Нож - маятник
Cтраница 3
Скорость ножа маятника в момент удара должна быть не менее 5 м / с. При проведении научно-исследовательских работ в качестве концентратора напряжений применяют предварительно нанесенную усталостную трещину. В технических условиях на поставку листа и газопроводных труб для образцов DWTT принят резаный надрез. Образец должен свободно лежать на опорах копра. Центр удара по образцу не должен отклоняться более чем на 1 мм от оси надреза, что достигается установкой образца по специальному шаблону / Испытывают образцы при температуре, регламентированной техническими условиями, а в исследовательских целях - в интервале температур от вязкого до полностью хрупкого излома. В результате испытаний определяют значение вязкой составляющей в изломах образцов для оценки хладостойкости стали и энергию разрушения для оценки сопротивления распространению разрушения. [31]
 |
Схема устройства маятникового копра. а - фасад, б - вид сбоку. [32] |
В нерабочем состоянии маятник свободно висит и прямая, соединяющая его центр тяжести с центром оси 4, строго вертикальна. Внизу, на уровне ножа вертикально висящего маятника, к колоннам станины привинчены две стальные закаленные опоры 7 со сменными прокладками разной толщины. Опоры - передвижные, что позволяет путем смены прокладок устанавливать нужное расстояние между опорами ( пролет образца), а также высоту опорных площадок применительно к размерам намеченных к испытанию образцов. [33]
 |
Сравнение энергии, измеренной по стрелке маятника, с энергией, подсчитанной по площади осциллограммы, при испытании образца полным сечением 10X10 мм с V-обраэным надрезом, глубиной 2 мм. [34] |
Чем ближе к месту удара маятника по образцу расположен датчик нагрузки, тем точнее данные о нагрузке. Исходя из этого, целесообразнее располагать его на ноже маятника, а не на опорах, хотя последнее конструктивно проще, так как датчик на движущемся ноже сложнее электрически связать с осциллографом. [35]
 |
Маятниковый копер. [36] |
Плоскость качания маятника должна быть перпендикулярна оси уложенного образца и проходить в середине пролета между опорами. Центр удара маятника должен лежать на середине высоты образца, а нож маятника - вписываться в угол 45 и оканчиваться закруглением, радиус которого равен 3 мм. [37]
В некоторых приборах необходимая для вдавливания шарика в поверхность испытуемого материала живая сила достигается не путем свободного падения бабы, а действием пружины. Для определения ударной твердости может быть также использован обычный маятниковый копер, в котором вместо ножа маятника вставляют державку для 5 - 0-мм стального шарика. [38]
 |
Схема работы маятникового копра. [39] |
Приведенный к центру тяжести вес маятника Р определяют после проверки правильности расположения центра удара. Маятник устанавливают в горизонтальном положении В и через стержень, приложенный к центру удара ( к ножу маятника), определяют весовое давление маятника на чашку весов. Вторая чашка уравновешивается гирями. [40]
 |
Графики зависимости работы разрушения ( а, усилия деформирования. [41] |
Конструкция копра позволяет измерять и регистрировать в процессе ударного испытания во времени величину усилия, передающегося от ножа маятника к образцу, и деформацию образца. [42]
Английская техническая ассоциация стандартов выработала четыре стандартных типа образцов для ударных проб, два из которых изображены на фиг. Первый тип образца представляет собою балку квадратного поперечного сечения с надрезом на одной стороне, расположенную на опорах со свободным пролетом 40 мм. Клинообразный нож маятника ударяет в середине пролета образца. [43]
Полезно сравнить различные экспериментальные методы. Однако при испытании на соударение условия нагружения определяются контактом поверхности с затупленным телом и реализуется сложное напряженное состояние. В методах Изода и Шарпи нож маятника имитирует реальный удар по образцу в форме балки. Реальный характер соударения с внешним объектом имитируется и при баллистических испытаниях, воспроизводящих локальное неоднородное напряженное состояние в окрестности области контакта. Однако различная природа инициируемых напряженных состояний исключает возможность сравнения различных методов. В частности, не всегда можно сопоставить данные, полученные методами Изода и Шарпи. Кроме того, из-за малого размера образцов при большом времени контакта ( например, - 10 3 с) возникает многократное отражение импульса, что затеняет его волновую природу, проявляющуюся в больших образцах или в реальных конструкциях. Однако при баллистических испытаниях, когда используются тела диаметром порядка 2 см, движущиеся с большой скоростью, время контакта может составлять менее 5 х 10 - 5 с. При скорости волны 6 мм / икс энергия удара в пластине концентрируется в пределах круга с радиусом, не превышающем 30 см. В пластине больших размеров можно получить меньшее число отражений, чем в малом образце. По мнению авторов, масштабный эффект является существенным при испытаниях на удар. Для экстраполяции экспериментальных данных на протяженные конструкции необходимо, чтобы помимо других параметров сохранялось постоянным отношение mJL, где т - время контакта, v - скорость волны, L - характерный размер. [44]
Часть энергии удара затрачивается на сотрясение копра и фундамента, преодоление сопротивления воздуха, на трение в подшипниках и в измерительном устройстве, на смятие образца на опорах и под ножом, на сообщение живой силы обломкам образца и на упругую деформацию штанги маятника. На копрах, применяемых при обычных испытаниях металлов ( скорость ножа маятника в момент удара 4 - 7 м / сек), не поддающиеся учету потери на сотрясение копра и фундамента и на упругий изгиб штанги составляют около 5 % [9], остальные потери ( в исправном копре) значительно меньше. При несовпадении центра удара и точки касания маятника с образцом потери энергии на упругую деформацию штанги маятника сильно возрастают. [45]
Страницы: 1 2 3 4