Montagpena.ru

Строительство и Монтаж
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Предел прочности при растяжении и изгибе труб и листовых изделий

Предел прочности при растяжении и изгибе труб и листовых изделий

Предел прочности асбестоцемента как на растяжение, так и на изгиб зависит от степени совпадения напряжения с преимущественной ориентировкой волокон.

Приводимые ниже величины предела прочности характерны для асбестоцементных изделий, испытывающих напряжения, направление которых совпадает с направлением преимущественной ориентировки волокон. Для получения величин пределов прочности при растяжении асбестоцемента в направлении, перпендикулярном направлению преимущественной ориентировки волокон, эти величины следует умножить на следующие поправочные коэффициенты:

для асбестоцемента, изготовленного на 5-м и 6-м сортах
асбеста . 0,9
то же, на 3-м и 4-м сортах асбеста. 0,8
Предел прочности асбестоцемента на растяжение в направлении преимущественной ориентировки волокон асбеста характеризуется следующими данными:
а) асбестоцементные водопроводные трубы с объемным весом 1,8—1,9 г/см 3 , изготовленные на 3-м и 4-м сортах асбеста с небольшой добавкой 5-го сорта, имеют предел прочности при растяжении 240—260 кг/см 2 ;
б) асбестоцементные канализационные трубы с объемным весом 1,6—1,7 г/см 3 , изготовленные на асбесте 3, 4 и 5-го сортов, —180— 200 кг/см 2 .

Предел прочности асбестоцементных изделий, изготовленных на песчанистом портландцементе, непосредственно после выгрузки из автоклава, при равенстве их объемного веса, выше предела прочности асбестоцемента на портландцементе 28-суточной выдержки примерно на 10—20%.

Предел прочности при изгибе — основной прочностной показатель асбестоцементных листовых изделий и по этому показателю рассчитывается их несущая способность (максимальный изгибающий момент, который они могут выдержать в строительных конструкциях).

Как известно, в изгибаемом теле возникают сложные напряжения. Основные из них — растяжение и сжатие. Поскольку предел прочности на растяжение при изгибе асбестоцемента примерно в три раза ниже предела его прочности при сжатии, он всегда разрушается по растянутой зоне, и расчетной величиной его является предел прочности на растяжение при изгибе. При применяемых методах расчета она не совпадает с величиной предела его прочности при чистом растяжении. Объясняется это следующим.

При подсчете напряжений, которые возбуждает в асбестоцементных изделиях действующая на них изгибающая нагрузка, обычно используют формулы, составленные для идеально упругого материала. Но асбестоцемент не идеально упругий материал, и при расчете по этим формулам получаются завышенные значения напряжений в его растянутой зоне. В связи с этим расчетный предел прочности в растянутой зоне при изгибе асбестоцемента, который мы будем обозначать Rи, выше предела его прочности при чистом растяжении Rr примерно на 70—80%, т. е. Rиз = (1,70—1,80)R’r.

При применяемых методах расчета пределы прочности на изгиб Rиз асбестоцемента характеризуются следующими величинами:
а) непрессованный асбестоцемент с объемным весом 1,5—1,6 г/см:*, для изготовления которого применялся асбест 5-го и 6-го сортов:
в профилированных изделиях — 170—200 кг/см 2 ;
в плоских листах — 190—230 кг/см 2 ;
б) непрессованный асбестоцемент такого же объемного веса, но изготовленный на асбесте 4-го и 5-го сортов:
в профилированных изделиях — 200—220 кг/см 2 ;
в плоских листах — 220—270 кг/см 2 ;

Читайте так же:
Форма лезвия ножа чертеж

в) прессованный асбестоцемент с объемным весом 1,9—2 г/см 3 , изготовленный с применением асбеста 5-го и 6-го сортов, в плоских листах 300—350 кг/см 2 ;
г) прессованный асбестоцемент того же объемного веса в плоских листах, но изготовленный на смеске 3, 4 и 5-го сортов, 360—450 кг/см 2 ;
д) асбестоцементные трубы при их изгибе в направлении преимущественной ориентировки волокон асбеста:
водопроводные с объемным весом 1,8—1,9 г/см 3 , изготовленные на асбесте 3-го и 4-го сортов с небольшой добавкой асбеста 5-го сорта, 450—530 кг/см 2 ;
канализационные с объемным весом 1,6—1,7 г/см 3 , изготовленные на смеске асбеста 3, 4 и 5-го сортов, 320—400 кг/см 2 ;
е) асбестоцементные трубы при изгибе в направлении, перпендикулярном направлению преимущественной ориентировки в них волокон асбеста:
водопроводные с объемным весом 1,8—1,9 г/см 3 —300—350 кг/см 2 ;
канализационные с объемным весом 1,6—1,7 г/см 3 — 210— 250 кг/см 2 .

Изгибающим нагрузкам асбестоцементные трубы подвергаются в подземных трубопроводах, где на них давит лежащий выше грунт (при неравномерной осадке лежащего ниже грунта). В этих условиях труба работает как балка, и возбуждаемые в ней напряжения перпендикулярны направлению преимущественной ориентировки волокон асбеста. При отсутствии же просадки грунта давление лежащего выше грунта на трубу возбуждает в ней напряжения изгиба, совпадающие с направлением преимущественной ориентировки волокон.

Предел текучести при растяжении

Построение диаграммы деформирования при сжатии связано с рядом трудностей.

Первая из них состоит в том, что при сжатии стержня может наступить потеря устойчивости (искривление оси стержня). Проблема устойчивости стержней будет изучаться в дальнейшем, а сейчас отметим, что для устранения потери устойчивости надо применять образцы с малым отношением . Однако по мере уменьшения этого отношения возрастает влияние на результаты опытов сил трения, возникающих между опорными поверхностями.

На рис. 4.4, а показаны образцы для испытаний на сжатие. Наиболее простой способ — передача усилия через плоские торцы. Образец должен быть обработан достаточно точно, с тем чтобы получить равномерное распределение напряжений сжатия по торцам. Для уменьшения влияния сил трения торцы смазываются консистентными смазками (вазелином, парафином и т. п.). Другой способ компенсации сил трения состоит в применении полбгих конических поверхностей на торцах (рис. 4.4, б).

Для проведения последовательных испытаний на растяжение и сжатие используются трубчатые образцы (рис. 4.4, в), причем усилие на тело образца передается с помощью резьбы.

Рис. 4.4. Образцы материалов для испытания на сжатие

Основная область применения испытаний на сжатие — исследование прочности и деформации хрупких материалов, так как они используются в первую очередь для элементов конструкций, работающих на сжатие. Испытание на сжатие широко применяется для исследования строительных материалов (бетона, кирпича, камня и т. п.). В качестве образцов обычно применяют кубики размером ребра 30—40 мм.

Для хрупких материалов разрушение происходит при деформации всего несколько процентов, и основное значение имеет предел прочности на сжатие. На рис. 4.5 приведены два типа разрушения строительных материалов при сжатии. В нервом случае (рис. 4.5, а) (на торцах образца действуют силы трения) разрушение связано с действием касательных напряжений. Во втором случае (рис. 4.5, б) (силы трения по торцам малы) образуются продольные трещины, вызываемые деформацией растяжения в поперечном направлении. Следует отметить, что для хрупких материалов прочность на сжатие во много раз больше прочности на растяжение.

Читайте так же:
Отверстие под м20 основной шаг

Рис. 4.5. Разрушение хрупких строительных материалов при сжатии: а — торцы образца не смазаны; б — торцы смазаны парафином

При испытании на сжатие пластичных материалов происходит увеличение поперечных сечений («расплющивание») образца (рис. 4.6). Четко определяется предел текучести, который для большинства пластичных конструкционных материалов оказывается таким же, как и при растяжении. Последнее объясняется тем, что ответственными за появление пластических деформаций являются касательные напряжения, которые при действии растягивающих и сжимающих усилий различаются только знаком.

Рис. 4.6. Расплющивание пластичных материалов при сжатии

Предел прочности при сжатии пластичных материалов при одноосном сжатии не выявляется. При всестороннем сжатии материалы выдерживают очень высокие давления, причем обычно хрупкие материалы (мрамор и др.) становятся пластичными.

Можно считать, что пластичные материалы выдерживают очень большие сжимающие напряжения, а разрушение может наступить в результате наличия в наклонных площадках — касательных напряжений.

предел текучести при растяжении

Предел текучести при растяжении — МПа (кН/см2) – растягивающая нагрузка предела текучести, отнесенная к площади начального поперечного сечения пробы. [ГОСТ Р 53225 2008] Рубрика термина: Теория и расчет конструкций Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

предел текучести при растяжении — МПа (кН/см2) Растягивающая нагрузка предела текучести, отнесенная к площади начального поперечного сечения пробы. [ГОСТ Р 53225 2008] Тематики материалы геотекстильные EN yield point FR seuil d ècoulement … Справочник технического переводчика

предел текучести — 2.12 предел текучести: Нормативное минимальное значение напряжения, при котором начинается интенсивный рост пластических деформаций (при незначительном увеличении нагрузки) при растяжении материала труб. Источник: СТО Газпром 2 2.1 318 2009:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

предел текучести физический — Условное напряжение, соответствующее наименьшей нагрузке на площадке текучести кривой «напряжение деформация» при растяжении, при которой деформация образца происходит без роста нагрузки. [http://www.manual steel.ru/eng a.html]… … Справочник технического переводчика

предел текучести верхний — Значение наибольшего условного напряжения, соответствующий зубу текучести на кривой «напряжение деформация» при растяжении или первому пику нагрузки, зарегистрированный до начала текучести рабочего части образца. [http://www.manual… … Справочник технического переводчика

предел текучести материала труб — 3.25 предел текучести материала труб: Нормативное минимальное значение напряжения, при котором начинается интенсивный рост пластических деформаций (при незначительном увеличении нагрузки) при растяжении материала труб. Источник: СТО Газпром 2 2.1 … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ ВЕРХНИЙ — [upper yield point (strength значение наибольшего условного напряжения, соответствующий зубу текучести на кривой "напряжение деформация" при растяжении или первому пику нагрузки, зарегистрированный до начала текучести рабочего части… … Металлургический словарь

Читайте так же:
Оборудование для токарных работ

ПРЕДЕЛ ТЕКУЧЕСТИ ФИЗИЧЕСКИЙ — [actual yield strength] условное напряжение, соответствующее наименьшей нагрузке на площадке текучести кривой "напряжение деформация" при растяжении, при которой деформация образца происходит без роста нагрузки … Металлургический словарь

физический предел текучести — [actual yield strength] условное напряжение, соответствующее наименьшей нагрузке на площадке текучести кривой «напряжение деформация» при растяжении, при которой деформация образца происходит без роста нагрузки. Смотри также: Предел предел… … Энциклопедический словарь по металлургии

верхний предел текучести — [upper yield point (strength)] значение наибольшего условного напряжения, соответствующего зубу текучести на кривой «напряжение деформация» при растяжении или первому пику нагрузки, зарегистрированному до начала текучести рабочей части образца;… … Энциклопедический словарь по металлургии

Предел основной текучести — Предел основной текучести – предел текучести при растяжении основного материала. [EN 1993–1–3] Рубрика термина: Теория и расчет конструкций Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Предел текучести при растяжении

Предел прочности при растяжении указывает значение напряжения, при котором винт может разрушиться. Разрушение может произойти в стержне или резьбе винта, но не под головкой. Для определения предела прочности при разрушении выполняется испытание на растяжение всего винта, либо обработанного на станке стержня. Значения предела прочности при растяжении для нержавеющих винтов A1-A5 всегда тестируются по всему винту (DIN ISO 3506). Значение предела прочности при растяжении можно точно определить только путём испытания стержня винта, тестирование по всему винту даёт лишь приблизительное значение, исключение составляют нержавеющие винты. Однако по практическим соображениям тестирование зачастую выполняется для всего винта.

Схема определения предела прочности винта

Условный предел текучести при растяжении Re (Н/мм 2 )

Условный предел текучести при растяжении указывает на то, при каком значении напряжения предел прочности при растяжении остаётся постоянным или уменьшается, несмотря на рост удлинения. Иными словами, предел текучести наступает тогда, когда происходит переход между областью упругой и пластической деформации металла. Условный предел текучести также можно точно определить только при тестировании стержня винта.

Ранее предел прочности при растяжении являлся практически единственным основанием для классификации стали по прочности. Условные предел текучести при растяжении начинает всё более вытеснять предел прочности при растяжении, поскольку большинство других критериев прочности стали (предел ползучести, усталостная прочность, ударная вязкость, твёрдость и т.п.) лучше коррелируют с условным пределом текучести при растяжении, нежели с пределом прочности при растяжении.

График зависимости между напряжением и удлинением для винтов класса прочности 4.6.

График зависимости напряжения от удлинения для винтов класса прочности 4.6

0,2%-граница удлинения Rp0,2 (Н/мм 2 )

Это значение используется для прочных винтов, например класса прочности 10.9, которые при нагружении демонстрируют непрерывный сдвиг между упругой и пластической деформацией. Предел прочности при растяжении бывает трудно определить, поскольку нет чёткой границы пластичности. В этом случае используют так называемую 0,2%-границу, когда постоянное удлинение составляет 0,25.

График озависимости междув напряжением и удлинением для винтов класса прочности 10.9.

predel-prochnosti-3

Удлинение при разрушении A5 (%)

Удлинение при разрушении является важной характеристикой деформации материала при растяжении и вязкости материала. Удлинение при разрушении показывает удлинение испытываемого стержня в процентах:
A5=(LU-LO)/LO×100%, где
LO — заданная расчётная длина LO=5×d
LU — расчётная длина после растяжения
d — диаметр стержня испытываемой заготовки (винта перед испытанием на растяжение)

Читайте так же:
Нарезание резьбы клуппом видео

Твёрдость и её тестирование

Твёрдость обычно определяется как способность материала сопротивляться проникновению тестирующего предмета при определённой нагрузке. Для измерения трёрдости применяются следующие три способа:

Бринель HB (ISO 6506) в качестве тестирующего предмета используется стальное ядро, измеряется диаметр отпечатка. Викерс HV (ISO 6507) в качестве тестирующего предмета используется тупой конец пирамиды, измеряется диагональ отпечатка. Роквел (ISO 6508) HRB-твёрдость для мягких материалов измеряется по глубине отпечатка ядра, HRC-твёрдость для твёрдых материалов измеряется по глубине отпечатка пирамидального наконечника.

Механические характеристики винтов и болтов из углеродистой стали при температуре +20°C (если не указано другое)

ХарактеристикаКласс прочности
5.68.810.9
≤M16>M16
Предел прочности при растяжении Rm (Н/мм 2 )номинальное значение5008008001000
минимум5008008301040
Условный предел текучести при растяжении Re (Н/мм 2 )номинальное начение300
минимум300
0,2%-граница удлинения Rp0.2 (Н/мм 2 )номинальное значение640640900
минимум640660940
Условный предел текучести Re или 0,2%-граница удлинения Rp0.2 при высокой температуре+100°C270590590875
+200°C230540540790
+250°C215510510745
+300°C195480480705
Удлинение при разрыве A5 (%)минимум2012129
Твёрдость по Викерсу F≤98N (HV)мин…макс155…200250…320255…335320…380
макс. значение у головки250
Твёрдость по Бринелю F=30D 2 (HB)мин…макс147…209238…304242…318304…301
макс. значение у головки238
Твёрдость по Роквелу HRHRB мин…макс79…95
макс. значение у головки99,5
HRC мин…макс22…3223…3432…39
Ударная вязкость KV (J)минимум25303020

Классификация сырьевых материалов, используемых при изготовлении креплений.

Углеродистая сталь (ISO 898)

Стандарт ISO 898 представляет собой семичастный стандарт, в котором рассматриваются метрические болты, винты, установочные штифты и гайки с крупной и мелкой резьбой до M39.

Классы прочности

Винты3.64.64.85.65.86.88.89.810.912.9
Гайки4
04
5
05
6891012
Винты

Формат обозначения класса прочности имеет вид A.B, где:
A — сотая часть предела прочности на растяжение (Rm=100×A);
B — отношение условного предела текучести и предела прочности на растяжение, умноженное на десять (Re=10×A×B).

Например, для болтов класса прочности 8.8: Rm=800 МПа, Re=640 МПа.

Гайки

В стандарте SFS-EN 20 298-2 определяются гайки со стандартной резьбой.

В стандарте SFS-EN 298-6 определяются гайки с частой резьбой.

Код класса прочности представляет собой целое число, которое указывает класс прочности болта, на который можно навинтить гайку (первый номер класса прочности болта). Для низких гаек используются классы прочности 04 и 05.

Читайте так же:
Присоска для притирки клапанов своими руками
Шайбы

В отличие от болтов, винтов и гаек понятие класасса прочности для шайб не применяется. Основной прочностной характеристикой шайб является их твёрдость, измеряемая по методу Викерса (для плоских шайб), Роквелла (пружинные шайбы, шайбы-гровер, шайбы для высокопрочных болтовых соединений), Бринелля (бронзовые шайбы). Конкретные значения твёрдости регулируются ГОСТ’ами на соответствующие шайбы.

Машина для испытаний на растяжение: Положитесь на быструю, экономичную и неразрушающую альтернативу.

Машина для испытаний на растяжение предоставляет пользователю, среди прочего, характерные значения пределатекучести Rp0,2 и предела прочности при растяжении Rm. Например, предел прочности при растяжении определяет максимальное напряжение, с которым материал может быть нагружен. Для его определения наиболее распространенным методом является испытание на растяжение. Однако есть и индивидуальные недостатки:

  • Компоненты уничтожены
  • Дорогостоящая и трудоемкая пробоподготовка
  • Маленькие детали часто не могут быть протестированы

ПоэтомуImprintec разработал новый метод(метод вдавливания), который сочетает в себе преимущества гибкого твердомера с комплексным определением характеристик машины для испытаний на растяжение.

Инновационная испытательная технология Imprintec сочетает в себе информативную ценность испытания на растяжение и простое проведение испытания на твердость в одной машине — вы получаете все важные характерные значения в одной траектории испытания.

Сделайте вашу производственную установку пригодной для промышленности 4.0! Мы с удовольствием проинформируем Вас о возможностях интеграции и автоматизации путем интеграции тестового модуля — свяжитесь с нами через контактный формуляр, по электронной почте или позвоните по телефону 0234/ 970 414 02.

Как работает обычная машина для испытаний на растяжение?

Для испытания подготавливается один или несколько образцов из материала, подлежащего испытанию. Отдельные образцы зажимаются в машине для испытаний на растяжение и равномерно растягиваются до разрушения. Измеренные значения, полученные в этом процессе, построены на диаграмме напряженно-деформированного состояния. Исходя из этого, определяются характерные значения предела текучести, предела прочности при растяжении и удлинения при разрыве. Точная процедура регулируется для металлов стандартами DIN EN ISO 6892-1, ISO 6892, ASTM E 8, ASTM E 21, DIN 50154.

Таким образом, проведение испытания на растяжение с помощью машины для испытания на растяжение означает:

  • Подготовка образцов может быть трудоемкой и дорогостоящей.
  • из-за разрушения образца испытание на растяжение подходит только для испытания компонентов в ограниченной степени.
  • малые геометрии могут быть проверены только в ограниченном объеме
  • тест может быть автоматизирован только в исключительных случаях

Чтобы обойти эти ограничения, Imprintec разработал новый метод испытаний материалов: С помощью метода вдавливания в соответствии с DIN SPEC 4864 можно быстро, экономично, точно и неразрушающе определить кривую напряженно-деформированного состояния.

Корреляция предела прочности при растяжении Rm между испытанием на растяжение и методом вдавливания для стали

Соотношение предела прочности при растяжении Rm при проведении испытания на растяжение (ось y) и метода вдавливания (ось x)

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector