, что и при растяжении) сущест­венно зависит от условий опыта: зазора между пуансоном и матрицей, радиуса затупления кромки пуансона, соотношения диаметра контура среза и толщины образца. Чрезмерно малый зазор вызывает трение и заедание образца при случайном перекосе, при значительном увеличении зазора срез сменяется вы­тягиванием с изгибом, при увеличении радиуса закругления кромок пуансона возникает дополнительный изгиб, при уменьшении диаметра пуансона возра­стает смятие и может произойти вдавливание. Оптимальными условиями испытания листов на срез по круговому контуру являются: , где (d-диаметр пуансона; h—толщина образца; радиус скругления кромки пуансона ; зазор между пуансоном и матрицей не более 0.1 мм.

Условное сопротивление срезу при вязком разрушении по контуру диаметром d определяется формулой , где Р — наибольшая нагрузка при срезе (точка Рв на диаграмме рис. 5). Соотношения между сопротивлением срезу и пределом прочности на листах близки для соответствующих мате­риалов к полученным при испытании цилиндрических образцов.

Истинное сопротивление листов срезу подсчитывается по формуле с учетом фактической площади среза высотой по нагрузке при разрушении (точка Рк на диаграмме рис. 5). В образце после продавливания отчетливо видны две зоны: блестящая, заглаженная, образующаяся при постепенном внедрении пуансона, и матовая, шероховатая — при окончатель­ном срезе.

По результатам испытания листов на срез, используя автоматически за­писываемую диаграмму деформации (рис. 5), можно определить пределы теку­чести и прочности, сопротивление разрушению и сужение. Предел текучести при продавливании определяют по нагрузке, соответствующей моменту нару­шения пропорциональности в зависимости лишь грубо ориентиро­вочно вследствие малой величины абсолютной деформации на пределе теку­чести. Предел прочности при продавливании и истинное сопротивление разру­шению принимаются равными и соответственно; их определение описано выше. Сужение при продавливании определяется по аналогии с полным сужением при растяжении . Для достаточно пластичных материалов, вязко разрушающихся при растяжении, характеристики механических свойств при продавливании пересчитываются с достаточной степенью точности на со­ответствующие при растяжении. Это относится к условному пределу прочности, истинному сопротивлению разрушению и сужению. Установлено, что условное сопротивление срезу при продавливании , а истинное со­противление срезу составляет приблизительно половину от величины сопро­тивления разрыву Sк при растяжении.


 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННЫХ СТАТИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИ КРАТКОВРЕМЕННЫХ СТАТИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХ... ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ Испытания на растяжение производятся на...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: ИСПЫТАНИЕ НА СРЕЗ

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ИСПЫТАНИЯ НА РАСТЯЖЕНИЕ
Испытания на растяжение являются основным и наиболее распростра­ненным методом исследования и контроля механических свойств металлов [I]. Использование этого метода для арбитражных и контрольных ис

УСКОРЕННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВНОГО ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ ПРИ РАСТЯЖЕНИИ
Ускоренное определение условного предела текучести позволяет зна­чительно повысить пропускную способность испытател

ИСПЫТАНИЯ НА ИЗГИБ
Испытание на изгиб — один из основных и широко распространенных ви­дов испытания материалов [2] — рекомендуется для

ИСПЫТАНИЯ НА КРУЧЕНИЕ
Испытание на кручение является одним из основных методов определения механических свойств Материалов, используемых в деталях, работающих на кручение. Этим методом можно также оценивать пластичность

ИСПЫТАНИЯ НА СЖАТИЕ
Определение механических свойств при приложении сжимающих нагру­зок применяется для малопластичных материалов, например, чугунов, инстру­ментальных сталей, керамики и для определения расчетных хара

ИСПЫТАНИЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ
Испытание на устойчивость дает возможность определять несущую спо­собность тонкостенных элементов (стоек, профилей, труб) при сжатии их про­дольной силой [13, 14]. Метод позволяет производить оценк

ИСПЫТАНИЕ НА СМЯТИЕ
Испытание на смятие дает возможность оценивать прочность материала, работающего в условиях перехода силового потока с одного элемента на дру­гой через общую контактную поверхность. Примеро

ИСПЫТАНИЯ НА ТВЕРДОСТЬ
Испытанием на твердость определяется сопротивление поверхностных слоев материала местной пластической деформации, возникающей при внед­рении твёрдого индентора (наконечника) вдавливанием.

ИСПЫТАНИЯ НА ИЗГИБ ДИСКОВ, ОПЕРТЫХ ПО КОНТУРУ
Испытание на изгиб дисков, опертых по контуру (испытание дисков на «круговой» изгиб),—один из методов оценки склонности материалов к хруп­кому разрушению [18, 19]. Испытание дисков в среде жидкого

С БОЛЬШИМ ЧИСЛОМ ЦИКЛОВ НАГРУЖЕНИЯ
Разрушение происходит вследствие многократных изменений напряжений в деталях. При достаточно высоких переменных напряжениях и большом числе их повторений образуется усталостная трещина и в процессе

Форма кривых усталости
Зависимость переменных напряжений от числа циклов до разрушения изо­бражается графически кривой усталости. Для аналитического описания зави­симости

Влияние частоты нагружения
Существенное значение процессов, протекающих в металле, испытываемом на усталость, проявляется прежде всего во влиянии частоты нагружения. Со­противление усталости характеризуется числом циклов и д

Влияние асимметрии цикла
Сопротивление усталости при переменных напряжениях существенно за­висит от характера изменения напряжений во времени. Примеры кривых из­менения напряжений приведены на рис. 7. Для характер

Влияние концентрации напряжений
Целью испытания на усталость образцов с надрезами, выточками, галте­лями и отверстиями является определение сопротивления материала разру­шению в условиях неравномерного распределения напряжений у

При сложной напряженном состоянии
  Испытания на усталость при симметричном цикле обычно проводят при изгибе (круговом или плоском) для определения предела выносливости

Планирование испытаний и ускоренные методы испытаний на усталость
Наиболее полно сопротивление усталости характеризуется кривыми уста­лости, получаемыми для различных вероятностей разрушения с заданной точностью и принятым значением уровня значимости (надежности)

Исследование сопротивления усталости при нестационарном нагружении
Использование характеристик сопротивления усталости, полученных при стационарном нагружении (), не обеспечивает дос

ИСПЫТАНИЯ НА МАЛОЦИКЛОВУЮ УСТАЛОСТЬ
  Потребность в испытаниях на малоцикловую усталость возникла в связи с усталостными разрушениями самолетов и кораблей — конструкций, испыты­вающих при эксплуатации сравнительно редки

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги