Қатты денелерді сынау әдістері

Мазмұны
ТҮЛЕКТІК ЖҰМЫС 1
Мазмұны 2
Кіріспе 3
І. Полимерлердің механикалық қасиеттері және оның ерекшеліктері. 5
1.1. Қатты денелердің нақты беріктігі. 5
1.3. Қатты денелерді сынау әдістері. 9
1.3.1. Созу деформациясы. 9
1.3.2. Сығу деформациясы 17
1.3.3. Иілу деформациясы 23
1.3.4. Ығысу 28
1.4. Полимерлердің қаттылығын анықтау 32
1.4.1. Шарикті батыру арқылы қаттылықты анықтау 32
1.4.2. Роквелль бойынша қаттылық 37
1.4.3. Қаттылықты сүйір индентормен анықтау 39
ІІ. Полимерлердің механикалық қасиеттерін зерттеу. 44
2.1. Эксперимент әдістемесі және эксперименттік құрылғы. 44
2.1.1. Р-50 үзгіш машинасының құрылысы және сипаттамасы 44
2.1.2. Материалдарының механикалық қасиеттерін анықтауға арналған құрылғы. 48
2.2. Сынау шартын таңдау. 57
2.3. Әртүрлі полимерлердің механикалық қасиетін зерттеу. 59
Қорытынды 66
Қолданылған әдебиеттер 67
Кіріспе
Полимерлердің механикалық сипаттамасы олардың қолданылу аймақтарының эксплуатациялық көрсетулерінің бірі
Өз сипаттамалары мен олар тұтқыр сұйықтар және эластомерлермен қатқыл
Басқа материалмен, мысалы: металдармен салыстырғанда полимерге сипаттамалы механикалық қсиет
Полимерлердің мінездемесін анықтайтын көптеген белгілі әдістер механикалық сынақтар мен
І. Полимерлердің механикалық қасиеттері және оның ерекшеліктері.
1.1. Қатты денелердің нақты беріктігі.
Техникалық беріктік дегеніміз – техникада қолданылып жүрген қатты денелер
Үлгі кернеу әсерінен деформацияланады:
Абсалют деформация үлгі ұзындығы.
Үлгі ұзарғандағы кернеудің істейтін жұмысы
(1.1.)
Бұл жұмыс көлемі V болатын үлгіні серпімді энергияға айналдырады.
(1.2.)
мұндағы - үлгінің еркін беттік энергиясы.
Яғни, үлгіде жарықшақ пайда болғанда оның көлемі серпімділік кернеуінің
(1.3.)
1 – суретте W-ның жарықшақ ұзындығына тәуелділігі көрсетілген. Ол
(1.4.)
Ең үлкен мәнге сәйкес келетін ұзындықты
- дан бастап саңлаудың ұзаруы үлгінің энергиясын азайтады да,
(1.5.)
Бұл нәтиженің дұрыстығы көптеген ғылымдардың зерттеулерінде дәлелденген. Мәселен, мыс
болса
Басқа қатты денелер үшін де осы шамалас.
Қатты денелердің беріктігі теориялық мәнінен теханикалық мәніне дейін төмендеу
1.2. Қатты денелердің морттық беріктігі
Қатты денелердің күйреуі морттық және пластикалық күйреу болып екіге
Поляни әдісі:
кернеу түсірілген кристалды үзу үшін атомдардың жазықтықтар арасындағы ара
Бұл энергия жаңадан пайда болған беттердегі энерг
– беттік энергия
,
Қатты дененің бір молекулалық қабатының 1 м2 ауданын буландыру
W=Qcm/M (1.6)
m - қабаттың массасы m=
M - мольдік массасы M=
- молекулалар массасы
- Авагадро саны
- қатты дененің 1 м2 бетіндегі молекулалар саны. Молекула
Сондықтан
W=Qc( )
Егер буланған молекулалардың қатты дененің бетімен байланысты a шамаға
Қатты дененің теориялық беріктігі дегеніміз осы.
Мысал:
Мұндағы:
- молекула аралық әсерлесу күштерін анықтау.
Қатты дененің теориялық беріктігін молекулалар әсерлесу күштері арқылы есептеу
Кей жағдайда Паляни мен Орован синусойданың жарты бөлігі арқылы
Мұндағы - 1 м2 көлденең қимадағы
(1.8.)
Мұндағы қатты дененің теориялық беріктігі. Х
(1.9.)
Сонымен қатар өте аз ауытқуларда Гук заңы орындалады:
(1.10.)
(1.9.) және (1.10.) теңдіктерден .
1-кестеде серпімділік модулі Е және теориялы беріктік
1-кесте
Зат Теориялық беріктік
6000 600 9 65
8000 800 18 45
12000 1200 23 50
21000 2100 30 70
Шыны 8000 800 -8 100
4000 400 0,5 800
Салыстырғанда үш әдіспен есептелген теориялық беріктікті жуықтап алғанда 0,1
1.3. Қатты денелерді сынау әдістері.
1.3.1. Созу деформациясы.
Өте аз уақыт аралығындағы жүктеу кезіндегі өлшеу болып полимердің
3-сурет
кернеу және деформация есептелінеді. Көп жағдайда кернеуді бастапқы қимамен
Осындай өлшеулер нәтежиесінде алынған кернеу – деформация диаграмманың түрі
Әмбебап сынау машиналарында әртүрлі сынау түрлері жүргізіледі. Бұл машиналарды
Өлшеу аз уақытты жүктеу кезінде сынау жылдамдығы бойынша жүктеледі.
Полимер материалдарда толқынның таралу жылдамдығы, шыныларда 1000 м/с-ге жуық
Сынаудың созу түрінің артықшылығына материалды үлкен көлемде деформациялаудағы біртекті
Тұтқырлы-серпімді денелер үшін кернеу және деформация арасындағы байланысты қарастырғанда
Бұл пайымдаулар өзінің маңызын бір жолға жүктеу кезінде де
4-суретте деформацияның әртүрлі температура үшін (а) және жылдамдығы үшін
4-суретте полиформальдегидтің (а) әртүрлі температура кезіндегі және деформация жылдамдығы
Қисықтағы цифрлар:
а-суретте температура;
б-суретте деформация жылдамдығы.
Кернеу-деформация қисығын алу кезінде сызықты тұтқырлы серпімділік шегінен шығу
Материалдардың қасиеттері жөнінде жалпы мәлімет алу үшін кернеу-деформацияның бастапқы
Салмақ - деформация қисығының екі түрі бар: біріншісі кернеу
Тепе-теңдік шаманың мәнін химиялық байланыстар торындағы тығыздықты бағалау үшін
Салмақ - деформацияның изохронды қисығы тепе-теңдік қисыққа ұқсас болып
Изохронды қисықтардың іс жүзінде де (ол бойынша берілген уақыт
Серпімділік модулі деформацияға тәуелді болғандықтан,
5-сурет
Поликарбонат үшін үш әртүрлі температуралар кезіндегі кернеу-деформациясының изохронды қисықтары.
әдетте оны 0,5 пайыздан аспайтын деформация кезінде табады. Кейде
Қисықтарда “аққыштық шегі” болмаған жағдайда, кейбір тәсілдердің талабы бойынша,
Созу кезіндегі қасиеттер көрсеткіштерін нысаны мен мөлшері 6-суретте көрсетілгендей
Сынақ жүргізу кезінде үлгіні салқындатады, сынау машиналарының қысқыштарына бекітеді,
6-сурет
Пластмассаларды сынауға арналған үлгілердің үш түрі
1-түрдегі үлгіні иілімділік материалдарды;
2-түрдегі үлгіні қатты материалдарды;
3-түрдегі үлгіні шыны пластиктерді сынау үшін қолданады.
1.3.2. Сығу деформациясы
Кернеу-деформация түріндегі механикалық мәліметтерді алудың техникалық өлшеулері созу кезінде
Сығу кезіндегі кернеу серпімділік күштің, үлгінің бастапқы көлденең қимасының
7-сурет
1 – сынау машинасының тірек плитасы;
2, 7, 9 – мықты орнатылған плиталар;
3 – салмақты стержень;
4 – плунжер;
5 – рама;
6 – шарик;
8 - үлгі
өзгерістен үлгі бастапқы ұзындығының ара қатынасын өлшеумен немесе пайыз
Радиус инерция табаны квадрат параллелепипед 0,289-ға тең, таңдап алу
Кейбір жағдайда сығуға тәжірибе жасағанда құбырдан жасалған үлгі қолданылады.
(1.11.)
Сығуға тәжірибе жасағанда стандарт үшін табаны
Үлгілер сығу кезінде төменгі меншікті қаттылығы арқасында ғана емес
8-сурет
Қалыңдығы 3 мм кем материалдарды сынауға арналған құрылғының сұлбасы
а - үлгінің екі оправканың арасына орналасуы
б – оправканың пішіні
9-сурет
Әдетте, стандарт үлгілерді сынау мм/мин жылдамдықпен
(1.12.)
Мұнда - алаңшалардың жақындасу жылдамдығы, мм/мин-пен;
Сығуға сынау жүргізу кезінде тірек алаңшаларының жақындасуы өте аз
Сығу кезіндегі серпімділіктің модулін анықтау тәжірибесі аз деформацияларды өлшеуде,
Аққыштық деформациясынан артық деформациялырды анықтау үшін тензометр пайдалану кезінде
Кернеу-деформация диаграммасының берілген нүктедегі қиюшы модулі салыстырмалы бірліктерде кернеудің
(1.13.)
Сығуға тәжірибе жасаудың созуға қарағанда аз артықшылықтары мен кемшіліктері
1.3.3. Иілу деформациясы
Көптеген морттық материалдарды созуға да, сығуға да сынау қиындық
(1.14.)
Төрт нүктелік жүктеу үшін D - иілуді есептеу мына
(1.15.)
мұндағы: - шеткі талшықтарға созу деформациясы
- тіректер арасының қашықтығы
-үлгінің қалыңдығы
Максимал кернеу мынаған тең:
(1.16.)
мұндағы: - үлгілер ортасындағы сыртқы талшықтардағы
- нагрузка (салмақ)
- тірек арасындағы арақашықтық
- үлгінің ені
- үлгінің қалыңдығы
Бұл теңдеу күйреуге дейін жеткен деформациямен сызықты байланысты кернеуі
10-сурет
Иілуге арналған сынау схемасы.
а – иілгіш үштікпен үлгілерге ортадан салмақ түсіру (үш
б – екі үштікпен үлгілерге салмақ түсіру (төрт нүктелік
в – төрт нүктелік схема бойынша салмақ түсіругеарналған құрылғы.
(1.17.)
мұндағы: D - қысқыштар арасындағы үлгінің орталық сызығының майысуы.
Тіреулер арасындағы қашықтық үлкен болғанда үлгіні ұстап тұратын тіреулерде
(1.18.)
(1.16.) теңдеуге айтылғандардың барлығы осы теңдеуге де қолданылады. Мұнда
(1.19.)
Иілу кезіндегі күйретуші кернеуді күйреу кезіндегі жүктеу шамасына сәйкес
Кернеудің сәйкес мәні үшін жуық бірлікте деформацияның максимальды мәні
Үш нүктелі жүктеу үшін:
(1.20.)
Төрт нүктелі жүктеу үшін:
(1.21.)
иілу кезінде серпімділік модулі мына формула бойынша анықталуы мүмкін:
Үш нүктелік жүктеу үшін мынаған тең:
(1.22.)
Төрт нүктелік жүктеу үшін:
(1.23.)
мұндағы: - кернеу деформация қисығына жүргізілген
Осы айтылғандардан иілуге сынау кезінде үлгілердің бірнеше түрі қолданылатындығы
Сынау кезінде үлгіні тірек арасындағы ара қашықтық
Үш нүктелік схема үшін:
(1.24.)
Төрт нүктелік схема үшін:
(1.25.)
мұндағы: - ұштықтың қозғалыс жылдамдығы мм/мин
- шеткі талшықтардың деформациялану жылдамдығы.
Стандартты үлгілер үшін (1.24.) формуласы 1,7 мм/мин-ты, ал (1.25.)
Иілу сынақтарын әмбебап сынақ машиналарында немесе күш өлшеу қателігі
стандарттары сынақ машиналарының қатаңдығына жоғары талаптар қояды. Ол үлгіні
Иілуге жасалған сынақ созу мен шығуға сынақ жасалуы қиын
1.3.4. Ығысу
Созу, сығу, иілу кезіндегі полимерлердің механикалық қасиеттерін анықтау әдістері
11-сурет
Кесуге арналған сынау схемасы:
а – МЕСТ бойынша;
б – бойынша;
1 – Пуансон;
2 - үлгі;
3 – матрица.
барлық механикалық сұраныстарды іс жүзінде сарқа пайдаланады. Яғни, полимердің
Созу, сығу, иілуді сынау әдістерінен ығысуды сынау әдісінің айырмашылығы
11-суретте МЕСТ бойынша сынау қабырғалары 50 мм, қалыңдығы
12-суретте цилиндр және конус басты бар құбыр үлгілі форма
12 сурет ығысуға сынауға арналған құбыр үлгілерінің сұлбасы
а – цилиндр басты үлгі
б – конус басты үлгі
Ығысудың салыстырмалы деформациясы ығысу деформациясының өлшеудің
Мұнда: - үлгі радиусы;
- үлгі базасы;
- бұралу бұрышы.
Сынау кезінде үлгі орнықтылығынан айрылатын болса, алынған нәтежие есепке
(1.26.)
Мұнда: М - өлшеу нүктесіндегі айналдырушы момент;
- үлгінің жұмыс бөлігіндегі орташа радиусы;
- үлгі қабырғасының қалыңдығы.
Ығысу кезіндегі полимердің қасиеттерін анықтау әдістері кең таралмау себепті,
1.4. Полимерлердің қаттылығын анықтау
1.4.1. Шарикті батыру арқылы қаттылықты анықтау.
Қаттылық деп жоғарғы қабаттарына бөгде денелердің енуіне дененің қарсылық
Сфераның серпімді жалпақ бетке енгізілуі кезіндегі түйісу жазықтығына түсірілетін
(1.27.)
мұндағы: – сфераға түсірілген жалпы қысым;
- қысым дөңгелегінің радиусы;
– берілген нүктенің қысым қашықтығы.
-қа ең көп қысым дөңгелектің центрінде тең, ал ең
(1.28.)
-қысу алаңының көзделген нүктедегі кері шама;
– материалдық серпімділік модулі.
Бұдан алаңшаның ортасындағы орын ауыстыру ( болғандағы) алаңшаның
(1.29.)
мұндағы:
- индекатордың қысықтық радиусы.
Дөңгелектің ортасындағы қысым мына формуламен табылады:
(1.30.)
Қысым дөңгелегінің радиусы тәжірибе жолымен анықталады.
Герц бойынша жарық түзілуі кезінде -ге тең
(1.31.)
мұнда: - жарық түзілу моментіндегі батырудың
күші;
- қысым дөңгелегінің радиусы.
Герц бойынша “абсолют” қаттылықтың көрсеткіші; инденторды енгізу кезінде мортты
Полимер сияқты материалдар үшін шарикті батыру кезінде қаттылық көрсеткіші
СЭВ РС-тің 501-66 “Полимерлер. Шарикті батыру жолымен қаттылықты анықтау”
Шарикті батырудағы Бриннель бойынша қаттылықты мына
(1.32.)
мұнда: – ең үлкен кернеу;
- шариктің диаметрі;
- ендіру тереңдігі.
Қаттылықты ИСО 2039-73 стандартына сәйкес әдіспен анықтау барынша тиімді
Шар тәрізді индентор үшін іздің диаметрі
(1.33.)
мұнда: - шарик диаметрі.
Оған түріндегі Мейер қатынасын пайдалансақ (мұнда:
(1.34.)
болғандағы ендірудің аз тереңдігі үшін
мұны алдағы теңдеуге қойсақ:
(1.35.)
теңдеуін аламыз, яғни енгізудің берілген тереңдігіндегі қаттылықты, инденторды ендіру
МЕСТ әдісі бойынша ол 14-суретте көрсетілген прибордың жәрдемімен анықталады.
Қаттылықты анықтаудың барлық әдістерінде жүктеу түсіріліп тұрғандағы батырылу тереңдігі
13-сурет
Төрт сатылы жіктеуі бар қаттылық өлшеуіштің ричак қағидалық сұлбасы
1 - үлгі;
2 – тірек плитасы;
3 – шар тәрізді индентор;
4 – ричактің иіні.
14-сурет
қайтымды деформацияның әсерінен із тереңдігі тез кеміп кетер еді.
Сонымен полимер мен металдың қаттылығын анықтау әдістерінде айырма бар.
1.4.2. Роквелль бойынша қаттылық
Қаттылықты Роквелль бойынша анықтауда да іздің тереңдігін өлшеу тәсілі
Роквелль бойынша қаттылықты алдын ала және негізгі жүк мәндерін
Роквелль бойынша қаттылық шкаласы. 2-кесте
Қаттылық шкаласының аты Алдын ала жүктеу,
98,1 589 12,7 0,0025
98,1 589 6,35 0,0025
98,1 981 6,35 0,0025
98,1 981 3,175 0,0025
98,1 1472 3,175 0,0025
98,1 981 1,588 0,0025
шкаласы стандарт талаптарына сәйкес құрылғыны колибрлеу үшін пайдаланылады. Әдетте,
Бұл жағдайда өте кішкентей шарик және қаңылтырлардың қаттылығын анықтау
Қаттылықты Роквелль бойынша анықтайтын құрылғы мен Бронелль бойынша анықтайтын
Шарик аз батырылғанда құрылғының сезімталдығы азаятындықтан кішкентей шариктер көп
Роквелль құрылғысының негізгі ерекшелігі бірліктер жағдайында колибрленген ендіру тереңдігі
Егер құрылғы Роквелль бойынша бөліктерге бөлінбеген болса, Роквелль бойынша
(1.36.)
Мұнда: - негізгі жүктемені алып тастағаннан
Егер материалдың қаттылығы Роквелль әдісінің шкаласы
Роквелль бойынша қаттылықтың сан мәнінің алдында қай шкала бойынша
Полимердің Роквелль бойынша қаттылығын шкаласымен анықтауға
(1.37.)
Роквелль бойынша - қаттылық шамасы теріс
1.4.3. Қаттылықты сүйір индентормен анықтау
Күйреу кезінде анықталатын механикалық қасиеттердің сипаты полимер материалдарды өңдеу
Конустың индентордың көмегімен полимерлердің қаттылығын анықтаудың танымал әдісі қаттылықты
(1.38.)
мұндағы: - типті
типті құрылғы үшін серіппенің күші мына формуламен анықталады:
мұндағы: типті Шор
Шор қаттылық өлшеуіші шкаласы 100 бөлікке бөлінген. Қаттылықтың ең
15-сурет
мүмкіндігінше тез ендіріледі. Қаттылық мәні шкала бойынша түсірілгеннен 15
16-сурет
Барколь приборының сұлбасы.
1 – индикатор;
2 – индентор серіппесі;
3 – индентордың
жоғары жиекшесі;
4 – индентор;
5 – индентор
қозғалысын
индикаторға беру иіні
(рычагі);
6 – иін осі;
7 – құрылғы корпусы;
8 – құрылғы рамасы;
9 – рама тіреуіші;
10 – индентордың
төменгі жиекшесі;
11 – индентордың
қорғауыш түтігінің
серіппесі;
12 – серіппенің
қорғауыш түтігі;
13 – индентордың
қорғауыш түтігі;
14 – бекіткіш сақина.
Мұнда: индентор орнына ұшы және ұшының
Бұдан басқа ПТМ-3 құрылғысы және “Металлист” заводында жасалған микроқаттылық
Материалдың тырналып қалуға төзімділігін сипаттайтын склерометрия әдісі де бар.
ІІ. Полимерлердің механикалық қасиеттерін зерттеу.
2.1. Эксперимент әдістемесі және эксперименттік құрылғы.
2.1.1. Р-50 үзгіш машинасының құрылысы және сипаттамасы
17-суретте қазіргі үзгіш машинасының сұлбасы келтірілген. Қазіргі үзгіш машинасы
Үлгіні созуға сынау кезінде қысқышқа бекітіледі және қозғалмалы қысқыштың
Қозғалмалы қысқыштың жылдамдығына машинаның күштік бөлігінің деформациясы, күш өлшегіш
Стандартты талап бойынша үзгіш машинаны екі топқа бөледі; олар
Бұл машина оның техникалық мүмкіндіктеріне байланысты басқа да материалдар
17-сурет
Техникалық сипаттамалары:
1. Сынау түрлері:
1.1. Созылу, сығылу, иілу, гистерезис, жүктеудегі аз циклді қажу,
1.2. Күш өлшеу типі – тензорезисторлық
1.3. Өте үлкен шекті жүк – 50 кН
1.4. Күш өлшегіш датчиктердің саны – 4
2. Өнімнің құрамы:
2.1. Машинаға келесі құрамды бөліктер кіреді: сынау қондырғысы, пульт,
2.2. Құрылғы және машинаның жұмыс істеу қағидасы және оның
3. Машинаның қызметі:
3.1. Машинаның құрылысы келесі сынау түрлерін өткізуді қамтамасыз етеді:
3.1.2. Машинаның құрылысы келесі диаграммалардың түрлерін жазуды қамтамасыз етеді:
3.1.3. Машинаның құрылысы сынаудағы келесі ақпаратты алуды қамтамасыз етеді:
Күштің жақын мәні, Н-да берілуі, активті қармаудағы орын ауыстырудың
3.1.4. Машинаның құрылысы келесі сынау режимдерін программалауды қарастырады: үлгінің
Жүктеу жылдамдығын жетекпен басқару, сәйкес түймеге оператормен басқан соң
3.2. Құрылғы және құрамдық бөлімдерінің жұмысы.
3.2.1. Сынау қондырғысы сынаудағы деформирленген үлгі үшін қолданылады.
Қондырғы келесі мынадай тораптардан тұрады:
1. виброопор – 1, қондырғы орналасатын каркаса – 20,
Электродвигатель 1-ден клиноременді беру 2-ден тез жүрісті валға айналу
2.1.2. Материалдарының механикалық қасиеттерін анықтауға арналған құрылғы.
Құрылғымен пайдалануды бастамас бұрын, пайдалану жөніндегі осы нұсқауды, оның
1. Қолданылуы
Құрылғы физикадан зертханалық жұмыс жүргізу үшін металдардың, қорытпалардың және
2. Техникалық мәліметтер
2.1. Құрылғы металдарды қорытпаларды және полимерлерді қаттылыққа сынауды қамтамасыз
2.2. Құрылғының өлшемдері 290х100х280 мм-ден артық емес (тұтқа құрылғының
2.3. Құрылғының шкаласының жоғарғы шеттік мәні 2000 Н, шкала
2.4. Күштерді өлшеудің құрылғы шкаласы бойынша салыстырмалы қателігі 20
2.5. Столшаның диаметрі 70 мм-ден кем емес.
2.6. Құрылғының массасы 8 кг.
3. Жарақталуы
Құрылғы құрамына мыналар кіреді.
Құрылғы 1 дана
Ұштықтар 3 дана
Тұтқа 1 дана
Винт М 3х10 1 дана
Шайба ( 12х3, 2х2 1 дана
Бөліктердің бағасы 0,01 мм болатын индикатор 1 дана
Қорап 1 дана
Пайдалану туралы нұсқаулық 1 дана
4. Құрылғының құрылысы
Материалдардың механикалық қасиеттерін анықтауға арналған Құрылғы құйма корпустан-1, оның
Металл және қорытпа үлгілердің қаттылығын сынау үшін ұштарында (
18-сурет
5. Құрылғыны жұмысқа дайындау
Тәжірибелерді бастамас бұрын құрылғыны корпустық төменгі жағындағы арнайы проливтен
Қолайлы болуы үшін сыналатын үлгінің қалыңдығы 30 мм-ден, ұзындығы
Үлгіні столшаның-6 ортасына ұштықтың-11 астына орналастырады. Ұштыққа үлгімен жанасқанша
6. Құрылғымен жұмыс істеу.
6.1. Металдар мен қорытпаларды сынау екі түрлі тәсілмен жүргізіледі.
( 2,5 мм шарикті батырумен - қаттылықты Бринелль бойынша
( 1,588 мм шарикті батырумен - қаттылықты Роквелль бойынша
6.2. Қаттылықты Бринелль бойынша өлшеу.
Металдардың қаттылығын Бринелль бойынша кезінде ( 2,5 болат шарик
Шарикті батыру винттік жұп пен тұтқаның көмегімен іске асырылады.
(2.1.)
Қаттылық саны металды сипаттайтын тағы бір маңызға шаманы -
(2.2.)
Сынамен, кейбір металдардың беріктілік шегі туралы оның шарикті батырып
6.3. Қаттылықты Роквелль бойынша өлшеу
Металдардың қаттылығын Роквелль бойынша өлшеу кезінде ( 1,588 мм
Қаттылық саны мына формуламен анықталады:
(2.3.)
мұндағы: һ - шариктің бату тереңдігі;
К - 0,26-ға тең тұрақты шама;
С – индикатордың циферболатындағы бір бөлікке сәйкес келетін 0,002
7. Пайдалану жөніндегі нұсқау.
7.1. Пайдаланар алдында приборды майдан тазалап, құрғағанша сүртеді. Тұтқаны
7.2. Құрылғының үйкелісетін металл бөліктерін коррозияға төзімді маймен әлсін-әлсін
7.3. Тұтынушы 3 жылда бір рет құрылғының шкаласының стрелкасының
Тексеруді бақылаушы немесе тексеруден өткен динамометрмен кәсіби маман жүргізеді:
Кронштейннен-13 ұштыққа-11 босатып алады және индикатормен-14 бақылаушы динамометрді столшаға-6
Мәндердің айырмасы 20 пайыз болғанда гайканың-8 бекіткіш винтін босатады
8. Сақталу ережелері.
Құрылғыны құрғақ бөлмеде шкафта температурада ауаның
9. Құрылғыға тән бұзықтар және оны жөндеу әдістері. 3-кесте
Бұзықтың аттары, сыртқы көрінісі, қосымша белгілері. Мүмкін себептері Жөндеу
1. Сынақ құрылғысының стрелкасы шкаланың нөлдік бөлігінде тұрмайды. Стрелка
2. Тұтқаны айналдырғанда пиноль жүрмейді. Винттік жұптағы детальдардың резьбасы
1-қосымша
Реттік № Шариктің батырылу тереңдігі, мм Шарик ізінің ауданы,
1. 0,04 0,314
2. 0,05 0,393
3. 0,06 0,471
4. 0,07 0,5509
5. 0,08 0,628
6. 0,09 0,706
7. 0,10 0,785
8. 0,11 0,8635
9. 0,12 0,942
10. 0,13 1,0205
11. 0,14 1,099
12. 0,15 1,177
13. 0,16 1,256
14. 0,17 1,334
15. 0,18 1,413
16. 0,19 1,492
17. 0,20 1,57
2 қосымша
Тесіктердің Н 14, біліктердің һ 14 басқа фасскалардық
Үзіліске бұрғылаудан із түсіріледі.
Ц 6 жабыны
Материал – болат.
Сызба 1. Пиноль
3 қосымша
Өлшемдердің көрсетілмеген шектік ауытқулары: біліктің һ 14, басқалардың
Материал – болат.
Сызба 2. Винт.
2.2. Сынау шартын таңдау.
Ең негізгі есеп дұрыс сынау шарттарын таңдау болып табылады.
Осы факторларды ескере отырып, сынаудың шекті жылдамдығы келесі формула
(2.4.)
Мұндағы:
- қозғалмалы қысқыштың жіберілген ең жоғарғы жылдамдығы;
- салмақтың ең жоғарғы мәні;
- ең төменгі уақыт;
- заттың серпімді модулі;
- үлгінің көлденең қимасының ауданы;
- үлгінің балама ұзындығы, ол мына қатынаспен анықталған
- үлгі қорының ұзындығының абсолютті өзгерісі;
- қысқыш арасындағы ара қашықтықтың абсолютті өзгерісі;
- машинаның күштік контурының жалпы берілуі.
Датчик деформациясын қолданған кезде сынаушы машинаның қозғалмалы қысқышының ең
(2.5.)
Мұндағы:
- датчик деформациясының ұзару бөліктерінің ең жоғарғы мәні;
- ең төменгі уақыт.
Егер де жылдамдық формула бойынша есептелген бақылаулы шаманы асып
Үзгіш машинаға қойылған талаптар: МЕСТ 20480-75 “Полимерді созуға сынау
Сынау машиналарын тексеру 233-63 Мемстандарт құрылысы бойынша қарастырылады.
Деформация өзгерісі үшін құралдарға және үзгіш машиналарға қойылған жоғарғы
2.3. Әртүрлі полимерлердің механикалық қасиетін зерттеу.
Біз төрт түрлі полимер жарғақтардың қасиеттерін зерттедік. Олар 50
Полиэтилентерефталат терефталат қышқылының диметил эфирінің этиленгалколымен қосылысы, молекулалық массасы
(2.6.)
ПЭТФ кристалдану дәрежесі өте жоғары сызықтық полимер болғандықтан балқу
Полимидтің негізгі тізбегін циклдық имидті және ароматты қатарлар құрайды:
оның құрылымдық формуласы мынадай:
(2.7.)
Полимид жарғақтар негізінен электр изоляциясы ретінде қолданылады.
Фторопласт өнеркәсіпте монохлордифтометанның 700 0С температурада
Фенилон ароматы диаминның ароматты қышқылдармен қосылысы болып табылады.
Осы жарғақтардың механикалық сынауға арналған үлгілерінің өлшемдері:
Механикалық сынау нәтижелері “кернеу-деформациясы” түрінде сынағыш құралдың өздігінен жазатын
Созылу диаграммасы еркін жалғанған тізбектер моделінің көмегімен түсіндіруге болады.
Осындай модель үшін кернеудің ұзаруға тәуелділігін былай көрсетуге болады:
- бұйым үзілген кездегі кернеудің ең үлкен мәні.
- бұйым түсірілген кернеудің әсерінен тізбектің үзілуіне байланысты болады.
Үзілген тізбектер санының өзгеруінің бұйымның салыстырмалы ұзаруына тәуелділігін былай
(2.8.)
осыдан болғандықтан
сонымен
Кіші деформация кезінде
(мұндағы: - Юнг моделі), Гук заңын
20 - суретте эксперименттік графикпен қатар Р мен
19-сурет
20-сурет
1-ПЭТФ; 2-ПМ; 3-ПФ;
Әр түрлі әдістермен өлшенген полимерлер қаттылығы тізімі.
4-кесте
Материал Виккерс бойынша қаттылық, МПа Роквелл бойынша қаттылық Бирбаум
R L M
Полиэтилен 15,40 -151 -25 10 -
Политетрафторэтилен 31,95 - - - -
Полиамид 90,2 102 70 120 11,1
Полиэтилентерефталат 224,9 - 94 120 -
Осы тарауда қарастырылып отырған көптеген полимерлердің механикалық құрамының көрсеткіштері
Қарастырылған көптеген әдістер шын мәнінде әрекет етуші факторлардың барлығын
Бұндай ескертулерді осы тарауда қарастырылған басқа да көрсеткіштерге жасауға
Қорытынды
Дипломдық жұмыста қойылған зертеу міндеттеріне байланысты келесі сұрақтар шешімін
Қатты денелердің (оның ішінде полимерлердің) механикалық қасиеттері. Қатты денелердің
Қатты денелердің механикалық сынау әдістері: созу, сығу, иілу, ығысу
Эксперименттік физика лабараториясындағы қатты денелерді механикалық сынауға арналған Р-50
Әр түрлі полимер заттардың қаттылығы үш түрлі әдіспен анықталып
Төрт түрлі полимер жарғақтардың механикалық қасиеттері (ПЭТФ, ПМ, ПТФЭ,
Диплом жұмысы А.Я. Малкин, А.А. Аскадский, В.В. Коврига, В.С.
Қолданылған әдебиеттер
1. Малинский Ю.М. және басқалар. “Стандартизация”
2. Коврига В.В. “Переработка – пластических масс”
3. Малкин А.Я., Аскатский А.А., Коврига В.В. “Методы измерения
4. Епифанов Г.И. “Физика твердого тела”
5. Иванов В.С. “Радиационная химия полимеров”
6. Нильсон Л. “Механические свойства полимеров и полимерных композиций”
7. Бартенов Г.М., Зеленов Ю.В. “Курс физики полимеров”
8. Қожамқұлов Б.А. “Радиационная эффекты изменения механических свойств полимеров
9. Каргин Б.А., Сломинский Г.Л. “Краткие очерки по физико-химии
10. Перепечко И.И. “Введения в физику полимеров” М., 1978
11. Нарисова И.И. “Прочность полимерных материалов” 1987 г.
12. Тажуж В.П., Куксенко В.С. “Микромеханика разрушения полимерных материалов”
13. Регель В.П., Тажуж В.П. “Разрушение и усталость полимеров
14. Журков С.Н. “Кинетическая концепция прочности” Вестник АН ССР,
15. Регель В.П., Слуцкер А.И., Тамошевский Э.Е. “Кинетическая природа
16. Томпсон М. “Дефекты и радиационные повреждения в металлах”
17. Дж. Динс, Дж. Диньярд “Радиационные эффекты в твердых
18. Дамаск А. Дж. Динс “Точечные дефекты в металлах”
1
2
1
1-сурет
2-ñóðåò
ñ
õ
õ
0
Uõ
C=O
C=O
R
N