Портативная акустическая система

Гуманитарные науки

Гуманитарные науки

Биржа студенческих   работ. Контрольные, курсовые, рефераты.

Биржа студенческих
работ. Контрольные, курсовые, рефераты.

Студенческий файлообменник

Студенческий файлообменник

Выполнение 
работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Выполнение работ на заказ. Контрольные, курсовые и дипломные работы

Занимайтесь онлайн 
        с опытными репетиторами

Занимайтесь онлайн
с опытными репетиторами

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Приглашаем к сотрудничеству преподователей

Готовые шпаргалки, шпоры

Готовые шпаргалки, шпоры

Отчет по практике

Отчет по практике

Приглашаем авторов для работы

Авторам заработок

Решение задач по математике

Закажите реферат

Закажите реферат

Сопромат Испытание материалов на выносливость Испытание на сжатие Испытание на кручение Определение деформаций Расчет на жесткость Расчет на прочность Термическая обработка металлов  и сплавов

Лабораторные работы и лекции по материаловедению

Правила проверки эпюр

 Если сравнить выражения первой производной от изгибающего момента и поперечной силы на первом участке, то можем видеть, что

,

то есть первая производная от изгибающего момента по длине участка равна поперечной силе.

 Это соотношение в общем виде было получено Журавским и носит название теоремы Журавского.

 На основании теоремы Журавского могу быть сформулированы правила проверки эпюр:

1.       В точке приложения сосредоточенной силы на эпюре Qy должен быть скачок, равный по величине и знаку приложенной силе.

2.       В точке приложения сосредоточенного момента на эпюре Mx должен быть скачок, равный по величине и по знаку приложенному моменту.

3.       На участке, где приложена распределенная нагрузка, эпюра Qy является наклонной прямой (наклон по направлению действия нагрузки), а эпюра Mx - кривой, выпуклость которой направлена навстречу распределенной нагрузке.

4.       На участках, где Qy > 0, Mx возрастает, на участках, где Qy< 0, Mx убывает, если Qy = 0 (эпюра пересекает нулевую линию), то эпюра Мx имеет экстремум.

5.       В тех точках, где на эпюре Qy имеется скачок, на эпюре Мx будет излом.

6.       Чем больше по модулю величина Qy , тем круче изменяется эпюра Мx.

7.       На свободных концах балки изгибающий момент равен нулю.

Эти правила справедливы, если проверять эпюры, начиная с левого конца балки к правому.

Напряжение при чистом изгибе

Определим нормальные напряжения, возникающие при чистом изгибе балки находящейся под действием моментов Мх.

В произвольной точке балки (рис.6.6, т.А) в общем случае могут возникать нормальные напряжения как вдоль продольной оси σz, так и вдоль поперечных осей σx, σy. Однако экспериментально установлено, что нормальные напряжения σx, σy пренебрежимо малы по сравнению с напряжениями σz. Принимается так называемая гипотеза ненадавливания продольных волокон σx = 0, σy = 0. Поэтому можно принять, что материал балки находится при линейном напряженном состоянии вдоль оси z, и деформации подчиняются закону Гука. То есть нормальные напряжения при изгибе можно определить из формулы.

Установим закон изменения деформаций при изгибе балки. Экспериментально получено, что в деформируемой балке поперечные сечения плоские до деформации остаются плоскими и поперечными после деформации, имеет место гипотеза плоских сечений. При этом верхние волокна удлиняются, нижние укорачиваются, а продольная линия не меняет своей длины. Слой балки, не испытывающий при изгибе ни растяжения ни сжатия, называется нейтральным слоем. Линия пересечения нейтрального слоя и плоскости поперечного сечения называется нейтральной линией.

Определим относительную деформацию волокна ав εz (далее будем обозначать ее просто ε).

,

где r - радиус кривизны нейтрального слоя,

  у - расстояние от нейтрального слоя до рассматриваемого волокна балки.

Подставляя это соотношение в закон Гука, получим:


  (6.1)

т.е. напряжения s линейно зависят от координаты у.

Используя интегральную связь между напряжениями и изгибающим моментом

,

подставляя в него соотношение (6.1), получим , где  - осевой момент инерции сечения.

Тогда получим выражение , подставляя которое в (6.1) окончательно имеем формулу для нормальных напряжений при изгибе

.

Эпюра нормальных напряжений показана на рис.6.6. Как видно, на нейтральной линии они равны нулю, максимального значения напряжения достигают в крайних верхних и нижних волокнах балки.

.

  Обозначая , получим формулу для максимальных напряжений в произвольном сечении

,

где Wx – осевой момент сопротивления сечения изгибу, геометрическая характеристика поперечного сечения.

 Автоматные стали.

Автоматными называют стали, обладающие повышенной обрабатываемостью резанием.

Эффективным металлургическим приемом повышения обрабатываемости резанием является введение в сталь серы, селена, теллура, кальция, которые изменяют состав неметаллических включений, а также свинца, который образует собственные включения.

Автоматные стали А12, А20 с повышенным содержанием серы и фосфора используются для изготовления малонагруженных деталей на станках автоматах (болты, винты, гайки, мелкие детали швейных, текстильных, счетных и других машин). Эти стали обладают улучшенной обрабатываемостью резанием, поверхность деталей получается чистой и ровной. Износостойкость может быть повышена цементацией и закалкой.

Стали А30 и А40Г предназначены для деталей, испытывающих более высокие нагрузки.

У автоматных сталей, содержащих свинец, (АС11, АС40), повышается стойкость инструмента в 1…3 раза и скорость резания на 25…50 %.

Легированные хромистые и хромоникелевые стали с присадкой свинца и кальция (АЦ45Г2, АСЦ30ХМ, АС20ХГНМ) используются для изготовления нагруженных деталей в автомобильной и тракторной промышленности.

Автоматные стали подвергают диффузионному отжигу при температуре 1100…1150oС, для устранения ликвации серы.

Состав  и сорта чугунов.

Передельный чугун.

Предназначен для переработки  в сталь.

Он отличается высокой твёрдостью и износостойкостью, он хрупок  и плохо обрабатывается режущими инструментами, в изломе имеет мелкозернистое строение  и зеркальную серебристо-белую поверхность. Углерода содержит более 4.3 %. 

Литейный  (серый) чугун.

Применяется для получения отливок. Цвет в изломе от светло-серого  до тёмно-серого (чем темнее чугун, тем больше у него углерода в виде графита и  тем он мягче). Отличается от передельного меньшей твёрдостью и хрупкостью, хорошо  сопротивляется износу и обрабатывается режущими инструментами. В расплавленном  состоянии обладает жидкотекучестью и хорошо заполняет форму. При остывании мало  уменьшается в размерах, то есть имеет малую усадку.

 Отливки из серого  чугуна маркируются в зависимости от их прочности.

В марке буквы СЧ означают  серый чугун, первое число - предел прочности на растяжение в кгс/мм2 , второе – предел прочности на изгиб в кгс/мм2.

 При быстром охлаждении отливок  из серого чугуна в поверхностном слое углерод сохраняется в виде цементита, т. е. имеет структуру белого чугуна. Такое литьё называется отбелённым.

Другие  сорта чугуна.

 В легированных чугунах, кроме обычных примесей, содержаться  легирующие элементы – хром, молибден, никель. Ванадий, титан, улучшающие механические  свойства чугуна и придающие ему особые физико-механические свойства. Содержание  серы и фосфора в этих чугунах минимальное.

 Высокопрочные чугуны получают  специальной обработкой - модифицированием жидкого чугуна. Модифицирование заключается  в добавлении в жидкий чугун модификаторов (магния, ферросилиция..) Модификаторы  создают большое количество дополнительных центров кристаллизации.

 Марки  высокопрочных чугунов: ВЧ 42-12, ВЧ 45-5, ВЧ 80 -3…( первое число – предел прочности  на растяжение, второе - относительное удлинение в %).

 Ковкий чугун : КЧ 44-12, КЧ 36 -10……

 Имеются также антифрикционные , жаростойкие, немагнитные,  другие сорта чугунов.

Контрольные вопросы.

В каком виде находится  углерод в стали? Что представляет собой цементит?

Как влияют кремний и  марганец на свойства стали?

Что называется красноломкостью и хладноломкостью?  Какие химические элементы придают стали эти свойства?

На какие группы делится  сталь обыкновенного качества?

Что означают в марке стали буквы кп, пс,  сп?

Как маркируются качественные углеродистые стали: конструкционные и  инструментальные?

Какие марки сталей относятся к низкоуглеродистым, средне-  и высокоуглеродистым?

Особенности и марки автоматных сталей.

Содержание  углерода в инструментальных сталях. Как изменяются свойства этих сталей с увеличением  содержания углерода?

Почему нельзя молотки изготавливать из стали У10, У12?

Как маркируются отливки из серого чугуна? Что означают цифры в марке?

Задание.

  Смотри приложение «Практическая работа №1 «Классификация и маркировка материалов: углеродистых и легированных сталей и чугунов»».


Содержание и задачи курса сопротивление материалов