Метод определения предела прочности при одноосном растяжении



Определение предела прочности при одноосном сжатии на пробах, отделенных от массива проводится следующими методами: – одноосное сжатие образца правильной формы плоскими плитами (породы с пределом прочности при одноосном сжатии не менее 5 МПа); – разрушение образцов – плиток плоскими соосными пуансонами (породы с пределом прочности при одноосном сжатии от 10 до 150 МПа). Метод одноосного сжатия образцов правильной формы плоскими плитамипредназначен для оценки прочности при исследованиях и сравнительной оценки прочности. Сущность метода заключается в измерении максимальной разрушающей силы, приложенной к торцам образца правильной формы через стальные плоские плиты. При испытании образцов на сжатие используются обычные испытательные машины универсального типа или прессы. Максимальные усилия, которые они могут создать, должны на 20-30% превышать предельную нагрузку на образец. Для испытания на сжатие изготавливают образцы цилиндрические или призматические с квадратным поперечным сечением. При испытании образцы должны помещаться между плоскими плитами толщиною не менее 0,3 диаметра или стороны квадрата образца и диаметром, превышающем размеры образца с твердостью поверхности HRC 55-60. Эти плиты применяют в качестве прокладок между образцами и опорными плитами испытательной машины, в случае, если машина оснащена верхней подвесной сферической плитой. Образцы сложной текстуры должны быть двух комплектов: для испытания при действии нагрузки вдоль слоев и перпендикулярно им. Размеры образцов должны соответствовать значениям, указанным в таблице 4.4. Таблица 4.1 – Размеры образцов Параметр образца Размеры, мм, при исследовательских испытаниях сравнительных испытаниях предпочтительные допустимые Диаметр d (сторона квадрата) 42 ± 2 30…60 42 ± 2 m=h/d(l) 1,0…2,0 0,7…1,0 2 ± 0,05     Измерение размеров образца производится штангенциркулем в трех местах по высоте и в двух взаимно перпендикулярных направлениях. За расчетный диаметр принимается среднеарифметическая величина. Высоту определяют по центру образца. Мощность изготовления образцов контролируется индикаторами часового типа и поверочным угольником. Количество образцов при исследовательских испытаниях должно быть не менее 6, при сравнительных испытаниях не менее 10 штук.                                 Рис 4.27 Образец помещают либо между стальными плитами, либо в установочном устройстве (рисунок. 4.27), совмещают ось образца с центром нижней опорной плиты испытательной машины и нагружают до разрушения с равномерной скоростью 1 – 5 МПа/с. Рисунок 4.27 – Схема приспособления для испытания на сжатие: 1 – накладная пята; 2 – подкладная пята; 3 – верхняя плита; 4 – обойма; 5 – образец; 6 – нижняя плита Определяют величину разрушающей силы Р, зафиксированную силоизмерителем машины. При необходимости определяют влажность пробы.     Предел прочности при сжатии определяют по формуле (4.44)в Па   , (4.44)   где Р – сила, разрушающая образец, Н; S – площадь поперечного сечения, м2; Кв – коэффициент, учитывающий отклонение высоты образца от стандартного значения равного 2d. Коэффициент Кв определяется по таблице 4.2 в зависимости от отношения .   Таблица 4.2 – Величина коэффициентаКв M 0,7 0,8 0,9   1,2 1,4 1,6 1,8   Кв 0,68 0,72 0,76 0,8 0,86 0,9 0,94 0,97   Метод разрушения образцов – плиток соосными пуансонами предназначен для исследовательских испытаний и заключается в измерении максимальной разрушающей силы, приложенной к торцам образца через стальные плоские соосно направленные пуансоны. Образцы выполняются в виде дисков диаметром – от 30 до 100 мм, высотой – от 10 до 12 мм. Допускается применять образцы – плитки неправильного очертания при условии, что контуры их торцов и боковых поверхностей позволяют вписать диск необходимого размера. Торцевые поверхности образцов должны быть плоскими и параллельными друг другу. Количество образцов должно быть не менее 6. Значение площади Sу выбирается из таблицы 4.3.     Таблица 4.3 – Значение площади образца Диаметр образца (диска), мм                 Sу, см2 1,52 1,79 2,03 2,26 2,50 2,72 2,94 3,16   Перед испытанием производится измерение образца с помощью штангенциркуля. Для проведения испытания применяют устройство нагрузочное БУ-11 (рисунок 4.28), которое устанавливается на опорную плиту испытательной машины. Образец помещают между пуансонами нагрузочного устройства, скорость нагружения образца 0,1…0,5 кН/с. Предел прочности определяют по формуле(4.49) , (4.49) где; Р – разрушающая нагрузка, кН; Sу – условная площадь поперечного сечения, м2.                                   Рис 4.28 Рисунок 4.28 – Схема установки для испытания образцов с помощью соосных пуансонов: 1 – верхний шток; 2 – образец; 3 – пуансон; 4 – вкладыш; 5 – нижний шток; 6 – корпус

Метод определения предела прочности при одноосном растяжении

Определение предела прочности при растяжении осуществляется косвенным методом. Сущность метода заключается в определении максимальной разрушающей силы, приложенной перпендикулярно к оси образца породы цилиндрической формы, в результате чего в образце возникают растягивающие напряжения, приводящие к его разрушению в плоскости предельного сечения.

Образец цилиндрической формы, диаметром 40…50 мм устанавливают так, что ось его параллельна плоскостям пресса (рисунок 4.29) и прикладывают силу Р. После разрушения образца измеряют размеры поверхности разрушения в двух направлениях: вдоль образующей h и диаметра d.

Предел прочности при растяжении определяется по формуле

 

, (4.45)где d – диаметр образца, м;

h – высота образца, м;

Pmax – разрушающая сила, Н.

 

Рисунок 4.29 – Испытание на растяжение: 1 – образец; 2 – плиты пресса; 3 – проекция плоскости разрушения

 

Результаты испытания применяются при построении паспорта прочности.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 733; Мы поможем в написании вашей работы!






Мы поможем в написании ваших работ!