ლითონების მექანიკური თვისებები და მათი განსაზღვრის მეთოდები. მასალების და შედუღებული სახსრების ტესტირება ფოლადის სიმტკიცის ტესტირება

ჰუკის კანონი

როგორც ცნობილია, სხვადასხვა ლითონებსა და შენადნობებს აქვთ განსხვავებული მექანიკური და ტექნოლოგიური თვისებები, რაც წინასწარ განსაზღვრავს მანქანების ნაწილების ხარისხს, ასევე ლითონის დამუშავების შესაძლებლობას. ლითონის ეს თვისებები ვლინდება დაჭიმვის, შეკუმშვის, მოხრის, სიხისტის და ა.შ. შესაბამისი ტესტებით.

Tensile ტესტი.დაჭიმვის ლითონის სიძლიერის დასადგენად, კეთდება ნიმუში 1 და დამონტაჟებულია ჭიმვის ტესტირების მანქანის დამჭერებში (ან სახელურებში) 2. ამ მიზნებისათვის ყველაზე ხშირად გამოიყენება მანქანები ჰიდრავლიკური ელექტროგადამცემი სისტემით ან ხრახნიანი სისტემით.

დაჭიმვის ძალა F (ნახ. 51) ქმნის სტრესს საცდელ ნიმუშში და იწვევს მის გახანგრძლივებას. როდესაც სტრესი აღემატება ნიმუშის ძალას, ის იშლება.

ბრინჯი. 51

ტესტის შედეგები ჩვეულებრივ წარმოდგენილია დიაგრამის სახით. დატვირთვა F გამოსახულია აბსცისის ღერძის გასწვრივ, აბსოლუტური დრეკადობა?l გამოსახულია ორდინატთა ღერძის გასწვრივ.

სქემიდან ჩანს, რომ თავდაპირველად ნიმუში აგრძელებს დატვირთვის პროპორციულად. სწორი მონაკვეთი OA შეესაბამება შექცევად, ელასტიურ დეფორმაციებს. გადმოტვირთვისას ნიმუში იღებს თავდაპირველ ზომებს (ეს პროცესი აღწერილია მრუდის იგივე სწორი მონაკვეთით). მრუდი მონაკვეთი AC შეესაბამება შეუქცევად პლასტმასის დეფორმაციებს. გადმოტვირთვისას (დატეხილი სწორი ხაზი CB) ნიმუში არ უბრუნდება საწყის ზომებს და ინარჩუნებს ნარჩენ დეფორმაციას.

C წერტილიდან ნიმუში აგრძელებს დატვირთვის გაზრდის გარეშე. CM დიაგრამის ჰორიზონტალურ მონაკვეთს ეწოდება მოსავლიანობის პლატო. დაძაბულობას, რომლის დროსაც დაძაბულობა იზრდება დატვირთვის გაზრდის გარეშე, ეწოდება გამძლეობა.

კვლევებმა აჩვენა, რომ სითხეს თან ახლავს კრისტალების მნიშვნელოვანი ორმხრივი ძვრები, რის შედეგადაც ნიმუშის ზედაპირზე ჩნდება ხაზები, რომლებიც მიდრეკილია ნიმუშის ღერძისკენ 45° კუთხით. განიცადა სითხის მდგომარეობა, მასალა კვლავ იძენს გაჭიმვის წინააღმდეგობის გაწევის უნარს (ძლიერდება) და M წერტილის უკან დიაგრამა მაღლა იწევს, თუმცა ბევრად უფრო ნაზად, ვიდრე ადრე. D წერტილში ნიმუშის დაძაბულობა აღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას და ნიმუშზე ჩნდება მკვეთრი ადგილობრივი შევიწროება, ე.წ. კისრის განივი ფართობი სწრაფად მცირდება და, შედეგად, ნიმუში იშლება, რაც შეესაბამება დიაგრამაზე K წერტილის პოზიციას.

F D - დატვირთვა, რომლის დროსაც გარკვეული პერიოდის შემდეგ ხდება დაჭიმული ნიმუშის განადგურება, N (kgf); S არის ნიმუშის განივი ფართობი საწყის მდგომარეობაში, m 2 (მმ 2).

ჩვეულებრივ, სხვადასხვა ლითონებისა და შენადნობების დაჭიმვის ტესტირებისას დგინდება ფარდობითი დრეკადობა e - ნიმუშის სიგრძის გახეთქვის გაზრდის თანაფარდობა ნიმუშის საწყის სიგრძესთან. განისაზღვრება თუ არა ფორმულით? \u003d?l / l 0 -100,

სად:? - ფარდობითი გაფართოება;

L \u003d l 1 - I 0 - აბსოლუტური დრეკადობა; ლ 0 - ნიმუშის საწყისი სიგრძე; ლ 1 - ნიმუშის სიგრძე ტესტირების შემდეგ. ექსპერიმენტულად დადგინდა, რომ მასალაში დაძაბვა ელასტიური დეფორმაციის დროს იზრდება ნიმუშის ფარდობითი დრეკადობის პროპორციულად. ამ დამოკიდებულებას გუკის კანონს უწოდებენ.

ცალმხრივი (გრძივი) გაჭიმვისთვის, ჰუკის კანონს აქვს ფორმა o \u003d E-?,

სადაც: o \u003d F / s - ნორმალური სტრესი; F - დაჭიმვის ძალა; s - განივი ფართობი;

შედარებითი გაფართოება;

E არის მუდმივი მნიშვნელობა, რომელიც დამოკიდებულია ღეროს მასალაზე.

Შენიშვნა. SI სისტემაში დაძაბულობის ერთეულია პასკალი - ძაბვა გამოწვეული 1 ნიუტონის ძალით (N), რომელიც თანაბრად არის განაწილებული მის ნორმალურ ზედაპირზე 1 მ 2 ფართობით.

1 Pa \u003d 0,102 10 -4 კგფ / სმ 2;

1 Pa \u003d 0,102 10 -6 კგფ / მმ 2;

1 კგფ / სმ 2 \u003d 9,81 10 4 Pa;

1 კგფ / მმ 2 \u003d 9,81 10 6 Pa.

გამომდინარე იქიდან, რომ სტრესის პასკალის ერთეული ძალიან მცირეა, საჭიროა უფრო დიდი ერთეულის გამოყენება - მეგაპასკალი 1 მპა = 10 6 პა.

სახელმწიფო სტანდარტი იძლევა ნიუტონის ერთეულის გამოყენებას კვადრატულ მილიმეტრზე (N / მმ 2). სტრესების რიცხვითი მნიშვნელობები, გამოხატული N / mm 2 და MPa-ში, იგივეა. ერთეული N / მმ 2 ასევე მოსახერხებელია, რადგან ნახაზებში ზომები მილიმეტრებშია.

პროპორციულობის ფაქტორს E ეწოდება დაძაბულობის მოდული ან იანგის მოდული. რა არის ელასტიურობის მოდულის ფიზიკური მნიშვნელობა? მოდით მივმართოთ ნიმუშის დაჭიმვის დიაგრამას (იხ. სურ. 51, II). მასზე ელასტიურობის მოდული პროპორციულია აბსცისის ღერძის a დახრის კუთხის ტანგენტისა. ეს ნიშნავს, რომ რაც უფრო ციცაბოა სწორი ხაზი OA, მით უფრო მკაცრია მასალა და მით უფრო მეტ წინააღმდეგობას ავლენს იგი ელასტიური დეფორმაციის მიმართ.

ლითონის დასახასიათებლად მნიშვნელოვანია ვიცოდეთ არა მხოლოდ ფარდობითი დრეკადობა, არამედ კვეთის ფართობის შედარებითი შევიწროება, რაც შესაძლებელს ხდის მასალის პლასტიურობის დახასიათებას.

ბუნებრივია, როდესაც ნიმუში დაჭიმულია, კვეთის ფართობი მცირდება. შესვენების წერტილში ის ყველაზე პატარა იქნება. ფარდობითი შევიწროება განისაზღვრება ფორმულით? = (S 0 - S 1) / S 0 100%,

სად:? - შედარებითი შევიწროება;

S 0 - ნიმუშის განივი ფართობი ტესტირებამდე; S 1 - ნიმუშის განივი უბანი რღვევის ადგილზე (კისრის არეში).

რაც უფრო დიდია ნიმუშის ჯვრის მონაკვეთის ფარდობითი დრეკადობა და შევიწროება, მით უფრო პლასტიკურია მასალა.

გარდა ლითონების მექანიკური თვისებების სამი განხილული მახასიათებლისა: დაჭიმვის სიმტკიცე (o pch), ფარდობითი დრეკადობა (ე) და ფარდობითი შევიწროება (?), შესაძლებელია მანქანაზე დაფიქსირებული სქემის გამოყენებით განისაზღვროს დრეკადობის ზღვარი. (o y) და გამტარუნარიანობა (o m),

შეკუმშვის ტესტი.ლითონების შეკუმშვის შესამოწმებლად (ნახ. 53) ყველაზე ხშირად გამოიყენება პრესები, რომლებშიც კომპრესიული ძალა წარმოიქმნება ჰიდრავლიკური წნევის გაზრდით. როდესაც პლასტიკური მასალის ნიმუში, როგორიცაა რბილი ფოლადი (ნახ. 53, I), შეკუმშულია, მისი განივი ზომები იზრდება, ხოლო სიგრძე მნიშვნელოვნად მცირდება. ამ შემთხვევაში ნიმუშის მთლიანობის დარღვევა არ არის (სურ. 54). შეკუმშვის სქემიდან ჩანს (სურ. 53, II), რომ დატვირთვის საწყის ეტაპზე დეფორმაცია იზრდება დატვირთვის პროპორციულად, შემდეგ დეფორმაცია მკვეთრად იზრდება დატვირთვის უმნიშვნელო მატებით, შემდეგ კი ზრდის დეფორმაცია თანდათან ნელდება ნიმუშის კვეთის გაზრდის გამო.

ბრინჯი. 52

ბრინჯი. 53

მტვრევადი მასალებისგან დამზადებული ნიმუშები ნადგურდება შეკუმშვისას (სურ. 54, III). მაგალითად, თუჯის ღერო, როდესაც დამტვრევის დატვირთვა მიიღწევა, იშლება ნაწილებად, რომლებიც ერთმანეთთან შედარებით მოძრაობენ ირიბი პლატფორმების გასწვრივ (ნახ. 53, III).

ბრინჯი. 54

შეკუმშვისთვის, ჰუკის კანონი სრულად გამოიყენება, რომლის თანახმად, მასალები წინააღმდეგობას უწევს შეკუმშვას გამოყენებული ძალის პროპორციულად დრეკადობის ზღვარამდე. მასალების უმეტესობის შეკუმშვის მოდული უდრის დაჭიმვის მოდულს. გამონაკლისს წარმოადგენს მხოლოდ ზოგიერთი მტვრევადი მასალა - ბეტონი, აგური და ა.შ. კომპრესიული ძაბვის ბუნების ანალოგია დაჭიმვის ძაბვასთან შესაძლებელს ხდის აღწეროს ეს პროცესები იგივე მათემატიკური განტოლებებით.

მოსახვევის ტესტი. მოღუნვაზე ტესტირებისას ნიმუში (სხივი) ბოლოებით იდება ორ საყრდენზე და იტვირთება შუაში (სურ. 55). მასალის მდგრადობა მოსახვევის მიმართ ფასდება ნიმუშის გადახრის სიდიდის მიხედვით.

ბრინჯი. 55

ახლა წარმოვიდგინოთ წარმოსახვითი გრძივი ბოჭკოები სხივში. როდესაც მოხრილი დეფორმირებულია, ერთი ზონის ბოჭკოები შეკუმშულია, ხოლო მეორე იჭიმება (სურ. 55, II).

შეკუმშვისა და დაძაბულობის ზონებს შორის არის ნეიტრალური ფენა, რომლის ბოჭკოები არ ექვემდებარება დეფორმაციას, ანუ მათი სიგრძე არ იცვლება. ნახ. 55 გვიჩვენებს, რომ რაც უფრო მეტი ბოჭკოა განლაგებული ნეიტრალური ფენიდან, მით უფრო დიდია დეფორმაცია. ამრიგად, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ შიდა ძალების გავლენის ქვეშ სხივის ჯვარედინი მონაკვეთებში მოხრისას წარმოიქმნება ნორმალური კომპრესიული და დაჭიმვის ძაბვები, რომელთა სიდიდე დამოკიდებულია განყოფილებაში განხილული წერტილების პოზიციაზე. ჩვეულებრივია აღვნიშნოთ უმაღლესი სტრესები: შეკუმშვის ზონაში - ? max , გაჭიმვის ზონაში - ? მ აჰ. ნეიტრალურ ღერძზე მდებარე წერტილებში ძაბვები ნულის ტოლია. ნორმალური ძაბვები, რომლებიც წარმოიქმნება სხვადასხვა სიმაღლის კვეთის წერტილებში, იზრდება ნეიტრალური ფენიდან დაშორების პროპორციულად და შეიძლება გამოითვალოს ფორმულით? = (E z) / p,

სად:? - ნორმალური სტრესები;

z არის მანძილი ჩვენთვის საინტერესო ბოჭკოდან ნეიტრალურ ფენამდე; E - ელასტიურობის მოდული; p არის ნეიტრალური ფენის გამრუდების რადიუსი.

ათვლის ტესტი.ჭრის ტესტირებისას (სურ. 56), ლითონის ნიმუში 3, რომელსაც აქვს ცილინდრული ფორმა, ჩასმულია მოწყობილობის ხვრელში, რომელიც არის ჩანგალი 1 და დისკი 2. მანქანა დისკს ჩანგლიდან გამოაქვს, როგორც. რის შედეგადაც ნიმუშის შუა ნაწილი მოძრაობს მის უკიდურეს ნაწილებთან შედარებით. სამუშაო ფართობი S (ჭრის ფართობი) უდრის ნიმუშის განივი კვეთის ორჯერ ფართობს, ვინაიდან ჭრილი ერთდროულად ხდება ორ სიბრტყეში.

ბრინჯი. 56

ჭრის დროს, დეფორმირებადი მონაკვეთების ყველა წერტილი, რომელიც შემოიფარგლება მოქმედი ძალების სიბრტყეებით, გადაადგილდება თანაბარი მანძილით, ანუ ამ წერტილებში მასალა განიცდის იგივე დეფორმაციას. ეს ნიშნავს, რომ მონაკვეთის ყველა წერტილში იქნება იგივე ეფექტური სტრესები.

დაძაბულობის მნიშვნელობა განისაზღვრება შიდა (განივი) ძალების შედეგი F-ის გაყოფით ღეროს S-ის განივი კვეთის ფართობზე. ვინაიდან დაძაბულობის ვექტორი განლაგებულია მონაკვეთის სიბრტყეში, მასში წარმოიქმნება ათვლის ძაბვა, განისაზღვრება. ფორმულით r cf = F / 2S, სადაც: r cf - სტრესის მნიშვნელობის შემცირება;

F - შედეგიანი ძალა;

S არის ნიმუშის განივი ფართობი. თხრილი არის ნაპრალი, რომელიც წარმოიქმნება მასალის ერთი ნაწილის მეორესთან მიმართებაში, რომელიც წარმოიქმნება ათვლის დაძაბულობის ზემოქმედების ქვეშ. ათვლის დეფორმაციისთვის მოქმედებს ჰუკის კანონი: დრეკადობის ზონაში ძაბვები პირდაპირპროპორციულია ფარდობითი დეფორმაციების. პროპორციულობის კოეფიციენტი არის დრეკადობის მოდულის მნიშვნელობა ათვლაში G. ფარდობითი წანაცვლება (ათვლის კუთხე) აღინიშნება y. ამრიგად, ჰუკის კანონს ათვლის დეფორმაციისთვის აქვს ფორმა t = Gg, სადაც: r = F/S - ათვლის ძაბვა; F - ტანგენციალური ძალა; S არის ათვლის ფენების ფართობი; y - ცვლის კუთხე;

G არის ათვლის მოდული სხეულის მასალის მიხედვით.

ბრუნვის ტესტი.სინჯების შებრუნებისას, მილის 2 ბოლო ფიქსირდება 1, მეორე ბრუნავს ბერკეტის გამოყენებით 3 (ნახ. 57). ტორსიას ახასიათებს ღეროს, ლილვის, მილის ჯვარი მონაკვეთების ურთიერთ როტაცია ამ მონაკვეთებში მოქმედი მომენტების (ძალების წყვილის) გავლენით. თუ სწორხაზოვანი გენერატრიკები გამოიყენება ღეროს ზედაპირზე ბრუნვის ძალების გამოყენებამდე (ნახ. 57, I), მაშინ გადახვევის შემდეგ ეს გენერატრიკები იღებენ ხვეული ხაზების ფორმას და თითოეული განივი კვეთა ბრუნავს გარკვეული კუთხით. მეზობელი (იხ. სურ. 57, II). ეს ნიშნავს, რომ ათვლის დეფორმაცია ხდება თითოეულ მონაკვეთში და წარმოიქმნება ათვლის ძაბვები. ბრუნვის დროს მასალის გადაადგილების ხარისხი განისაზღვრება თუ არა გადახვევის კუთხეებით? და გადაიტანე შენ. ბრუნვის აბსოლუტური მნიშვნელობა განისაზღვრება განხილული მონაკვეთის გადახვევის კუთხით ფიქსირებულ მონაკვეთთან მიმართებაში. გადახვევის უდიდესი კუთხე მიიღება ღეროს ფიქსირებული ბოლოდან ყველაზე დიდ მანძილზე.

ბრინჯი. 57

ბრუნვის კუთხის თანაფარდობა? I მონაკვეთის სიგრძემდე, რომელიც ექვემდებარება ბრუნვას, ეწოდება შებრუნების ფარდობითი კუთხე Q = ? /Z,

სადაც: Q - შემობრუნების ფარდობითი კუთხე;

ირონია კუთხე;

სიხისტის ტესტი.ქარხნულ და ლაბორატორიულ პრაქტიკაში მასალების სიხისტის განსაზღვრისას გამოიყენება ორი მეთოდი: ბრინელის მეთოდი და როკველის მეთოდი.

ბრინელის მეთოდი.ეს მეთოდი ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ ლითონების სიხისტის გაზომვისას ფოლადის ბურთი 1 დიამეტრით 2,5; 5 ან 10 მმ დაჭერით საცდელი ნიმუშის ზედაპირზე 2 მოცემულ დატვირთვაზე 3 625 N-დან 30 kN-მდე (62,5-დან 3000 კგფ-მდე). დატვირთვის მოხსნის შემდეგ იზომება ნიმუშის ზედაპირზე დარჩენილი ანაბეჭდის დიამეტრი d (სურ. 58), რაც უფრო მცირეა, მით უფრო მყარია ლითონი.

ბრინჯი. 58

Შენიშვნა. ფოლადის ბურთი უნდა იყოს დამზადებული თერმოდამუშავებული ფოლადისგან მინიმუმ HB850 სიხისტე. ზედაპირის უხეშობა Rz არ არის 0,100 პარამეტრზე დაბალი GOST 2789-73-ის მიხედვით. ბურთის ზედაპირი უნდა იყოს თავისუფალი დეფექტებისგან, რომელიც ჩანს ლუპის საშუალებით 5x გადიდებით.

ბრინელის სიხისტის რიცხვი გამოითვლება ფორმულით

D - ბურთის დიამეტრი, მმ;

d - ანაბეჭდის დიამეტრი, მმ.

სპეციალური ცხრილი (GOST 9012-59) შესაძლებელს ხდის განისაზღვროს ყველაზე გავრცელებული ლითონების სიმტკიცე.

უნდა აღინიშნოს, რომ არსებობს კავშირი ფოლადის HB ბრინელის სიმტკიცესა და მის ჭიმვის სიძლიერეს o p-ს შორის ჩვეულებრივი ნახშირბადის სტილისთვის, რომელიც გამოიხატება ფორმულით o p = 0.36 HB.

ამიტომ, ბრინელის მიხედვით ფოლადის სიხისტის ცოდნით, შესაძლებელია ჭიმვის სიძლიერის გამოთვლა.

ამ ფორმულას დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობა აქვს. ბრინელის მეთოდი ჩვეულებრივ განსაზღვრავს გაუმაგრებელი ფოლადების, თუჯის და ფერადი ლითონების სიმტკიცეს. გამაგრებული ფოლადების სიმტკიცე იზომება Rockwell-ის ტესტერის გამოყენებით.

როკველის მეთოდი.ამ მეთოდით ლითონების სიხისტის გაზომვისას, სტანდარტული ტიპის წვერი (ალმასის კონუსი მყარი ლითონებისთვის ან ფოლადის ბურთულა უფრო რბილისთვის) დაჭერით ტესტის ნიმუშში ორი თანმიმდევრული დატვირთვის გავლენის ქვეშ: წინასწარი (F 0) 100 N. (10 კგფ) და საბოლოო (F 1) 1000 N (100 კგფ) - ბურთისთვის და 1500 ნ (150 კგფ) - ბრილიანტის კონუსისთვის.

წინასწარი დატვირთვის მოქმედებით, კონუსი აღწევს ლითონში h 0 სიღრმეზე (სურ. 59, I); წინასწარ ძირითად დატვირთვაზე დამატებისას ანაბეჭდის სიღრმე იზრდება h-მდე (სურ. 59, II) და ძირითადი დატვირთვის მოხსნის შემდეგ რჩება h 1-ის ტოლი (ნახ. 59, III).

ბრინჯი. 59

ანაბეჭდის სიღრმე h = h 1 - h 0, მიღებული ძირითადი დატვირთვის F 1 გამო, ახასიათებს როკველის სიმტკიცეს. როკველის ტესტები ტარდება სპეციალური ინსტრუმენტებით, რომლებიც აღჭურვილია ინდიკატორით, რომელიც აჩვენებს სიხისტის რაოდენობას ტესტის დასრულებისთანავე.

ინდიკატორს აქვს ორი სასწორი: შავი (C) ბრილიანტის კონუსით შესამოწმებლად და წითელი (B) ბურთით შესამოწმებლად.

როკველის სიმტკიცე იზომება თვითნებურ ერთეულებში.

როკველის სიხისტის აღნიშვნის მაგალითი: HRC50 (სიხისტე 50 C მასშტაბით).

სიხისტის განსაზღვრა კალიბრირებული ფაილებით. HRC სიმტკიცე შეიძლება განისაზღვროს ფაილების სერიის გამოყენებით თერმულად დამუშავებული სხვადასხვა ჭრის სიხისტემდე. როგორც წესი, მაღალი დონის ინტერვალი მერყეობს 3-დან 5 HRC ერთეულამდე. ფაილების დაკალიბრება ხორციელდება საცნობარო ფილების მიხედვით, რომელთა სიმტკიცე წინასწარ ზუსტად არის განსაზღვრული მოწყობილობაზე.

შესამოწმებელი ნაწილის სიმტკიცე განისაზღვრება ორი ფაილით სიხისტის მინიმალური ინტერვალით, რომელთაგან ერთს შეუძლია მხოლოდ ნაწილზე გადაადგილება, ხოლო მეორე ოდნავ დაკაწრავს მას. თუ ფაილი HRC62-ით ნაკაწრებს ლითონს და HRC59-ით ის მხოლოდ ნაწილის ზედაპირზე სრიალებს, მაშინ სიხისტე არის HRC60-61.

პრაქტიკაში ეს მეთოდი გამოიყენება ხელსაწყოების სიხისტის დასადგენად (დამჭრელი, საჭრელი და ა.შ.), რომელთა სიხისტის სხვაგვარად გაზომვა რთულია.

არსებობს სიხისტის განსაზღვრის სხვა მეთოდები (ვიკერსის მეთოდი, ელექტრომაგნიტური მეთოდები და სხვ.), რომლებიც ამ წიგნში არ არის გათვალისწინებული.

ლითონების მექანიკური თვისებები და მათი განსაზღვრის მეთოდები

შესავალი

მექანიკური თვისებები განსაზღვრავს ლითონების უნარს გაუძლოს გარე ძალების (დატვირთვების) ზემოქმედებას. ისინი დამოკიდებულია ლითონების ქიმიურ შემადგენლობაზე, მათ სტრუქტურაზე, ტექნოლოგიური დამუშავების ბუნებაზე და სხვა ფაქტორებზე. ლითონების მექანიკური თვისებების ცოდნით, შეიძლება ვიმსჯელოთ ლითონის ქცევაზე დამუშავების დროს და მანქანებისა და მექანიზმების მუშაობის დროს.

ლითონების ძირითადი მექანიკური თვისებები მოიცავს სიმტკიცეს, ელასტიურობას, სიმტკიცეს და დარტყმის ძალას.

სიძლიერე - ლითონის უნარი არ დაიშალოს მასზე მიმართული გარე ძალების მოქმედებით.

პლასტიურობა - ლითონის უნარი, მიიღოს ნარჩენი ცვლილება ფორმაში და ზომაში განადგურების გარეშე.

სიხისტე - ლითონის უნარი გაუძლოს მასში სხვა, უფრო მყარი სხეულის მიერ შეწებებას.

დარტყმის ძალა - ლითონის წინააღმდეგობის ხარისხი განადგურებისადმი დარტყმის დატვირთვის დროს.

მექანიკური თვისებები განისაზღვრება განხორციელებით მექანიკური ტესტირება.

1. დაჭიმვის ტესტი

ეს ტესტები განსაზღვრავს ისეთ მახასიათებლებს, როგორიცაა ლითონების პროპორციულობის, ელასტიურობის, სიმტკიცის და გამტარობის საზღვრები. დაჭიმვის ტესტებისთვის გამოიყენება მრგვალი და ბრტყელი ნიმუშები (სურათი 2.1, ა, ბ), რომელთა ფორმა და ზომები დადგენილია სტანდარტით. ცილინდრული ნიმუშები დიამეტრით d 0 = 10 მმ, გამოთვლილი სიგრძით l 0 = 10d 0, ეწოდება ნორმალურ, ხოლო ნიმუშები, რომელთა სიგრძე l 0 = 5d 0 არის მოკლე. დაჭიმვის ტესტის დროს ნიმუში იჭიმება თანდათან მზარდი დატვირთვის მოქმედებით და მიიყვანს მარცხამდე.

დაჭიმვის მანქანები აღჭურვილია სპეციალური თვითჩამწერი მოწყობილობით, რომელიც ავტომატურად ხაზავს დაძაბულობის მრუდს, რომელსაც ეწოდება დაჭიმვის დიაგრამა. დაძაბულობის დიაგრამა კოორდინატებში "დატვირთვა P - დრეკადობა? l" ასახავს დამახასიათებელ უბნებს და წერტილებს, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ ლითონებისა და შენადნობების მთელი რიგი თვისებები (სურათი 2.1). არეში 0 - Rpc, ნიმუშის დრეკადობა იზრდება დატვირთვის ზრდის პირდაპირპროპორციულად. R pts-ზე დატვირთვის ზრდით, განყოფილებაში R pts - P კონტროლი ირღვევა პირდაპირი პროპორციულობა, მაგრამ დეფორმაცია რჩება ელასტიური (შექცევადი). P vpr წერტილის ზემოთ მიდამოში ხდება შესამჩნევი ნარჩენი დეფორმაციები და დაჭიმვის მრუდი მნიშვნელოვნად გადახრის სწორი ხაზიდან. დატვირთვის ქვეშ P t, ჩნდება დიაგრამის ჰორიზონტალური მონაკვეთი - მოსავლიანობის პლატფორმა T-T 1, რომელიც შეინიშნება ძირითადად დაბალნახშირბადოვანი ფოლადისგან დამზადებულ ნაწილებში. არ არსებობს მოსავლიანობის პლატო მტვრევადი ლითონების დაძაბულობის მოსახვევებზე. P t წერტილის ზემოთ დატვირთვა იზრდება A წერტილამდე, რაც შეესაბამება P-ის მაქსიმალურ დატვირთვას, რის შემდეგაც იგი იწყებს დაცემას, რაც დაკავშირებულია ნიმუშის (კისრის) ადგილობრივ გათხელებასთან. შემდეგ დატვირთვა ეცემა B წერტილამდე, სადაც ხდება ნიმუშის განადგურება. კისრის წარმოქმნით ნადგურდება მხოლოდ დრეკადი ლითონები.

a, b - სტანდარტული ნიმუშები დაჭიმვის ტესტირებისთვის;

გ - პლასტმასის მასალისგან დამზადებული ნიმუშის დაჭიმვის დიაგრამა

სურათი 2.1 - დაჭიმვის ტესტი

დაძაბულობის დიაგრამის ძირითადი წერტილების შესაბამისი ძალები შესაძლებელს ხდის განისაზღვროს სიძლიერის მახასიათებლები, გამოხატული მეგაპასკალებით, MPa, ფორმულის მიხედვით.

სადაც y i - სტრესი, MPa;

P i - დაძაბულობის დიაგრამის შესაბამისი წერტილი, N;

F 0 - ნიმუშის განივი ფართობი ტესტირებამდე, მმ 2.

პროპორციულობის ზღვარი კომპიუტერზე არის მაქსიმალური სტრესი, რომლამდეც შენარჩუნებულია პირდაპირი პროპორციულობა სტრესსა და დაძაბვას შორის:

სადაც P c - პროპორციულობის ზღვრის შესაბამისი ძაბვა, N.

ელასტიური ზღვარი y upr არის ძაბვა, რომლის დროსაც პლასტიკური დეფორმაციები პირველად აღწევს გარკვეულ მცირე მნიშვნელობას, ხასიათდება გარკვეული ტოლერანტობით (ჩვეულებრივ 0,05%):

სადაც P კონტროლი არის დაძაბულობა, რომელიც შეესაბამება დრეკადობის ზღვარს, N.

ფიზიკური დატვირთვის ძალა y t არის სტრესი, საიდანაც ნიმუშის დეფორმაცია ხდება დატვირთვის შემდგომი გაზრდის გარეშე:

სადაც P t არის დაძაბულობა, რომელიც შეესაბამება წევის სიძლიერეს, N.

თუ მოცემული მასალის დაჭიმვის დიაგრამაზე არ არის დაშვების წერტილი, მაშინ დგინდება პირობითი წევის სიძლიერე y 0,2 - დაძაბულობა, რომელიც იწვევს პლასტმასის დეფორმაციას 0,2%-ის ტოლი.

დაჭიმვის სიმტკიცე (დაჭიმვის სიმტკიცე) y in - ძაბვის ტოლი მაქსიმალური დატვირთვის თანაფარდობა, რომელიც წინ უძღვის ნიმუშის განადგურებას მის თავდაპირველ განივი კვეთის ფართობთან:

სადაც P in არის დაძაბულობა, რომელიც შეესაბამება დაჭიმვის სიმტკიცეს, N.

დაჭიმვის ტესტის შედეგების მიხედვით განისაზღვრება ლითონების დრეკადობის მახასიათებლები.

ლითონების პლასტიურობის მაჩვენებლები - ფარდობითი დრეკადობა და ფარდობითი შევიწროება - გამოითვლება სინჯის გაზომვის შედეგებიდან ტესტირებამდე და მის შემდეგ.

ფარდობითი გახანგრძლივება d გვხვდება, როგორც ნიმუშის სიგრძის ზრდის თანაფარდობა გახეთქვის შემდეგ მის საწყის სავარაუდო სიგრძესთან, გამოხატული პროცენტულად:

სადაც l k არის ნიმუშის სიგრძე გახეთქვის შემდეგ, მმ;

ლ 0 - სავარაუდო (საწყისი) ნიმუშის სიგრძე, მმ.

ფარდობითი შევიწროება w განისაზღვრება ნიმუშის კვეთის კვეთის ფართობის შემცირების თანაფარდობით მისი განივი კვეთის საწყის ფართობთან, გამოხატული პროცენტულად:

სადაც F 0 არის ნიმუშის საწყისი განივი ფართობი;

F-მდე - ნიმუშის განივი ფართობი განადგურების ადგილზე.

2. სიხისტის განსაზღვრის მეთოდები

ლითონის მასალების სიხისტის განსაზღვრის ყველაზე გავრცელებული მეთოდია ჩაღრმავების მეთოდი, რომლის დროსაც მუდმივი სტატიკური დატვირთვის ზემოქმედებით საცდელ ზედაპირზე სხვა, უფრო მყარი სხეული (წვერი) დაჭერილია. მასალის ზედაპირზე რჩება ანაბეჭდი, რომლის ზომა გამოიყენება მასალის სიხისტის შესაფასებლად. სიხისტის ინდექსი ახასიათებს მასალის წინააღმდეგობას პლასტიკური დეფორმაციის მიმართ, როგორც წესი, დიდი, დატვირთვის ლოკალური კონტაქტის გამოყენებით.

სიმტკიცე განისაზღვრება სპეციალურ მოწყობილობებზე - სიხისტის ტესტერებზე, რომლებიც ერთმანეთისგან განსხვავდებიან ჩაღრმავებული წვერის ფორმით, ზომითა და მასალით, გამოყენებული დატვირთვის სიდიდით და სიხისტის ნომრის განსაზღვრის მეთოდით. ვინაიდან ლითონის ზედაპირული ფენების ტესტირება ხდება სიხისტის გასაზომად, სწორი შედეგის მისაღებად ლითონის ზედაპირს არ უნდა ჰქონდეს გარეგანი დეფექტები (ბზარები, დიდი ნაკაწრები და ა.შ.).

ბრინელის სიხისტის გაზომვა. ამ მეთოდის არსი მდგომარეობს იმაში, რომ გამაგრებული ფოლადის ბურთი 10, 5 ან 2,5 მმ დიამეტრით დაჭერით ტესტირებული ლითონის ზედაპირზე, რაც დამოკიდებულია ნიმუშის სისქეზე დატვირთვის მოქმედების ქვეშ, რაც შერჩეული შემოწმებული მასალის მოსალოდნელი სიხისტისა და წვერის დიამეტრის მიხედვით ფორმულების მიხედვით: Р = 30D 2 ; P \u003d 10D 2; P \u003d 2.5D 2 (ცხრილი 2.1).

ცხრილი 2.1 - ბურთის დიამეტრი D და დატვირთვა P არჩევანი

მასალის ნიმუში	სიმტკიცე, კგფ/მმ2	ნიმუშის სისქე, მმ	ბურთის დიამეტრი D, მმ	P/D2, კგფ/მმ2	გამძლეობა დატვირთვის ქვეშ, ს
შავი ლითონები (ფოლადი, თუჯი)
შავი ლითონები
მძიმე ფერადი ლითონები (სპილენძი, ბრინჯაო, სპილენძი)
რბილი ფერადი ლითონები (კალა, ალუმინი და ა.შ.)

ნიმუშის ზედაპირზე რჩება ანაბეჭდი (სურათი 2.2, ა), რომლის დიამეტრი განსაზღვრავს სიმტკიცეს. ანაბეჭდის დიამეტრი იზომება განყოფილებებით სპეციალური გამადიდებელი შუშით.

სიმტკიცე გამოითვლება ფორმულით

სადაც HB - ბრინელის სიმტკიცე, კგფ/მმ 2;

F არის მიღებული ანაბეჭდის ფართობი, მმ 2;

D - წვერის დიამეტრი, მმ;

d - ანაბეჭდის დიამეტრი, მმ.

სურათი 2.2 - სიხისტის გაზომვა ბრინელის (a), როკველის (ბ), ვიკერსის (გ) მეთოდებით

პრაქტიკაში, ისინი იყენებენ სპეციალურ ცხრილებს, რომლებიც აძლევენ შეწევის დიამეტრის თარგმნას სიხისტის რიცხვად, რომელიც აღინიშნება HB-ით. მაგალითად: 120 HB, 350 HB და ა.შ. (H - სიმტკიცე, B - ბრინელის მიხედვით, 120, 350 - სიხისტის რიცხვი კგფ/მმ 2-ში, რაც შეესაბამება 1200 და 3500 მპა-ს).

ეს მეთოდი ძირითადად გამოიყენება გაუმაგრებელი ლითონებისა და შენადნობების სიხისტის გასაზომად: ნაგლინი ნაწარმი, ჭურჭელი, ჩამოსხმა და ა.შ.

ბრინელის სიხისტის ტესტერი შეიძლება გამოყენებულ იქნას, თუ მასალის სიმტკიცე არ აღემატება 450 კგფ / მმ 2. წინააღმდეგ შემთხვევაში, ბურთი იქნება დეფორმირებული, რაც გამოიწვევს გაზომვის შეცდომებს. გარდა ამისა, ბრინელის სიხისტის შემმოწმებელი არ არის შესაფერისი თხელი ზედაპირის ფენების და თხელი მონაკვეთის ნიმუშების შესამოწმებლად.

როკველის სიხისტის გაზომვა. გაზომვა ხორციელდება ფოლადის ბურთის 1,588 მმ დიამეტრის ან ბრილიანტის კონუსის მწვერვალის კუთხით 120 ° ტესტირებულ ლითონში დაჭერით (იხ. სურათი 2.2, ბ). ბრინელის მეთოდისგან განსხვავებით, როკველის სიმტკიცე განისაზღვრება არა ჩაღრმავების დიამეტრით, არამედ წვერის ჩაღრმავების სიღრმით.

ჩაღრმავება ხორციელდება ორი თანმიმდევრულად გამოყენებული დატვირთვის მოქმედებით - წინასწარი, თანაბარი? 100 ნ, ხოლო საბოლოო (მთლიანი) დატვირთვა უდრის 1400, 500 და 900 ნ. სიხისტე განისაზღვრება ანაბეჭდების ჩაღრმავების სიღრმეების სხვაობით. მყარი მასალები (მაგ. გამაგრებული ფოლადი) საჭიროებს დატვირთვას 1500 ნ, ხოლო ფოლადის ბურთის ჩაღრმავება 1000 ნ დატვირთვით გამოიყენება გაუმაგრებელი ფოლადის, ბრინჯაოს, სპილენძის და სხვა რბილი მასალების სიხისტის დასადგენად. ჩაღრმავების სიღრმე იზომება ავტომატურად, ხოლო სიხისტე გაზომვის შემდეგ გამოითვლება სამ სკალაზე: A, B, C (ცხრილი 2.2).

ცხრილი 2.2 - რჩევები და დატვირთვები A, B, C სასწორებისთვის

სიხისტე (სიხისტის ნომერი) როკველის მიხედვით მითითებულია შემდეგნაირად: 90 HRA, 80 HRB, 55 HRC (H - სიხისტე, P - Rockwell, A, B, C - სიხისტის სკალა, 90, 80, 55 - სიხისტის რიცხვი ჩვეულებრივ ერთეულებში. ).

როკველის სიხისტის განსაზღვრა ფართოდ გამოიყენება, რადგან შესაძლებელს ხდის რბილი და მყარი ლითონების გამოცდას დამატებითი გაზომვების გარეშე; ანაბეჭდების ზომა ძალიან მცირეა, ასე რომ თქვენ შეგიძლიათ შეამოწმოთ მზა ნაწილები მათი დაზიანების გარეშე.

ვიკერსის სიხისტის გაზომვა. ეს მეთოდი საშუალებას გაძლევთ გაზომოთ როგორც რბილი, ისე ძალიან მყარი ლითონებისა და შენადნობების სიმტკიცე. ვარგისია ძალიან თხელი ზედაპირის ფენების (0,3 მმ-მდე სისქის) სიხისტის შესამოწმებლად. ამ შემთხვევაში, ტეტრაედრული ალმასის პირამიდა 136 o მწვერვალის კუთხით დაჭერილია ტესტის ნიმუშში (იხ. სურათი 2.2, გ). ასეთ ტესტებში გამოიყენება დატვირთვები 50-დან 1200 ნ-მდე. ჩაღრმავების გაზომვა ხორციელდება მისი დიაგონალის სიგრძის გასწვრივ, ჩაღრმავების შესწავლით სიხისტის ტესტერში შემავალი მიკროსკოპის ქვეშ. ვიკერსის სიხისტის რიცხვი, რომელიც აღინიშნება HV, გვხვდება ფორმულით

d არის ანაბეჭდის დიაგონალის სიგრძე, მმ.

პრაქტიკაში, სიხისტის ნომერი HV გვხვდება სპეციალური ცხრილების მიხედვით.

3. დარტყმის სიძლიერის განსაზღვრა

დარტყმის სიძლიერის განსაზღვრა ხორციელდება ქანქარის დარტყმის სპეციალურ ტესტერზე (სურათი 2.3). ტესტირებისთვის გამოიყენება სტანდარტული დახრილი ნიმუში, რომელიც დამონტაჟებულია კოპრას საყრდენებზე. გარკვეული მასის მქონე ქანქარას აწევენ დადგენილ H სიმაღლეზე და აფიქსირებენ, შემდეგ კი ჩამკეტიდან გამოთავისუფლებული ქანქარა ეცემა, ანადგურებს ნიმუშს და კვლავ ადის გარკვეულ სიმაღლეზე h. დარტყმა გამოიყენება ნიმუშის მხარეს, ნაჭრის მოპირდაპირე მხარეს. ტესტირებისთვის გამოიყენება პრიზმული ნიმუშები სხვადასხვა ტიპის ჭრილებით: U- ფორმის, V- ფორმის, T- ფორმის (ნაჭერი დაღლილობის ბზარით).

ა - ტესტის სქემა; ბ - ნიმუშები ტესტირებისთვის.

სურათი 2.3 - ზემოქმედების ტესტი

CS-ის ზემოქმედების სიძლიერე (J / სმ 2) შეფასებულია ქანქარის მიერ გატარებული სამუშაოთი სტანდარტული ღრძილების ნიმუშის განადგურებაზე, რომელიც დაკავშირებულია ნიმუშის განივი მონაკვეთთან ჭრილში:

სადაც A არის ნიმუშის განადგურებაზე დახარჯული სამუშაო (განსაზღვრულია ქანქარის ენერგიების სხვაობით დარტყმამდე და მის შემდეგ: A 0 - A 1), J;

F - ნიმუშის განივი ფართობი ჭრილში, სმ 2.

ნიმუშში ნაჭრის ტიპებიდან გამომდინარე, ზემოქმედების სიძლიერე აღინიშნება KCU, KCV, KCT (მესამე ასო არის ჭრილის ტიპი).

ლითონის თვისებების მექანიკური ტესტირება

ლიტერატურა

1. ტუშინსკი, ლ.ი. მასალების კვლევის მეთოდები / L.I. ტუშინსკი, ა.ვ. პლოხოვი, ა.ო. ტოკარევი, ვ.ნ. სინდეევი. - M.: Mir, 2004. - 380გვ.

2. ლახტინი, იუ.მ. მასალების მეცნიერება / Yu.M. ლახტინი. - მ.: მეტალურგია, 1993. - 448გვ.

3. ფეტისოვი, გ.პ. ლითონების მასალათმცოდნეობა და ტექნოლოგია / გ.პ. ფეტისოვი, მ.გ. კარპმანი და სხვები - მ .: უმაღლესი სკოლა, 2001. - 622 გვ.

4. ევსტრატოვა, ი.ი. მასალათმცოდნეობა / I.I. ევსტრატოვა და სხვები - დონის როსტოვი: ფენიქსი, 2006. - 268 გვ.

5. მარკოვა, ნ.ნ. რკინა-ნახშირბადის შენადნობები / N.N. მარკოვი. - Eagle: OrelGTU, 2006. - 96გვ.

6. ილინა, ლ.ვ. მექანიკურ ინჟინერიაში გამოყენებული მასალები: საცნობარო სახელმძღვანელო / L.V. ილინა, ლ.ნ. კურდიუმოვი. - არწივი: OrelGTU, 2007 წ.

მსგავსი დოკუმენტები

სტრუქტურული მასალების მექანიკური თვისებების განსაზღვრა დაძაბულობის ტესტირებით. ლითონებისა და შენადნობების ხარისხის, სტრუქტურისა და თვისებების შესწავლის, მათი სიხისტის განსაზღვრის მეთოდები. დამუშავებული ალუმინის შენადნობების თერმული დამუშავება.

სახელმძღვანელო, დამატებულია 01/29/2011

მასალების სტატიკური ტესტირების არსი. მათი განხორციელების გზები. დაჭიმვის, ბრუნვისა და ღუნვის ტესტების განხორციელება და მათი მნიშვნელობა საინჟინრო პრაქტიკაში. მასალების სიხისტის გაზომვა ვიკერსის მიხედვით, ბრინელის მეთოდით, როკველის მეთოდით.

რეზიუმე, დამატებულია 12/13/2013

სიხისტის განსაზღვრის მეთოდი ბრენელის, როკველის, ვიკერსის მიხედვით. სიმტკიცეზე ტესტირების სქემა სხვადასხვა გზით. ნიმუშის ექსპოზიციის ხანგრძლივობა დატვირთვის ქვეშ. ტესტირებული ლითონის ზედაპირზე სტანდარტული რჩევების შემოტანის ძირითადი მეთოდები.

ლაბორატორიული სამუშაო, დამატებულია 01/12/2010

სიხისტის განსაზღვრისა და ჩაღრმავების გაზომვის მეთოდები, ტესტის სქემები სხვადასხვა გზით. მასალის წინააღმდეგობა უფრო მყარი სხეულის მიერ შეღწევის მიმართ. სიხისტის განსაზღვრის გამოთვლები; ბრინელის სიხისტის კონვერტაცია Rackwell, Vickers სიხისტეზე.

ლაბორატორიული სამუშაო, დამატებულია 01/12/2010

მასალის ქცევის ანალიზი მასალის დაჭიმვის გამოცდის დროს და ჩავარდნამდე. მეტალურგიული ინდუსტრიისთვის მასალების პროპორციულობის, სითხის, დრეკადობის, სიძლიერის, ელასტიურობის და პლასტიურობის ძირითადი მექანიკური მახასიათებლები.

ლაბორატორიული სამუშაო, დამატებულია 01/12/2010

სიხისტის ცნება. მყარი წვერის ჩაღრმავების მეთოდი. ბრინელის, ვიკერსის და როკველის სიხისტის გაზომვა. მიკროსიხისტის გაზომვა. აღჭურვილობის შერჩევის პროცედურა. მექანიკური სიხისტის ტესტების ჩატარება მილის თვისებების დასადგენად.

საკურსო ნაშრომი, დამატებულია 15/06/2013

ლითონის გამკვრივების ხასიათის შესწავლის თეორიული ინფორმაციის მიმოხილვა დაძაბულობის ინდიკატორის სქემის მიხედვით. სიხისტის განსაზღვრის სქემა ბრინელისა და როკველის მიხედვით. ინდიკატორის დიგამის ძირითადი პარამეტრების გაანგარიშება, გრაფიკული დამოკიდებულებების ანალიზი.

საკურსო ნაშრომი, დამატებულია 04/04/2014

სეგრეგაციის კონცეფცია და სახეები, მათი წარმოშობის მიზეზები და მათი აღმოფხვრის გზები. ლითონის მექანიკური თვისებების ზემოქმედების სიძლიერის გაზომვის არსი და მეთოდი. ფოლადის კარბურიზაცია: პროცესის არსი, სტრუქტურა, თვისებები და აპლიკაციები. ტიტანი და მისი შენადნობები.

ტესტი, დამატებულია 06/26/2013

ლითონების მექანიკური თვისებები, მათი განსაზღვრის ძირითადი მეთოდები. ფოლადის აზოტიზაციის ტექნოლოგიური მახასიათებლები. მანქანების ნაწილებისა და მექანიზმების მაგალითები, რომლებიც ექვემდებარება ნიტრიდირებას. საავტომობილო ბენზინის ფიზიკური და ქიმიური თვისებები. ცხიმიანი ბრენდები.

ტესტი, დამატებულია 09/25/2013

ლითონებისა და შენადნობების თვისებები. კოროზიის წინააღმდეგობა, სიცივის წინააღმდეგობა, სითბოს წინააღმდეგობა, ანტიფრიქცია. ლითონების მექანიკური თვისებები. დაძაბულობის დიაგრამის ნიმუში. ზემოქმედების ტესტი. ელასტიურობის ფიზიკური მნიშვნელობა. აცვიათ და სტრუქტურული სიძლიერის სახეები.

გამოიყენეთ ლითონები Ყოველდღიური ცხოვრებისდაიწყო კაცობრიობის განვითარების დასაწყისში. სპილენძი მათი პირველი წარმომადგენელია. ის ხელმისაწვდომია ბუნებაში და იდეალურად დამუშავებული. არქეოლოგიური გათხრების დროს ხშირად გვხვდება საყოფაცხოვრებო ნივთები და მისგან დამზადებული სხვადასხვა პროდუქცია.

განვითარების პროცესში ადამიანმა ისწავლა სხვადასხვა ლითონების შერწყმა, უფრო დიდი სიმტკიცის შენადნობების წარმოქმნით. იარაღების დასამზადებლად იყენებდნენ, მოგვიანებით კი იარაღს ამზადებდნენ. ექსპერიმენტები გრძელდება ჩვენს დროში, იქმნება ლითონების სპეციფიკური სიმტკიცის შენადნობები, რომლებიც შესაფერისია თანამედროვე სტრუქტურების მშენებლობისთვის.

დატვირთვის სახეები

ლითონებისა და შენადნობების მექანიკურ თვისებებს მიეკუთვნება ისეთებიც, რომლებსაც შეუძლიათ წინააღმდეგობა გაუწიონ მათზე გარე ძალების მოქმედებას ან დატვირთვას. ისინი შეიძლება იყოს ძალიან მრავალფეროვანი და გამოირჩევიან მათი გავლენით:

სტატიკური, რომელიც ნელა იზრდება ნულიდან მაქსიმუმამდე და შემდეგ რჩება მუდმივი ან ოდნავ იცვლება;
დინამიური - წარმოიქმნება ზემოქმედების შედეგად და მოქმედებს მოკლე პერიოდის განმავლობაში.

დეფორმაციის სახეები

დეფორმაცია არის მყარი სხეულის კონფიგურაციის ცვლილება მასზე მიყენებული დატვირთვების გავლენის ქვეშ (გარე ძალები). დეფორმაციები, რის შემდეგაც მასალა უბრუნდება წინა ფორმას და ინარჩუნებს თავდაპირველ ზომებს, ითვლება ელასტიურად, წინააღმდეგ შემთხვევაში (ფორმა შეიცვალა, მასალა გახანგრძლივდა) - პლასტიკური ან ნარჩენი. დეფორმაციის რამდენიმე ტიპი არსებობს:

შეკუმშვა. სხეულის მოცულობა მცირდება მასზე კომპრესიული ძალების მოქმედების შედეგად. ასეთ დეფორმაციას განიცდის ქვაბებისა და მანქანების საძირკველი.
გაჭიმვა. სხეულის სიგრძე იზრდება, როდესაც მის ბოლოებზე ძალები ვრცელდება, რომელთა მიმართულება ემთხვევა მის ღერძს. კაბელები, ამძრავი ღვედები დაჭიმულია.
გადაიტანოს ან გაჭრა. ამ შემთხვევაში ძალები მიმართულია ერთმანეთისკენ და გარკვეულ პირობებში ხდება ჭრილობა. მაგალითებია მოქლონები და ჰალსტუხის ჭანჭიკები.
ტორსიონი. საპირისპიროდ მიმართული ძალების წყვილი მოქმედებს ერთ ბოლოზე დამაგრებულ სხეულზე (ძრავების ლილვები და ჩარხები).
მოხრა. სხეულის გამრუდების ცვლილება გარე ძალების გავლენის ქვეშ. ასეთი მოქმედება დამახასიათებელია სხივებისთვის, ამწეების ბუმებისთვის, რკინიგზის რელსებისთვის.

ლითონის სიძლიერის განსაზღვრა

ერთ-ერთი მთავარი მოთხოვნა, რომელიც ეკისრება ლითონის კონსტრუქციებისა და ნაწილების წარმოებისთვის გამოყენებულ ლითონს, არის სიმტკიცე. მის დასადგენად იღებენ ლითონის სინჯს და აჭიმებენ საცდელ მანქანაზე. სტანდარტი თხელი ხდება, კვეთის ფართობი მცირდება მისი სიგრძის ერთდროული ზრდით. გარკვეულ მომენტში, ნიმუში იწყებს გაჭიმვას მხოლოდ ერთ ადგილას, ქმნის "კისრის". და გარკვეული პერიოდის შემდეგ არის უფსკრული ყველაზე თხელი ადგილის რეგიონში. ასე იქცევიან განსაკუთრებულად დრეკადი ლითონები, მყიფე: მყარი ფოლადი და თუჯი ოდნავ დაჭიმულია და არ ქმნის კისერს.

ნიმუშზე დატვირთვა განისაზღვრება სპეციალური მოწყობილობით, რომელსაც ძალის მრიცხველი ჰქვია, ის ჩაშენებულია სატესტო მანქანაში. ლითონის ძირითადი მახასიათებლის გამოსათვლელად, რომელსაც მასალის დაჭიმვის სიმტკიცე ჰქვია, საჭიროა ნიმუშის მიერ გახეთქვამდე გატარებული მაქსიმალური დატვირთვა გავყოთ დაჭიმვის წინ კვეთის ფართობის მნიშვნელობაზე. ეს მნიშვნელობა აუცილებელია დიზაინერისთვის, რათა დადგინდეს წარმოებული ნაწილის ზომები, ხოლო ტექნოლოგმა დაავალოს დამუშავების რეჟიმები.

ყველაზე ძლიერი ლითონები მსოფლიოში

მაღალი სიმტკიცის ლითონები მოიცავს შემდეგს:

ტიტანის. მას აქვს შემდეგი თვისებები:
- მაღალი სპეციფიკური სიძლიერე;
- წინააღმდეგობა მომატებული ტემპერატურის მიმართ;
- დაბალი სიმკვრივე;
- კოროზიის წინააღმდეგობა;
- მექანიკური და ქიმიური წინააღმდეგობა.

ტიტანი გამოიყენება მედიცინაში, სამხედრო მრეწველობაში, გემთმშენებლობაში და ავიაციაში.

ურანი. მსოფლიოში ყველაზე ცნობილი და გამძლე ლითონი სუსტი რადიოაქტიური მასალაა. ბუნებაში გვხვდება სუფთა სახით და ნაერთებში. მიეკუთვნება მძიმე მეტალებს, მოქნილი, ელასტიური და შედარებით დრეკადი. ფართოდ გამოიყენება საწარმოო სფეროებში.
ვოლფრამი. ლითონის სიძლიერის გაანგარიშება აჩვენებს, რომ ეს არის ყველაზე გამძლე და ცეცხლგამძლე ლითონი, რომელიც არ ექვემდებარება ქიმიურ შეტევას. კარგად არის გაყალბებული, შეიძლება თხელ ძაფში გადაიწიოს. გამოიყენება ძაფისთვის.
რენიუმი. ცეცხლგამძლე, აქვს მაღალი სიმკვრივე და სიმტკიცე. ძალიან გამძლეა, არ ექვემდებარება ტემპერატურის ცვლილებებს. პოულობს აპლიკაციას ელექტრონიკასა და ინჟინერიაში.
ოსმიუმი. მყარი ლითონი, ცეცხლგამძლე, მდგრადია მექანიკური დაზიანებისა და აგრესიული გარემოს მიმართ. გამოიყენება მედიცინაში, გამოიყენება სარაკეტო ტექნოლოგიებისთვის, ელექტრონული მოწყობილობებისთვის.
ირიდიუმი. ბუნებაში ის იშვიათად გვხვდება თავისუფალი სახით, უფრო ხშირად ოსმიუმის ნაერთებში. ის ცუდად არის დამუშავებული, აქვს მაღალი წინააღმდეგობა ქიმიკატების მიმართ და სიმტკიცე. ლითონთან შენადნობები: ტიტანი, ქრომი, ვოლფრამი გამოიყენება სამკაულების დასამზადებლად.
ბერილიუმი. მაღალი ტოქსიკური ლითონი შედარებით სიმკვრივით, რომელსაც აქვს ღია ნაცრისფერი ფერი. იგი პოულობს გამოყენებას შავი მეტალურგიაში, ბირთვულ ენერგეტიკაში, ლაზერულ და კოსმოსურ ინჟინერიაში. მას აქვს მაღალი სიმტკიცე და გამოიყენება შენადნობის შენადნობისთვის.
ქრომი. ძალიან მყარი მეტალი მაღალი სიმტკიცით, თეთრ-ლურჯი შეფერილობის, ტუტეებისა და მჟავების მიმართ მდგრადი. ლითონისა და შენადნობების სიძლიერე საშუალებას აძლევს მათ გამოიყენონ სამედიცინო და ქიმიური აღჭურვილობის, ასევე ლითონის საჭრელი ხელსაწყოების დასამზადებლად.

ტანტალი. ლითონი არის ვერცხლისფერი, აქვს მაღალი სიმტკიცე, სიმტკიცე, აქვს ცეცხლგამძლე და კოროზიის წინააღმდეგობა, არის დრეკადი და ადვილად დასამუშავებელია. იგი პოულობს გამოყენებას ბირთვული რეაქტორების შექმნაში, მეტალურგიასა და ქიმიურ მრეწველობაში.
რუთენიუმი. მიეკუთვნება ფლობს მაღალ სიმტკიცეს, სიმტკიცეს, ცეცხლგამძლეობას, ქიმიურ წინააღმდეგობას. მისგან მზადდება კონტაქტები, ელექტროდები, მკვეთრი წვერები.

როგორ დგინდება ლითონების თვისებები?

ლითონების სიძლიერის შესამოწმებლად გამოიყენება ქიმიური, ფიზიკური და ტექნოლოგიური მეთოდები. სიმტკიცე განსაზღვრავს, თუ როგორ ეწინააღმდეგება მასალები დეფორმაციას. რეზისტენტულ ლითონს უფრო დიდი სიმტკიცე აქვს და მისგან დამზადებული ნაწილები ნაკლებად ცვდება. სიხისტის დასადგენად, ლითონში დაჭერით ბურთი, ბრილიანტის კონუსი ან პირამიდა. სიხისტის მნიშვნელობა განისაზღვრება ანაბეჭდის დიამეტრით ან საგნის ჩაღრმავების სიღრმით. უფრო ძლიერი ლითონი ნაკლებად დეფორმირებულია და ანაბეჭდის სიღრმე ნაკლები იქნება.

მაგრამ დაჭიმვის ნიმუშები ტესტირება ხდება დაჭიმვის მანქანებზე დატვირთვით, რომელიც თანდათან იზრდება დაჭიმვის დროს. სტანდარტს შეიძლება ჰქონდეს წრე ან კვადრატი კვეთაში. ლითონის შესამოწმებლად, რათა გაუძლოს დარტყმის დატვირთვას, ტარდება ზემოქმედების ტესტები. ჭრილობა კეთდება სპეციალურად გაკეთებული ნიმუშის შუაში და მოთავსებულია დასარტყამი მოწყობილობის საპირისპიროდ. განადგურება უნდა მოხდეს იქ, სადაც სუსტი წერტილია. ლითონების სიმტკიცეზე ტესტირებისას, მასალის სტრუქტურა შესწავლილია რენტგენის, ულტრაბგერითი და მძლავრი მიკროსკოპების გამოყენებით, ასევე გამოიყენება ქიმიური გრავირება.

ტექნოლოგიური მოიცავს ყველაზე მეტს მარტივი ხედებიტესტები განადგურების, ელასტიურობის, გაყალბების, შედუღებისთვის. ექსტრუზიის ტესტი შესაძლებელს ხდის განვსაზღვროთ არის თუ არა ფურცლის მასალას ცივი ფორმირების უნარი. ბურთის გამოყენებით, ხვრელს ჭრიან მეტალში, სანამ პირველი ბზარი არ გამოჩნდება. ორმოს სიღრმე მოტეხილობის გამოჩენამდე ახასიათებს მასალის პლასტიურობას. მოღუნვის ტესტი შესაძლებელს ხდის დადგინდეს ფურცლის მასალის მიღების უნარი სასურველი ფორმა. ეს ტესტი გამოიყენება შედუღების შედუღების ხარისხის შესაფასებლად. მავთულის ხარისხის შესაფასებლად გამოიყენება კინკი ტესტი. მილები შემოწმებულია გაბრტყელებაზე და მოხრაზე.

ლითონებისა და შენადნობების მექანიკური თვისებები

ლითონი მოიცავს შემდეგ ნივთებს:

სიძლიერე. ეს მდგომარეობს მასალის უნარში, წინააღმდეგობა გაუწიოს განადგურებას გარე ძალების გავლენის ქვეშ. სიძლიერის ტიპი დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ მოქმედებს გარე ძალები. იგი იყოფა: შეკუმშვა, დაძაბულობა, ტორსიონი, მოხრა, ცოცხალი, დაღლილობა.
პლასტიკური. ეს არის ლითონებისა და მათი შენადნობების უნარი შეცვალონ ფორმა დატვირთვის გავლენის ქვეშ განადგურების გარეშე და შეინარჩუნონ იგი დარტყმის დასრულების შემდეგ. ლითონის მასალის მოქნილობა განისაზღვრება მისი დაჭიმვისას. რაც უფრო მეტი დრეკადობა ხდება, ჯვრის მონაკვეთის შემცირებისას მით უფრო დრეკადი ლითონია. კარგი მოქნილობის მქონე მასალები სრულყოფილად მუშავდება წნევით: ჭედვა, დაწნეხვა. პლასტიურობას ორი მნიშვნელობით ახასიათებს: ფარდობითი შეკუმშვა და დრეკადობა.
სიხისტე. ლითონის ეს ხარისხი მდგომარეობს იმაში, რომ წინააღმდეგობა გაუწიოს მასში უცხო სხეულის შეღწევას, რომელსაც აქვს უფრო დიდი სიმტკიცე და არ მიიღოს ნარჩენი დეფორმაციები. აცვიათ წინააღმდეგობა და სიმტკიცე არის ლითონებისა და შენადნობების ძირითადი მახასიათებლები, რომლებიც მჭიდრო კავშირშია სიხისტესთან. ასეთი თვისებების მქონე მასალები გამოიყენება ლითონის დასამუშავებლად გამოყენებული ხელსაწყოების დასამზადებლად: საჭრელები, ფაილები, ბურღები, ონკანები. ხშირად, მასალის სიმტკიცე განსაზღვრავს მის აცვიათ წინააღმდეგობას. ასე რომ, მყარი ფოლადები ექსპლუატაციის დროს ნაკლებად ცვდება, ვიდრე რბილი კლასები.
ზემოქმედების ძალა. შენადნობებისა და ლითონების თავისებურება გაუძლოს დატვირთვის გავლენას, რომელსაც თან ახლავს ზემოქმედება. ეს არის ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი თვისებებიმასალა, საიდანაც მზადდება ნაწილები, რომლებიც განიცდიან შოკის დატვირთვას მანქანის მუშაობის დროს: ბორბლების ღერძი, ამწეები.
დაღლილობა. ეს არის ლითონის მდგომარეობა, რომელიც მუდმივი სტრესის ქვეშ იმყოფება. ლითონის მასალის დაღლილობა თანდათანობით ხდება და შეიძლება გამოიწვიოს პროდუქტის განადგურება. ლითონების უნარს, გაუძლოს მოტეხილობას დაღლილობისგან, ეწოდება გამძლეობა. ეს თვისება დამოკიდებულია შენადნობის ან ლითონის ბუნებაზე, ზედაპირის მდგომარეობაზე, დამუშავების ბუნებაზე და სამუშაო პირობებზე.

სიძლიერის კლასები და მათი აღნიშვნები

საკინძების მექანიკური თვისებების შესახებ მარეგულირებელმა დოკუმენტებმა გააცნო ლითონის სიძლიერის კლასის კონცეფცია და დაადგინა აღნიშვნის სისტემა. თითოეული სიძლიერის კლასი მითითებულია ორი ნომრით, რომელთა შორის მოთავსებულია წერტილი. პირველი რიცხვი ნიშნავს დაჭიმვის სიმტკიცეს, შემცირებული 100-ჯერ. მაგალითად, სიძლიერის კლასი 5.6 ნიშნავს, რომ დაჭიმვის სიმტკიცე იქნება 500. მეორე რიცხვი გაიზარდა 10-ჯერ - ეს არის შეფარდება ჭიმვის სიძლიერესთან, გამოხატული პროცენტულად (500x0.6 \u003d 300), ანუ 30% არის დაჭიმვის სიმტკიცის მინიმალური გამტარუნარიანობა გაჭიმვისთვის. შესაკრავებისთვის გამოყენებული ყველა პროდუქტი კლასიფიცირებულია დანიშნულებისამებრ გამოყენების, ფორმის, გამოყენებული მასალის, სიმტკიცის კლასისა და საფარის მიხედვით. დანიშნულებისამებრ, ისინი არიან:

გაზიარებული. ისინი გამოიყენება სასოფლო-სამეურნეო მანქანებისთვის.
ავეჯი. ისინი გამოიყენება სამშენებლო და ავეჯის წარმოებაში.
გზა. ისინი მიმაგრებულია ლითონის კონსტრუქციებზე.
ინჟინერია. ისინი გამოიყენება მანქანათმშენებლობის ინდუსტრიაში და ხელსაწყოების წარმოებაში.

შესაკრავების მექანიკური თვისებები დამოკიდებულია ფოლადზე, საიდანაც ისინი მზადდება და დამუშავების ხარისხზე.

სპეციფიკური სიძლიერე

მასალის სპეციფიკური სიმტკიცე (ფორმულა ქვემოთ) ხასიათდება დაჭიმვის სიძლიერის შეფარდებით ლითონის სიმკვრივესთან. ეს მნიშვნელობა გვიჩვენებს სტრუქტურის სიძლიერეს მოცემულ წონაზე. მას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს ისეთი ინდუსტრიებისთვის, როგორიცაა თვითმფრინავები, რაკეტები და კოსმოსური ხომალდები.

სპეციფიკური სიმტკიცის თვალსაზრისით, ტიტანის შენადნობები ყველაზე ძლიერია ყველა გამოყენებულ ტექნიკურ მასალას შორის. ორჯერ მეტი ლითონების სპეციფიკური სიძლიერე, რომლებიც დაკავშირებულია შენადნობ ფოლადებთან. ისინი არ კოროზირდება ჰაერში, მჟავე და ტუტე გარემოში, არ ეშინიათ ზღვის წყლის და აქვთ კარგი სითბოს წინააღმდეგობა. მაღალ ტემპერატურაზე, მათი სიძლიერე უფრო მაღალია, ვიდრე მაგნიუმის და ალუმინის შენადნობები. ამ თვისებების გამო, მათი, როგორც სტრუქტურული მასალის გამოყენება მუდმივად იზრდება და ფართოდ გამოიყენება მექანიკურ ინჟინერიაში. ნაკლი ტიტანის შენადნობებიმდგომარეობს მათ დაბალ დამუშავებაში. ეს დაკავშირებულია ფიზიკურთან და ქიმიური თვისებებიმასალა და სპეციალური შენადნობის სტრუქტურა.

ზემოთ მოცემულია ლითონების სპეციფიკური სიძლიერის ცხრილი.

ლითონების პლასტიურობის და სიძლიერის გამოყენება

უაღრესად მნიშვნელოვანი თვისებებილითონი არის მოქნილობა და სიმტკიცე. ეს თვისებები პირდაპირ დამოკიდებულია ერთმანეთზე. ისინი არ აძლევენ ლითონს ფორმის შეცვლას და ხელს უშლიან მაკროსკოპულ განადგურებას გარე და შიდა ძალების ზემოქმედების დროს.

მაღალი ელასტიურობის მქონე ლითონები, დატვირთვის გავლენის ქვეშ, თანდათან ნადგურდება. თავდაპირველად, მათ აქვთ მოსახვევი და მხოლოდ ამის შემდეგ იწყება თანდათანობით დაშლა. დრეკადი ლითონები ადვილად იცვლიან ფორმას, ამიტომ ისინი ფართოდ გამოიყენება მანქანის ძარაების დასამზადებლად. ლითონების სიმტკიცე და ელასტიურობა დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ არის მიმართული მასზე გამოყენებული ძალები და რა მიმართულებით განხორციელდა გორვა მასალის დამზადებისას. დადგინდა, რომ გორგლებისას ლითონის კრისტალები უფრო მეტად გრძელდება მისი მიმართულებით, ვიდრე განივი მიმართულებით. ფურცლის ფოლადისთვის, სიმტკიცე და ელასტიურობა გაცილებით მეტია მოძრავის მიმართულებით. განივი მიმართულებით სიმტკიცე მცირდება 30%-ით, ხოლო პლასტიურობა 50%-ით; ეს მაჩვენებლები კიდევ უფრო დაბალია ფურცლის სისქეში. მაგალითად, შედუღების დროს ფოლადის ფურცელზე მოტეხილობის გაჩენა შეიძლება აიხსნას შედუღების ღერძის პარალელურობითა და მობრუნების მიმართულებით. მასალის პლასტიურობისა და სიმტკიცის მიხედვით, განისაზღვრება მისი გამოყენების შესაძლებლობა მანქანების, სტრუქტურების, ხელსაწყოების და მოწყობილობების სხვადასხვა ნაწილების დასამზადებლად.

ლითონის ნორმატიული და დიზაინის წინააღმდეგობა

ერთ-ერთი მთავარი პარამეტრი, რომელიც ახასიათებს ლითონების წინააღმდეგობას ძალის ზემოქმედების მიმართ, არის ნორმატიული წინააღმდეგობა. იგი დაყენებულია დიზაინის სტანდარტების მიხედვით. დიზაინის წინააღმდეგობა მიიღება ნორმატიულის ამ მასალის უსაფრთხოების შესაბამის ფაქტორზე გაყოფით. ზოგიერთ შემთხვევაში მხედველობაში მიიღება კონსტრუქციების საოპერაციო პირობების კოეფიციენტიც. პრაქტიკული მნიშვნელობის გამოთვლებში ძირითადად გამოიყენება ლითონის გამოთვლილი წინააღმდეგობა.

ლითონის სიძლიერის გაზრდის გზები

ლითონებისა და შენადნობების სიმტკიცის გაზრდის რამდენიმე გზა არსებობს:

დეფექტების გარეშე სტრუქტურის მქონე შენადნობებისა და ლითონების შექმნა. არსებობს განვითარება ულვაშების (ულვაშების) წარმოებისთვის, რომლებიც რამდენიმე ათჯერ აღემატება ჩვეულებრივი ლითონების სიმტკიცეს.
მოცულობითი და ზედაპირის გამკვრივების ხელოვნურად მიღება. როდესაც ლითონი მუშავდება წნევით (გაყალბება, დახატვა, გორვა, წნეხი), წარმოიქმნება მოცულობითი გამკვრივება, ხოლო დარტყმა და გასროლა იძლევა ზედაპირის გამკვრივებას.
შექმნა პერიოდული ცხრილის ელემენტების გამოყენებით.
ლითონის გაწმენდა მასში არსებული მინარევებისაგან. შედეგად, უმჯობესდება მისი მექანიკური თვისებები, მნიშვნელოვნად მცირდება ბზარების გავრცელება.
ნაწილების ზედაპირიდან უხეშობის აღმოფხვრა.

ტიტანის შენადნობები, რომელთა სპეციფიკური სიმძიმე აღემატება ალუმინს დაახლოებით 70% -ით, 4-ჯერ უფრო ძლიერია, შესაბამისად, სპეციფიკური სიძლიერის თვალსაზრისით, ტიტანის შემცველი შენადნობები უფრო მომგებიანია თვითმფრინავების მშენებლობისთვის.
ბევრი ალუმინის შენადნობებიაღემატება ნახშირბადის შემცველი ფოლადების სპეციფიკურ სიმტკიცეს. ალუმინის შენადნობები აქვს მაღალი გამტარიანობა, კოროზიის წინააღმდეგობა, შესანიშნავად მუშავდება წნევით და ჭრით.
პლასტმასებს უფრო მაღალი სპეციფიკური სიმტკიცე აქვთ ვიდრე ლითონები. მაგრამ არასაკმარისი სიმტკიცის, მექანიკური სიძლიერის, დაბერების, გაზრდილი მტვრევადობის და დაბალი სითბოს წინააღმდეგობის გამო, ტექსტოლიტები და გეტინაკები შეზღუდულია მათი გამოყენებისას, განსაკუთრებით დიდი ზომის სტრუქტურებში.
დადგენილია, რომ კოროზიის წინააღმდეგობისა და სპეციფიკური სიმტკიცის თვალსაზრისით, შავი, ფერადი ლითონები და მათი მრავალი შენადნობი ჩამოუვარდება მინის არმირებულ პლასტმასს.

ლითონების მექანიკური თვისებები არის ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორი მათი გამოყენების პრაქტიკულ საჭიროებებში. რაიმე სახის სტრუქტურის, ნაწილის ან მანქანის დიზაინის და მასალის შერჩევისას, აუცილებლად გაითვალისწინეთ ყველა ის მექანიკური თვისება, რაც მას გააჩნია.

ლითონების მექანიკური გამოცდა. სიმტკიცე, ლითონის სიძლიერის განსაზღვრა.

ლითონის არჩევანი მანქანების ნაწილებისა და სტრუქტურების წარმოებისთვის განისაზღვრება დიზაინის, ოპერაციული, ტექნოლოგიური და ეკონომიკური მოთხოვნებით.

ლითონს უნდა ჰქონდეს საჭირო სიმტკიცე, დეფორმაციის უნარი, აკმაყოფილებდეს სამუშაო პირობებს (კოროზიის წინააღმდეგობა, თბო და ელექტროგამტარობა და სხვ.) და ჰქონდეს მინიმალური ღირებულება.

სიმტკიცე არის მთავარი მოთხოვნა ნებისმიერი ლითონისთვის, რომელიც გამოიყენება მანქანების ნაწილებისა და ლითონის კონსტრუქციების დასამზადებლად.

სიძლიერე არის მასალის უნარი, გაუძლოს გარე დატვირთვებს დაშლის გარეშე. სიძლიერის საზომი არის დატვირთვა, რომელსაც შეუძლია გაუძლოს ნაწილის მონაკვეთის თითოეულ კვადრატულ მილიმეტრს (ან სანტიმეტრს).

ლითონის სიძლიერე განისაზღვრება ტესტირების მანქანაზე გარკვეული ფორმისა და ზომის ნიმუშების გაჭიმვით. გაჭიმვისას ნიმუშის კვეთის ფართობი მცირდება, ნიმუში თხელი ხდება და მისი სიგრძე იზრდება. რაღაც მომენტში ნიმუშის დაჭიმვა მთელ სიგრძეზე ჩერდება და ხდება მხოლოდ ერთ ადგილას, ყალიბდება ე.წ. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, ნიმუში იშლება "კისრის" ფორმირების ადგილზე.

დაჭიმვის პროცესი ასე მიმდინარეობს მხოლოდ ბლანტი მასალებისთვის, მტვრევადი მასალისთვის (მყარი ფოლადი, თუჯის) ნიმუში იშლება მცირე დრეკადობით და „კისრის“ წარმოქმნის გარეშე.

მაქსიმალური დატვირთვის გაყოფისას, რომელსაც ნიმუშმა გაუძლო გახეთქვამდე (დატვირთვა იზომება სპეციალური მოწყობილობით - ძალის მრიცხველით, რომელიც შედის საცდელი მანქანის დიზაინში), მისი კვეთის ფართობზე გაჭიმვამდე, ლითონის მთავარი მახასიათებელია. მიღებული, რომელსაც უწოდებენ დაჭიმვის სიმტკიცეს (σ in).

დიზაინერმა უნდა იცოდეს თითოეული ლითონის დაჭიმვის სიმტკიცე, რათა დადგინდეს ნაწილის ზომები, ტექნოლოგმა - დაავალოს დამუშავების რეჟიმები.

ამაღლებულ ტემპერატურაზე, მოკლევადიანი დაჭიმვის ტესტები ტარდება ჩვეულებრივ საცდელ მანქანებზე, მხოლოდ ღუმელი (ჩვეულებრივ, ელექტრო მაფლი) ჩაშენებულია მანქანაში ნიმუშის გასათბობად. ღუმელი დამონტაჟებულია მანქანის ჩარჩოზე ისე, რომ მაყუჩის ღერძი ემთხვევა აპარატის ღერძს. შესამოწმებელი ნიმუში მოთავსებულია ღუმელში. ერთგვაროვანი გათბობისთვის ღუმელი უნდა იყოს 2-4-ჯერ გრძელი ვიდრე ნიმუში და, შესაბამისად, მისი პირდაპირ დამაგრება აპარატის სახელურებში შეუძლებელია. ნიმუში ფიქსირდება სპეციალურ თბოგამძლე ფოლადის გაფართოებებში, რომლებიც, თავის მხრივ, მიმაგრებულია მანქანის სახელურებზე.

სტაბილური შედეგების მისაღებად, ნიმუში უნდა ინახებოდეს ტესტის ტემპერატურაზე 30 წუთის განმავლობაში. გაცხელებული ლითონის დაჭიმვის სიძლიერის მნიშვნელობაზე მნიშვნელოვნად მოქმედებს დაჭიმვის სიჩქარე: რაც უფრო მაღალია სიჩქარე, მით მეტია დაჭიმვის სიძლიერის მნიშვნელობა. ამიტომ, ფოლადის სითბოს წინააღმდეგობის სწორი შეფასებისთვის, დაჭიმვის ტესტის ხანგრძლივობა უნდა იყოს 15-20 წუთი.

სიძლიერე არის ლითონის უნარი გაუძლოს განადგურებას გარე დატვირთვების გავლენის ქვეშ. ლითონის, როგორც საინჟინრო მასალის ღირებულება, სხვა თვისებებთან ერთად, განისაზღვრება სიძლიერით.

სიძლიერის მნიშვნელობა მიუთითებს იმაზე, თუ რამდენი ძალაა საჭირო მოლეკულებს შორის შიდა კავშირის დასაძლევად.

ლითონების ტესტირება დაჭიმვის სიმტკიცეზე ტარდება სხვადასხვა სიმძლავრის სპეციალურ მანქანებზე. ეს მანქანები შედგება დატვირთვის მექანიზმისგან, რომელიც წარმოქმნის ძალას, ჭიმავს ტესტის ნიმუშს და მიუთითებს ნიმუშზე გამოყენებული ძალის რაოდენობაზე. მექანიზმები არის მექანიკური და ჰიდრავლიკური მოქმედება.

მანქანების სიმძლავრე განსხვავებულია და 50 ტონას აღწევს. 7, a აჩვენებს აპარატის მოწყობილობას, რომელიც შედგება ჩარჩო 2 და დამჭერები 4, რომლითაც ფიქსირდება ტესტის ნიმუშები 3.

ზედა დამჭერი ჩარჩოში ფიქსირდება უმოძრაოდ, ქვედა სამაგრი კი ნელ-ნელა ეშვება ტესტირებისას სპეციალური მექანიზმის დახმარებით, ჭიმავს ნიმუშს.

ბრინჯი. 7. ლითონების დაჭიმვის ტესტირება:

ა - მოწყობილობა ლითონების დაძაბულობის შესამოწმებლად; ბ - ნიმუშები დაჭიმვის გამოცდისთვის: I - მრგვალი, II - ბრტყელი

ნიმუშზე ტესტირებისას გადაცემული დატვირთვა შეიძლება განისაზღვროს მოწყობილობის ისრის პოზიციით საზომი მასშტაბით 1.

ნიმუშები ყოველთვის უნდა შემოწმდეს ერთსა და იმავე პირობებში, რათა შესაძლებელი იყოს შედეგების შედარება. აქედან გამომდინარე, შესაბამისი სტანდარტები ადგენს ტესტის ნიმუშების გარკვეულ ზომებს.

დაჭიმვის გამოცდის სტანდარტული ნიმუშები არის მრგვალი და ბრტყელი მონაკვეთების ნიმუშები, ნაჩვენებია ნახ. 7ბ.

ბრტყელი ნიმუშები გამოიყენება ფურცლების, ზოლის მასალის და ა.შ გამოცდის დროს და თუ ლითონის პროფილი საშუალებას იძლევა, მაშინ კეთდება მრგვალი ნიმუშები.

საბოლოო სიძლიერე (σ b) არის ყველაზე დიდი სტრესი, რომელიც შეიძლება განიცადოს მასალამ განადგურებამდე; ლითონის დაჭიმვის სიმტკიცე უდრის მაქსიმალური დატვირთვის თანაფარდობას ნიმუშის გახეთქვაზე ტესტირებისას ნიმუშის საწყისი განივი კვეთის ფართობთან, ე.ი.

σ b = P b / F 0,

სადაც R b - უმაღლესი დატვირთვა, რომელიც წინ უძღვის ნიმუშის რღვევას, kgf;

F 0 - ნიმუშის საწყისი კვეთის ფართობი, მმ 2.

მანქანებისა და სტრუქტურების უსაფრთხო მუშაობისთვის აუცილებელია, რომ ექსპლუატაციის დროს მასალაში ძაბვები არ აღემატებოდეს პროპორციულობის დადგენილ ზღვარს, ანუ უმაღლეს სტრესს, რომლის დროსაც დეფორმაციები არ არის გამოწვეული.

ზოგიერთი ლითონის დაჭიმვის სიმტკიცე დაჭიმვის ტესტში, კგფ/მმ 2:

ტყვია 1.8

ალუმინი 8