Изпитване на ударна жилавост
Д. Алипиев
|
Изпитване на ударна жилавост Д. Алипиев |
 |
 Georges Charpy (1865-1945) |
През 1905 година, френският учен Georges Charpy предлага махално устройство за определяне на ударната енергия. През 1933, The American Society
for Testing and Materials за първи път публикува стандарт за този начин на ударно изпитване, който с някои изменения се използва успешно и до днес. Устройството отдавна е придобило известност
като чук на Шарпи, а изпитването като метод на Шарпи. |
Определянето на ударната жилавост на материалите се извършва с махалния чук на Шарпи. Стандартите регламентират така елементите на това изпитване, че разрушаването на пробното тяло да става само с един удар. Схемата включва огъващ нож, махало, лост, опора и пробно тяло. Намиращото се в начално статично състояние махало се освобождава и огъващият нож нанася удар, като деформира и разрушава пробното тяло. Махалото изминава още кратък път и постепенно реустановява движението си.  Работата за разрушаване К се определя от разликата между енергията на махалото в началния и в крайния момент на изпитването: K = G (H1 - H2), J G е масата на махалото, а H1 и H2 са височините на повдигане на махалото преди и след разрушаване на пробното тяло. Ясно е, че измерването на H1 в статично положение е безпроблемно, но при определянето на H2, човекът-изследовател би трябвало да пази преди всичко любопитната си физиономия от въздействието на връхлитащия "чук". Поради това, човечеството отдавна се е сетило вместо H1 и H2, да измерва ъглите на отклонение преди и след удара a и b. Конструктивно, по време на опита, лостът на чука увлича една стрелка, която след разрушаването остава неподвижна и посочва стойността на b върху скалата за отчитане. При дължина на лоста l: H1 = l + lcos (180° - a) = l - lcosa и H2 = l - lcosb. Така, пълната работа за деформация и разрушаване К е: К = Gl (cosb - cosa) . Работата К се отнася към лицето F на напречното сечение на пробното тяло и така се определя ударната жилавост на изпитвания материал KC: KC = K / F, J/m² При a = 94°, К се определя пряко по скалата на прибора. При други стойности на a, К се пресмята по горните формули. За да се гарантира разрушаването на (жилави) материали с повишена якост, в пробните тела се оформя надрез. Чрез него сечението се намалява, но тъй като е и концентратор на напрежение, от надреза започва развитието на пукнатина, водеща до разрушаване. Така, към означението KC се добавя и трета буква, съобразно формата на надреза, KCV, KCU и KCT. На снимките са показани моменти от разрушаването на пластмасови образци (без надрез) с чука на Шарпи:
Литература и интернет
|
