Испытательная машина КМ-50-1

 

Испытательная машина КМ-50-1 (рис. 1) состоит из следующих основных узлов:

1. Корпус, включающий нижнюю (1) и верхнюю (2) части, а также связывающие колонны 3. В нижней части корпуса машины заключены механический и ручной приводы для нагружения образца. Ручной привод приводится в работу рукояткой 8, а механический - кнопочным устройством 9.

2. Захваты 5 и 6, служащие для закрепления образца 16. Нижний захват 5 подвижный, его положение регулируется маховиком 7, вращающим нагружающий винт 4. Верхний захват 6 неподвижный.

3.Измерительное устройство, состоящее из шкалы 10, регулировочного винта 13 и стрелок 11 и 12.

4. Записывающее устройство 14, позволяющее сделать диаграмму кручения.

 

5. Лимб 15 для измерения углов закручивания сечения образца.

 

 

	Рис. 1

 

Порядок выполнения работы

 

1. Образец, подвергающийся испытанию, представляет собой стержень круглогопоперечного сечения, на концах которого имеются участки прямоугольного поперечного сечения. На этих участках производится крепление образца в захватах испытательной машины с целью исключения проскальзывания в процессе нагружения. Необходимо замерить диаметр образца d штангенциркулем с точностью до 0,1 мм; замер следует провести в двух взаимно перпендикулярных направлениях и в расчет принять среднеарифметическое значение.

2. Для определения взаимного угла поворота двух сечений применяется индикаторное устройство, представленное на рис. 2.

В сечении А на образце закрепляется скоба, служащая упором для ножки индикатора. В сечении В на образце закрепляется рычаг, на конце которого укреплен индикатор. Взаимный угол поворота сечения А относительно сечения В определяется отношением:

где Δ n - приращение показаний индикатора в делениях; R - плечо упорного рычага, то есть расстояние от оси образца до упора ножки индикатора, мм; К - цена деления индикатора, мм.

Расстояние между сечениями А и В называется базой замера деформации.

3. Закрепить на образце индикаторное устройство в соответствии с рис. 1.

4. Вставить образец в захваты 5 и 6 машины.

5.Регулировочным винтом 13 уточнить настройку шкал 10.

6. Настроить записывавшее устройство 14 на запись диаграммы.

7. Испытание образца будет осуществляться по шкале 10, поэтому следует проверить соответствие груза на маятнике для нее. (Маятник и сменные грузы на рис. 1 не показаны, они находятся с невидимой стороны).

8. Для проверки закона Гука образец необходимо загрузить начальным скручивающим моментом величиной М_{к 0} = 5 Н×м, чтобы исключить погрешность из-за возможных люфтов в захватах; затем увеличивать момент равными ступенями Δ M_к = 5 Н×м и измерять при этом соответствующие углы закручивания, записывая показания индикатора при начальном моменте обжатия и после нагружения образца каждой последующей ступенью. Результаты испытаний заносятся в таблицу. Нагружение образца при испытании его в пределах упругости (при проверке закона Гука) осуществляется с помощью ручного привода 8. Нагружать образец следует до крутящего момента не более 35 Н×м. Этому моменту будут соответствовать максимальные касательные напряжения около 100 МПа.

Результаты нагружения можно изобразить на диаграмме, представленной на рис. 3.

Экспериментальные точки 1, 2, 3… N на диаграмме нагружения будут располагаться приблизительно на одной прямой, поскольку экспериментально определенные приращения углов закручивания Δφ _i могут незначительно отличаться друг от друга.

 

 

Прямая АВ, характеризующая линейную зависимость между крутящим моментом и углом закручивания, будет подтверждать закон Гука.

9. После того, как убедились в соответствии результатов испытаний закону Гука, снимаем с образца индикаторное устройство.

10. Настраиваем контрольную стрелку 12 силоизмерителя (зацепляем с рабочей стрелкой 11).

11.Настраиваем устройство 15 для замера пластического угла закручивания.

12. Включаем мотор «пуск» на разрушение образца.

13. После разрушения образца выключаем мотор нажатием кнопки «стоп» и записываем крутящий момент, при котором разрушился образец - М_{к разр}. Этот же момент может быть получен по диаграмме.

14. Оформить отчет по предлагаемой форме.

ОТЧЁТ 5

 

Цель работы:…………………………………………..…………………………..

…………………………………………………………….…………………………

…………………………………………………………….…………………………

…………………………………………………………….…………………………

 

Испытательная машина: КМ-50-1.

Измерительные приборы:

1. Штангенциркуль.

2. Индикаторное устройство.

База измерения l = 100 мм.

Вынос рычага, служащего упором ножки индикатора R = 68 мм.

Цена деления индикатора К =…………….

 

Образец и его характеристики

 

 

d = ……….мм=………..м;

W _r ≈ 0,2 d ³=…….……см³=…………....м³;

l = 100 мм = 10см;

I _r ≈ 0,1 d ⁴ =…………см⁴=………………м⁴.

 

Таблица наблюдений

Крутящий момент Мк, Н∙м	Отсчёты на индикаторе n делений	Приращение показаний Δ n делений	Приращение угла закручивания
Мк 0 =	n 0=	-	-
Мк 1 =	n 1=	Δ n 1=	Δφ1=
Мк 2 =	n 2=	Δ n 2=	Δφ2=
Мк 3 =	n 3=	Δ n 3=	Δφ3=
Мк 4 =	n 4=	Δ n 4=	Δφ4=
Мк 5 =	n 5=	Δ n 5=	Δφ5=
			Δφср=

 

Крутящий момент на одну ступень нагрузки Δ М_к = 5 Н·м

 

Mk, Н×м

Диаграмма кручения

 

Величина модуля упругости при кручении определяется из соотношения

 

 

Крутящий момент, при котором разрушился образец

M_{к разр} =…..................Н×м.

Условный предел прочности при кручении

=……………..=…………МПа.

 

Выводы по работе …………………………………………………………..

………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………….

……………………………………………………………………………………….

 

 

Отчет принял

……………………………..

……………………………..