02 лаборатория иши (ММ 2024) - пластик материалларнинг чўзилишга синаш (Лямин А.В., Носиров М.И.)

Слайд #1

Мухандислик графикаси ва механика асослари кафедраси
Мухандислик механика фани
Материаллар қаршилиги бўлими
Муаллифлар: Лямин А.В., Носиров М.И.
# 02 лаборатория иши
Пластик материалларнинг чўзилишга синаш ва Е эластиклик модулини аниқлаш
Тошкент. А.Навои кучаси-32, 2-ўқув корпуси, 2/402

Слайд #2

Ишнинг мақсади: Металл (ёки пластмассали) намунани узилишга қадар чўзиш жараёнини ўрганиш. Материалнинг механик хусусиятларини аниқлаш.
Ёрдамчи материаллар ва асбоблар:
1. Синов намуналари;
2. ШЦ-1 ва ШЦ-2 серияли штангенциркуллар;
3. AlfaTest синов машинаси (50 кН гача бўлган ишчи юкланиш);
4. Микрокалкулятор;
5. Чизиш воситалари тўплами.

Слайд #3

1. Тестланган намуна.
2.1-расм. Синовидан олдинги стандарт қисмнинг намуналари: а) доиравий кесимли қисм; б) текис кесим.
2.2-расм. Синовидан олдинги ва кейинги стандарт доиравий кесимли намуналари.

Слайд #4

2. Синов машина.
2.3-расм. Намуналарни чўзиш (сиқиш) синови учун AlfaTest машинаси.
2.4-расм. Намуналарни чўзиш (сиқиш) синови учун МИМ-5 гидравлик машинасининг схематик диаграммаси: 1-гидравлик юритма; 2-намуна; 3-гидравлик цилиндр.

Слайд #5

3. Материалларнинг чўзиш диаграммаси.
2.5-расм. Кам углеродли пўлатнинг ҳақиқий чўзилиш диаграммаси: а) диаграмма ўзи; б) синов машинада бузилишган намунаси.

Слайд #6

4. Деформация жараёнининг хусусиятлари.
Стандарт намунанинг ишчи диаметри d0=10 мм
Деформациядан олдин намуна
Деформациядан кейин намуна
Деформациядан олдин намунанинг ишчи узунлиги ℓ0=10·d=100 мм.
Намунанинг бўйнининг диаметри ёрилиш нуқтасида dк=5…9 мм
2.6-расм. Синовидан олдинги ва кейинги доиравий кесимли намуналари.

Слайд #7

Ўкув видео: Пўлат намунасини чўзилиш
ISopromat.ru (YouTube)

Слайд #8

5. Деформация жараёнини ҳисоблаш усули.
Намунанинг кўндаланг кесимини "А0" билан белгилаб, биз қуйидаги муносабатларни оламиз:
бу ерда:

Слайд #9

Эластик деформация зонасида (ОА зонаси, 2.5(а)-расмга қаранг) материал Гук қонунига бўйсунади, бу ерда намунанинг абсолют чўзилишини Δℓ ифодадан топиш мумкин:
5. Деформация жараёнини ҳисоблаш усули.
2.7-расм
бу ерда:
F - намунага таъсир қилаётган куч (кН);
ℓ0 - намунанинг дастлабки узунлиги (мм);
A0 - намунанинг кундаланг кесим юзи (мм2);
Е - I турдаги эластиклик модули (Юнг модули): пўлат учун Е=2·105 МПа.
мм

Слайд #10

ВC зонасида (материалнинг оқувчанлик зонаси) намуна узунлигидаги сезиларли ўзгаришлар бўлиб, кучнинг сезиларли ўзгаришишисиз содир бўлади. Ушбу зонадаги кучланиш қуйидаги ифода билан аниқланади:
5. Деформация жараёнини ҳисоблаш усули.
2.7-расм
МПа
Шундай қилиб, материалнинг деярли доимий куч остида деформацияланиш хусусияти оқувчанлик деб аталади. Механик оқувчанлик материалнинг заррачаларнинг ўзаро силжиши билан изоҳланади.

Слайд #11

Тажриба давомида кузатилган максимал юкланишнинг бўлинишининг коэффициенти сифатида олинган шартли кучланиш (Fmax, 2.7-расм) намунадаги (А0) дастлабки кўндаланг кесими юзасида, вақтинчалик қаршилик ёки материаллар мустаҳкамлик чегараси деб аталади ва "σв" орқали белгиланади:
5. Деформация жараёнини ҳисоблаш усули.
2.7-расм
МПа

Слайд #12

Максимал юкланганда, бўйинчанинг шаклланиши билан намунада кесимнинг маҳаллий торайиши шакллана бошлайди, бунинг натижасида намунанинг қаршилиги тез пасаяди ва эгри чизиқ пастга тушади (2.7-расм). Узилиш вақтида бўйинчадаги ҳақиқий кучланиш катта аҳамиятга эга:
5. Деформация жараёнини ҳисоблаш усули.
2.7-расм
МПа
Қоида тариқасида, бўйинча намунанинг ўртасида ҳосил бўлади, аммо бу ҳар доим ҳам содир бўлмайди. Намунанинг ингичкалаши материалнинг нуқсонли жойларида, яъни ликвация, ғоваклари мавжуд жойларда ҳосил бўлади.

Слайд #13

6. Турли материалларнинг чўзилиш диаграммалари.
Кучланиш остида бўлган турли хил материалларнинг (металларнинг) хусусиятларини тўлиқ таҳлил қилиш учун 2.8-расмда улардан баъзилари учун чўзилиш диаграммалари берилган.
2.8-расм
1 – легирланган пўлат;
2 – Ст.3 оддий сифатли пўлат;
3 – чўян;
4 – латун;
Рт – оқувчанлик зонаси (кН)

Оқувчанлик зонаси мавжуд бўлган материаллар ёпишқоқ (ёки пластик) деб аталади, улар учун мўртлик деярли йўқ. Ёпишқоқ материалларга қуйидагилар киради: кам углеродли пўлатлар, мис ва мис асосидаги қотишмалар, қалай, қўрғошин, олтин, деярли барча полимерлар ва пластилин. Мўрт материалларга қуйидагилар киради: чўян, юқори углеродли пўлат, бетон, ғишт, шиша, керамик материаллар.

Слайд #14

7. Материалларнинг пластик хусусиятлари.
Материалнинг емирилмасдан катта қолдиқ деформацияларни ҳосил бўлиш қобилиятига пластиклик дейилади. Пластиклик хусусиятлари прокатлаш, штамплаш, чўзиш, эгиш ва бошқа БМҚнинг (босим билан металлни қайта ишлаш) операциялари каби технологик операциялар учун жуда муҳимдир. Емирилаш зонасида намунанинг нисбий чўзилиш "δ" ва сиқилиш "ψ" хусусиятлари пластикликнинг ўлчовидир. Иккала хусусият ҳам фоиз сифатида қулай тарзда ўлчанади.
бу ерда: ℓ0 ва ℓК – намунанинг бошланғич ва якуний узунлиги (мм);
A0 ва АК – намунанинг бошланғич ва якуний кўндаланг кесим юзаси (мм2).
δ ва ψ қийматлари материалнинг пластикликни хусусиятини тавсифлайди. Кўпгина пластик материаллар учун δ≥24% ва ψ≥50÷60% га тенглаштирилади. Агар δ ва ψ кўрсаткичлари юқори бўлса материалнинг пластик хусусияти кучли бўлади.

Слайд #15

Ўкув видео: Пўлат намунасини чўзилиш
Tensile test. Germany. (YouTube)

Слайд #16

8. Натижаларни қайта ишлаш:
Лаборатория ишлари қайд этиш журналида киритилган тажриба натижалари 2.1- ва 2.2-жадвалларда кўрсатилган шаклда қайд этилади. Бундан ташқари, худди шу журналда қуйидаги ёзувлар киритилади: намунанинг дастлабки ўлчамлари (мм) ва намунанинг кўндаланг кесим юзаси (мм2), юклама (кН), кучланиш (МПа) ва ҳар бир участкада намунанинг абсолют чўзилишлари (мм).
2.1-жадвал. Намуна параметрларини ўлчаш натижалари

Слайд #17

8. Натижаларни қайта ишлаш:
2.2-жадвал. Турли зоналар учун чўзилиш машинасининг кўрсаткичлари.

Слайд #18

Кейинчалик, биз қуйидаги хусусиятларни топамиз:
9. Ҳисоблар кетма-кетлиги:
Пропорционаллик чегараси
Оқувчанлик чегараси
Чидамлилик чегараси
Узилиш пайтида
Нисбий чўзилиш
Нисбий сиқилиш
МПа
%

Слайд #19

9. Ҳисоблар кетма-кетлиги:
Топилган қийматлар асосида боғликлик диаграммаларини тузинг
п ва  () ҳисобга олиб биз I-турдаги эластик модулнинг Е (Юнг модули) қийматини аниқлаймиз ва уни назарий маълумотлар билан солиштираймиз:
МПа

Слайд #20

Назорат саволлари:
Материалнинг пропорционаллик чегараси, эластик чегараси, мустаҳкамлик чегараси ва оқувчанлик чегараси қандай аниқланади?
Металлда қандай жараёнлар содир бўлганлиги сабабли, оқувчанлик зонаси пайдо бўлади?
Намуналарнинг нисбий чўзилиши ва кўндаланг кесим нисбий торайиши нимани тавсифлайди?
Материалнинг қандай хусусиятлари диаграмма майдонини тавсифлайди?
Нима учун Е эластик модулининг экспериментал ва назарий қийматлари тўлиқ мос келмайди?

Слайд #21

Асосий адабиёт:
Лямин А.В., Носиров М.И. "Техник механика" курси бўйича лаборатория ишларини бажариш учун услубий қўлланма. – Тошкент, ТКТИ. 2024 – 95 бет.

Слайд #22

Case-study (001): саволга тўғри жавоб беринг.
Расмда қандай турдаги чўзилишга синаш намуналари кўрсатилган?
1. Доиравий кесимли қисм
2. Текис кесим
3. Овал кесим
4. Ромб шаклида

Слайд #23

Case-study (002): саволга тўғри жавоб беринг.
"Материалларнинг қаршилиги" курси қандай саволларни ўрганади?
1. Материалларнинг механик хусусиятлари.
2. Муҳандислик конструкцияларининг мустаҳкамлиги, қаттиқлиги ва барқарорлигини ҳисоблаш асослари.
3. Муҳандислик ҳужжатларини тайёрлаш қоидалари ва стандартлари.
4. Машина ва механизмларни лойиҳалаш асослари.
5. Материалларнинг молекуляр тузилиши.

Слайд #24

Case-study (003): саволга тўғри жавоб беринг.
Муҳандислик конструкцияларини мустаҳкамлиги нима?
Бу конструкциянинг ва унинг элементларининг ташқи кучлар таъсирида мувозанат ҳолатини сақлаш қобилиятидир.

2. Бу деформацияга нисбатан ташқи юкларга бардош бериш қобилиятидир.

3. Бу конструкциянинг ташқи юкларга емирилмай қаршилик кўрсатиш қобилиятидир.

4. Бу ташқи юкларнинг таъсири остида деталнинг ўлчамини ва шаклини ўзгартириш қобилиятидир.

барқарорлик
бикрлик
пластиклик

Слайд #25

Case-study (004): саволга тўғри жавоб беринг.
Брус – бу икки ўлчами учинчисига нисбатан кичик бўлган моддий жисм.

2. Брус – бу иккита текис сирт билан чегараланган жисм, уларнинг орасидаги масофа бошқа ўлчамларга нисбатан кичикдир.

3. Брус – бу иккита эгри сирт билан чегараланган жисм.
Одатда қандай жисмни брус деб аташади?

Пластина
Қобиқ

Слайд #26

Case-study (005): саволга тўғри жавоб беринг.
Расмларда энг оддий деформацияларнинг қандай турлари кўрсатилган?
1
2
3
4
Чўзилиш (сиқилиш) деформацияси
Кўндаланг эгилиш деформацияси
Буралиш деформацияси
Силжиш деформацияси

Слайд #27

Case-study (006): саволга тўғри жавоб беринг.
1. Механик кучланиш – бу занжир орқали ўтадиган электр токи
2. Механик кучланиш - бу бруснинг (балканинг) кўндаланг кесими майдонига тўғри келадиган куч
3. Механик кучланиш - бу бруснинг (балканинг) умумий узунлиги тўғри келадиган куч
Механик кучланиш нима?

кгс/см2
ёки
МПа
«СИ» тизимига кўра (халқаро бирликлар тизими) 1 кгс/мм2 = 9,81 МПа.

Слайд #28

1. Узунлиги ва кўндаланг кесими ўзгаришсиз қолади.
2. Узунлиги ва кўндаланг кесими оширишади.
3. Узунлик камаяди ва кўндаланг кесими ошади.
4. Узунлик ошади ва кўндаланг кесими камаяди.
Case-study (007): саволга тўғри жавоб беринг.
Брус чўзилиш пайтида унинг узунлиги ва кўндаланг кесими юзаси қандай ўзгаради?

Слайд #29

Этиборингиз учун раҳмат