medžiagų mechanika - Technologijos fakultetas - Šiaulių universitetas

KETVIRTAS LABORATORINIS DARBAS
TAMPRUMO MODULIO IR PUASONO KOEFICIENTO NUSTATYMAS
Darbo tikslas: eksperimentiškai nustatyti plieno tamprumo modulį ir Puasono koeficientą tempiant.
Bandymai atliekami tempimo mašina P-50, kurios didžiausia apkrova 490 kN. Tempimas
gaunamas did÷jant atstumui tarp mašinos griebtų. Plieno ir kai kurių kitų medžiagų tamprumo
modulio ir Puasono koeficiento reikšmių nustatymui dažniausiai gaminami ir naudojami plokšti
bandiniai su siauro stačiakampio formos skerspjūviais. Bandinio darbin÷s dalies ilgis 0,23 m. Likę
bandinio gabaritai 0,0006x0,03 m.
Tamprumo modulis gali būti nustatomas tiek bandinį tempiant tiek gniuždant. Kai
proporcingumo riba neviršijama, deformacijos yra labai mažos, tod÷l tikslinga naudoti ilgesnius
bandinius, tačiau pastaruosius patogiau bandyti tempiant, nes gniuždant jie būna nepakankamai
stabilūs (gali išlinkti). Apskritai bandiniams standartų n÷ra: jų forma ir matmenys priklauso nuo
mašinos galios ir deformacijų matavimo prietaisų tikslumo. Mažoms deformacijoms matuoti
naudojami specialūs prietaisai – tenzometrai, kurie pagal konstrukciją ir veikimo principą skirstomi
į optinius-mechaninius, mechaninius-indikatorinius, elektrinius ir kt. Tikslesni rezultatai gaunami
naudojant didel÷s baz÷s tenzometrus.
Baz÷ – tai atstumas tarp bandinio atitinkamo matmens dviejų taškų, tarp kurių matuojama
deformacija.
Ant plokščių bandinių patogu tvirtinti tenzometrus skersin÷ms deformacijoms matuoti. Prie
bandinio paprastai tvirtinami du tenzometrai išilgin÷ms ir du skersin÷ms deformacijoms matuoti.
Tenzometrai tvirtinami priešingose bandinio pus÷se, kurių baz÷ s = 0, 02 m. Toks tenzometrų
išd÷stymas sumažina išilginių deformacijų matavimo paklaidas. Tenzokeitiklių pagalba galima
nustatyti bandinio s dalies absoliutinę deformaciją. Tenzometrų pagalba matuojamas ∆ s atkarpos
absoliutinis pailg÷jimas ir apskaičiuojama baz÷s vidutin÷ santykin÷ išilgin÷ deformacija ε = ∆s / s .
Šiame darbe naudojami elektriniai tenzometrai, kurie sudaryti iš konstantano (vario-nikelio
lydinio) 0,02 mm skersmens vielut÷s sulankstytos kilput÷mis ir priklijuotos ant plono popieriaus.
Tenzometras turi išeinančius kontaktus ir jais jungiamas į matavimo schemą. Ant viršaus
klijuojamas apsauginis popieriaus lapelis. Daviklis specialiais klijais klijuojamas prie bandinio.
Tokio daviklio varža yra 150 omų.
4.1 pav.
Tempiant arba gniuždant bandinį, kartu su juo deformuojasi ir vielut÷. Deformuojantis
vielutei, kinta jos skerspjūvio plotas, o kartu ir jos elektrin÷ varža. Daviklio varžos pokytis
dažniausiai matuojamas naudojant elektrinį tiltelį.
Tenzokeitiklių bazių absoliutinių deformacijų dydis, padidintas 10 5 karto, rodomas
deformacijų skaitiniame indikatoriuje. Matavimo vienetai – metrai. Galima nuosekliai peržiūr÷ti
kiekvieno daviklio parodymus.
Juosta apkraunama taip: hidrosistemoje sukeliamas sl÷gis (kontroliuojama manometru);
sl÷gis paleidžia hidrovariklį, kuris per reduktorių suka sraigtą, o šis leidžia jud÷ti griebtams.
Apkrovos j÷ga paskaičiuojama pagal formulę:
22