Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Лабораторная работа № 5




ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА

ДЕФОРМАЦИОННО-ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА

ПОЛИЭТИЛЕНА ПРИ РАСТЯЖЕНИИ

 

Теоретические положения

Теоретические положения рассмотрены в курсе лекций: тема «Деформационно-прочностные свойства полимерных материалов».

Выполнение работы

Реактивы и материалы: Образцы полиэтилена в форме лопаточек по ГОСТ 11262-80 толщиной 1-3 мм.

Приборы и оборудование: разрывная машина типа ИР-5006-5, штангенциркуль или микрометр; линейка; термошкаф с диапазоном регулируемых температур 0 - 100 0С; термометры ртутные с диапазоном измерения температуры 0 - 100 0С.

Порядок выполнения работы:

Для испытаний на растяжение эластичных термопластов, какими являются полиэтилен, пластифицированный поливинилхлорид и др., необходимо применять лопаточки по ГОСТ 11262-80, форма которых изображена на рис. 5, а размеры приведены в табл. 5.

 

 

Рис. 5 Тип лопаточки из термопластов для испытаний на растяжение

Лопаточки вырубают с помощью штанцевого вырубного ножа и механического пресса. Максимально допустимая толщина лопаточек не должна превышать 3 мм. Расчетная длина l0, равная 25 мм, автоматически фиксируется специальными зажимами разрывной машины.

Для выполнения данной лабораторной работы необходимо не менее 4 лопаточек, вырубленных вдоль или поперек оси ориентационной вытяжки полиэтилена. Образцы - лопаточки должны иметь ровную гладкую поверхность, без вздутий, сколов, трещин, раковин и других видимых дефектов.

Все образцы испытывают на растяжение при скорости деформации (скорости движения подвижного зажима разрывной машины) - 50 или 100 мм/мин. Предел измерений по шкале усилия Р разрывной машины от 0 до 500 Н.

Таблица 5. Размеры лопаточек по ГОСТ 11262-80

Параметр Размер
Общая длина l1, мм, не менее Расстояние между метками, определяющими положение кромок зажимов на образце l2,, мм Длина рабочей части l3, мм Расчетная длина l0, мм Ширина головки b1, мм Ширина рабочей части b2, мм Толщина d (от 1 до 3 мм) Большой радиус закругления r, мм Малый радиус закругления r, мм 80±5 33±1 25±1 25±1 6±0,4 2±0,2 25±1 14±0,5

Зажимы машины обеспечивают надежное крепление образцов, не вызывая их разрушения в месте крепления. Разрывная машина снабжена блоками автоматической регистрации усилия Р (в Н) и относительной деформации e (в %): текущих, в момент наступления «холодного» течения и в момент разрушения образца.

Погрешность при измерении усилия Р и относительного удлинения e не превышает 1 % от измеряемой величины.

Предварительные операции до начала испытаний на растяжение:

Лопаточки нумеруют на широкой части, предназначенной для закрепления в зажимах разрывной машины, наносят метки, отражающие рабочий участок l0. Микрометром или штангенциркулем измеряют в трех местах толщину и ширину всех образцов лопаточек в пределах расчетной части l0: в середине и на расстоянии 5 мм от краев расчетной длины l0. Рассчитывают средние арифметические значения ширины b2, толщины d и вычисляют начальную площадь поперечного сечения образцов АО. Образцы, у которых минимальное и максимальные значения b2 и d различаются более чем на 0,2 мм, не испытываются.

Половину лопаточек термостатируют в термошкафу при температуре 45-500С в течение 40-60 мин до начала испытаний. Вторую половину лопаточек выдерживают при комнатной температуре. Фактические значения температуры определяют по показаниям термометров, установленных в помещении лаборатории и в термошкафу.

Испытания каждой лопаточки проводят согласно инструкции к разрывной машине до наступления разрушения образца. Закрепляют лопаточки в зажимах испытательной машины по меткам l2, чтобы совпадали между собой продольные оси образца с направлением движения подвижного зажима.

Указатели на шкале усилия Р устанавливают в положение 0 ручками грубой и точной настройки.Равномерно затягивают зажимы и нажимают кнопку “ ПУСК “ разрывной машины.

После разрушения образца нажимают красную кнопку “ СТОП ” и останавливают движение подвижного зажима разрывной машины.

На табло блока регистрации усилия (силомера) фиксируют 2 нагрузки Р, действующие на образец:

· в момент появления «шейки» и наступления «холодного» течения РТ;

· в момент разрушения образца РР.

С другого табло снимают показания относительного удлинения e в момент разрыва образца. В случае неисправности блока фиксации относительного удлинения длину образца после разрыва lр измеряют линейкой.

Ослабляют зажимы разрывной машины и убирают испытанный образец. Если блок измерения относительной деформации выходит из строя, то вручную линейкой измеряют длину расчетной части лопаточек, достигнутую в момент разрушения образца lР.

Нажимают кнопку “ ПУСК “ и сближают зажимы разрывной машины на расстояние, требуемое для закрепления и испытания следующего образца.

Аналогично проводят испытание остальных образцов, в том числе, термостатированных при повышенной температуре ~ 45 - 500С.

 

Обработка результатов:

По полученным результатам измерений рассчитывают следующие деформационно-прочностные характеристики:

Относительное удлинение при разрыве eр в %:

eр = ,

Предел текучести sТ, МПа: sТ = ,

Прочность при разрыве sр, МПа : sр = ,

где l0, lр - расчетная длина образца начальная и в момент разрушения, мм; D lр - изменение расчетной длины образца в момент разрушения, мм;

РТ- растягивающее усилие, действующее на образец в момент разрушения, Н;

РP- растягивающее усилие, действующее на образец в момент разрушения, Н; АО - площадь поперечного сечения испытуемых образцов, мм2

Результаты испытаний и расчетов для каждого из образцов вносят в табл. 5.

Таблица 5 - Результаты определения деформационно-прочностных свойств лопаточек из полиэтилена

Температура, К   Площадь А0, мм2 Начальная расчет- ная длина l0, мм Усилие «холодного» течения РТ, Н Предел текучести sТ, МПа   Усилие разрушения РР, Н Прочность при разрыве sр, МПа Относительное удлинение при разрушении eР, %
               
               
               
               

 

По экспериментальным величинам предела текучести sТ и прочности полиэтиленовых лопаток при разрыве sр, определенным при различных температурах, строят график зависимости sТ и sр от температуры и делают выводы о её влиянии на прочность полиэтилена.

. Требования к отчету:

1. Заготовку отчета оформить заранее, осветив ней теоретические положения и цель работы.

2. Привести краткую методику работы, формулы и требуемые результаты расчетов.

3. Дать полную характеристику испытуемого материала и лопаточек, их чертеж и размеры.

4. Схематично изобразить разрывную машину и описать основные блоки, входящие в её комплектацию.

5. Построить графики зависимости sр и sТ = f (Т).

6. Сравнить полученные деформационно-прочностные свойства полиэтилена с литературными данными.






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных