Eljárás a korlát meghatározásánál nyírófeszültség anyagok
G01N3 / 26 - Kutatás a szilárdsági tulajdonságok sodrással vagy tekercselés
G01N3 / 22 - alkalmazásával állandó torziós pillanatok (G01N 3/26, G01N 3/28 előnyben részesítendő)
A tulajdonosok a szabadalmi RU 2300750:
Állami oktatási felsőoktatási intézmény „Perm Állami Műszaki Egyetem” (RU)
A találmány tárgya vizsgáló berendezéseket. ÖSSZEFOGLALÁS: egy hengeres próbatest betöltött torziós nyomatékot mérjük, rögzített és egy csavar szög kiszámítása határértéke nyírófeszültség. Fénymérés termék nyomaték elérése mellett egyenletes képlékeny alakváltozás, amely megítélése szerint az állandó terhelés torziós. Technikai eredmény: nagyobb pontosság a teszt. 2 il.
A találmány tárgyát eljárások vizsgálati anyagok és fel lehet használni, hogy tanulmányozza a szilárdsági tulajdonságok az anyagok alatt torziós loading.
Ismert meghatározására szolgáló módszer az anyagok mechanikai tulajdonságai (AS №1195225, Bull. №44, 1985), amely be van töltve egy hengeres torziós minta és rögzíti az elfordulási szögnek, amely megítélni a mechanikai tulajdonságait az anyag.
A hátránya ennek a módszernek, hogy lényegében vizsgált lépésben törés és műanyag tulajdonságait az anyag. A módszer használható csak összehasonlító értékelése mechanikai anyagvizsgáló ha a vizsgálatot a torziós, mert nem ad semmilyen konkrét függőségek meghatározására az anyagok mechanikai tulajdonságai.
Szintén ismert a hagyományos módszer meghatározására nyírófeszültségek (nyírási) a torziós, amely tartalmaz egy hengeres minta betöltése torziós regisztrációs elfordulási szöge, és a nyomaték, meghatározzuk a maximális nyírófeszültség a képlet (VI anyagok Feodosyev Resistance -. M. Science, 1970, a 0,85):
ahol md - nyomaték Nm;
- poláris ellenállási nyomaték;
d - átmérője a hengeres rész a vizsgálati minta.
Meg kell jegyezni, hogy a általános képletű (1) megfelel a rugalmas anyag a minta, amely megfelel annak a lineáris eloszlását tangenciális feszültségeket a minta részben. A központban a minta nyírófeszültség # X003C4; = 0, a felületi rétegek # X003C4; = # x003C4; max. amely úgy definiálható, amelyet a képlet (1).
Növelésével a forgatónyomaték a minta anyag egy átmenet rugalmas műanyag, és a képlet (1) nem lesznek érvényesek.
Így az a hátránya, a prototípus módszer alacsony pontosságú alkalmazása során a képlékeny állapotban a minta.
A találmány tárgya - javult az eljárás pontosságát.
A feladat megoldása annak a ténynek köszönhető, hogy az ismert módszer, hogy meghatározzák a maximális nyírófeszültség, amely betöltött hengeres minta torziós mérni a nyomaték és regisztráció a szög a csavar, a nyomaték mérést elérésére egységes képlékeny alakváltozás, amely megítélése szerint az állandó terhelés torziós és az értéke a maximális nyírófeszültség képlettel számítjuk ki::
ahol md - Mért nyomaték, Nm;
d - átmérője a hengeres működő része a minta, m.
A jellemzői a javasolt módszer, megkülönböztető jellemzői a szerinti eljárás a prototípus - a nyomaték mérést elérésére egységes képlékeny alakváltozás, ítélt az állandó terhelés, torziós, és nyírófeszültség határérték alábbi képlettel számítottuk ki:
ahol md - Mért nyomaték, Nm;
d - átmérője a hengeres működő része a minta, m.
1 egy jelleggörbe „nyomaték - a fordulatok száma” ha a vizsgálatot a torziós, 2. ábra - a diagram a nyírási feszültségek a folyáshatárnál állapotban.
Az ábrán az 1. ábrán két jellemző régió osztják. Plot 1 megfelel a rugalmas viselkedés ábrák a mintaanyagot alábbi egyenlettel határozható meg a szilárdságtani (1). Egy adag 2 megfelel a rajz egységes plasztikus deformáció, állapot jellemzi áramlási mintaanyag. Amikor elérte a próbadarab áramlási állapot következik be folyamatos növekedése twist szög alatt állandó terhelés (nyomaték). Amikor az áramlás állapotban nyírási hangsúlyozza egyenlő a korlátozó nyírófeszültség (nyírási folyáshatár) jár a minta körül részben. Képlékeny alakváltozás lép fel a minta felületén, benyúlik a minta szélsőséges esetben minden minta bevitele részben. Limit állam megfelelnek a diagram a nyírási feszültségek biztosított a 2. ábrán. Ha korlátozni állapotban jellemző állandóságának nyírófeszültség egyenlő a korlátozó nyírófeszültség (ts # X0200A; stb) a minta körül oldalunkon.
A kapott nyomatékot a műanyag állapotban lehet meghatározása a következő:
ahol R - sugara a hengeres rész a minta.
Tekintettel arra, hogy a teljes keresztmetszet # X003C4; =, a (2) összefüggés után integráció R kapjunk
A kapcsolatban (3) definiálunk egy határértéket a nyírófeszültség (nyírási folyáshatár)
ahol d = 2R - átmérője a hengeres része a minta.
Egy példa a különleges eljárás megvalósítása.
A javasolt eljárást alkalmaztuk, hogy meghatározzuk a maximális nyírófeszültség (nyírási folyáshatár) a vizsgálat során a hengeres próbatestek átmérője 9,8 mm, hossza a munka része a 10,5 cm-es acél 03H14N7V gyártásához használt a tengelyek a centrifugál szivattyú az olajiparban. A tesztek hozam állandó értéken megjelent jellegzetes nyomaték és fenntartásának állandó értékeket Mcr = 225,4 nm (23 Kgcm) tönkremenetelig. minta törés után történt csavaró 9 rpm és 140 # x000B0;, azaz Összesen elforditod 3380 # x000B0;. A képlet szerint (4) kapunk
Meg kell jegyezni, hogy amikor az ismert eljárással, a technika állása és a általános képletű (1) adta
# X003C4; max = 1220,36 MPa.
Egy ilyen értékű nyírófeszültség az a tény, nem lehet, mert # X003C4; max nem haladhatja meg a határértéket a nyírófeszültség (nyírási folyáshatár).
Így, az ismert eljárással, a technika állása biztosított # X003C4; max = ad felfújt 1,33 szeres értéke az eredményeket, ami oda vezethet, hogy hibás eredményeket vizsgálata során, hogy a szerkezeti szilárdság és elvégzése technológiai számításokat.
A javasolt módszer lehetővé teszi, hogy pontosabb meghatározását az érték a határ nyírófeszültség (nyírási folyási feszültsége) a igazi mechanizmus a képlékeny deformáció a torziós teszt.
Egy módszer annak meghatározására a korlátozó nyírófeszültség, amely betöltött hengeres mintát torziós mérjük nyomaték regiszter elfordulási szöge, és a kiszámított értéket a maximális nyírófeszültség, azzal jellemezve, hogy a nyomaték mérést elérése egyenletes képlékeny alakváltozás, ítélt az állandó terhelés torziós.