›
›

Báo cáo Thực tập sức bền vật liệu cơ khí

Download
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ  
KHOA CÔNG NGHỆ  
BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ  
--------0O0--------  
BÁO CÁO  
THỰC TẬP SỨC BỀN VẬT LIỆU CƠ KHÍ  
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:  
NGUYỄN TẤN ĐẠT  
Sinh viên thực hiện:  
Cần Thơ, Tháng 11/2011  
Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí  
Bài thí nghiệm số 1  
BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 1:  
KÉO VẬT LIỆU DẺO VÀ DÒN  
I. Mục đích thí nghiệm:  
Quan sát mối liên hệ giữa P và l .  
Xác định các đặt trưng cơ học của vật liệu.  
•
Giới hạn tỉ lệ:  
P
tl  
tl  
F0  
• Giới hạn chảy:  
Pch  
ch  
F0  
• Giới hạn bền:  
Pb  
b  
F0  
Xác định các đặt tính dẻo của kim loại:  
• Độ dài tỉ đối:  
l l0  
l0  
%   
100%  
• Độ thắt tỉ đối:  
F0 F  
%   
1 100%  
F0  
II. Cơ sở lý thuyết:  
Dựa vào đồ thị kéo mẫu thí nghiệm sau:  
P
P
P2  
Pb  
Pch  
Ptl  
l  
l  
Trang 1  
Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí  
Bài thí nghiệm số 1  
Mẫu thí nghiệm:  
Mẫu thí nghiệm gồm một mẫu gang, một mẫu thép thỏa điều kiện: l0 =5 – 10d0 có hình trụ  
đường kính d0, chiều dài l0.  
Độ nhám cấp 6  
Độ nhám cấp 4  
l0  
III. Chuẩn bị thí nghiệm:  
Thước kẹp đường kính (d0), chiều dài mẫu thí nghiệm (l0) và diện tích (F0) của mẫu bằng  
công thức:  
d2  
0
F0   
4
Kết quả thí nghiệm:  
• Bảng số liệu:  
Mẫu  
Gang  
Thép  
d0 (mm)  
10,06  
10,2  
l0 (mm)  
163  
F0 (mm)  
79,49  
81,7  
70  
• Tính cấp tải trọng:  
Pcaptai > b F0  
Mẫu  
Gang  
Thép  
d0 (mm)  
10,06  
10,02  
l0 (mm)  
Ptl(Kg)  
3200  
Pch(Kg)  
3400  
Pb(Kg)  
1400  
5000  
d (mm)  
10,06  
6,67  
l (mm)  
70  
114  
163  
70  
➢ Kết quả:  
• Giới hạn tỉ lệ:  
P
3200  
tl  
tl   
=39,17 (Kg/mm2)  
F0 81,7  
• Giới hạn chảy:  
P
3400  
ch  
ch   
=41,62 (Kg/mm2)  
F0 81,7  
Trang 2  
Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí  
Bài thí nghiệm số 1  
• Giới hạn bền:  
P
5000  
bl  
b   
=61,2 (Kg/mm2)  
F0 81,7  
➢ Xác định các đặt tính dẻo của kim loại:  
• Độ giản dài tỉ đối:  
l l0  
F0  
114 70  
%   
100%   
100% 53,86%  
81,7  
• Độ thắt tỉ đối:  
F0 F  
81,7 32,92  
%   
1 100%   
100% 59,7%  
F0  
81,7  
• Modul đàn hồi:  
tl  
l0 56,6798  
E   
tl  
106 3,47108 (N/mm2)  
l (114 70)  
………HẾT……….  
Trang 3  
Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí  
Bài thí nghiệm số 2  
BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 2:  
NÉN ĐÚNG TÂM  
I. Mục đích thí nghiệm:  
Quan sát mối liên hệ giữa P và l  
.
Xác định các đặt trưng cơ học của vật liệu.  
• Vật liệu dẻo:  
Pch  
ch  
F0  
• Vật liệu dòn:  
Pb  
b   
F0  
II. Cơ sơ lý thuyết:  
Dựa vào đồ thị, kéo mẫu thí nghiệm sau:  
P
P
Pch  
Ptl  
l  
l  
III. Mẫu thí nghiệm  
Là mẫu trụ tròn có chiều cao h0 và đường kính d0. Để tránh mẫu bị uốn cục bộ khi nén, nên  
phải thỏa điều kiện sau:  
h0  
d0   
2  
d0  
Dùng thước kẹp đo đường kính d0, chiều dài l0 của mẫu thí nghiệm. Các kết quả thí  
nghiệm ghi nhận như sau:  
Trang 4  
Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí  
Bài thí nghiệm số 2  
Mẫu  
Gang  
Thép  
d0 (mm)  
12,32  
10,4  
l0 (mm)  
12,4  
Ptl(Kg)  
2500  
Pch(Kg)  
Pb(Kg)  
9400  
9400  
d (mm)  
13,2  
13,38  
l (mm)  
12,4  
10,8  
16  
2800  
2
d0  
Diện tích mặt cắt mẫu gang: F0   
Diện tích mặt cắt mẫu thép: F0   
119,2 (mm2)  
4
2
d0  
89,9 (mm2)  
4
Định cấp tải của máy: Pcaptai  
IV. Kết quả thí nghiệm:  
>b F0  
1. Tính ch và b của vật liệu dẻo và vật liệu dòn:  
Pch  
9400  
2
• Đối với vật liệu dẻo (thép):  
104 ,56 ( mm  
)
ch  
F 0  
89 ,9  
P
9400  
78,86 (mm 2 )  
b
b   
• Đối với vật liệu dòn (gang):  
2. Hình dạng phá hủy của mẫu:  
F0 119 ,2  
Mẫu thép sau khi nén  
3. Nhận xét:  
Mẫu thử ban đầu  
Mẫu gang sau khi nén  
a. Đánh giá phẩm chất mẫu:  
• Mẫu vật liệu thép: ta có giới hạn chảy  
Pch  
F 0  
9400  
2
104 ,56 ( mm  
)
ch  
89 ,9  
Dựa bảng tiêu chuẩn vật liệu. Mẫu thép ta thí nghiệm thuộc loại khá tốt.  
Nhận xét:  
o Với mẫu thép  
▪ Giai đoạn tỉ lệ (0 – Ptl): quan hệ giữa P và l là tuyến tính.  
▪ Giai đoạn chảy (Ptl – Pch): lực kéo P và l không còn quan  
hệ tuyến tính với nhau nữa. Khi này, vật liệu biến dạng  
nhanh dẫn tới l tăng khá nhanh trong khi P tăng rất  
chậm.  
Trang 5  
Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí  
Bài thí nghiệm số 2  
▪ Giai đoạn bền (Pch – Pb): lực kéo tiếp tục tăng đến Pmax thì  
mẫu thép bị thắt lại, sau đó P giảm xuống nhưng l tiếp  
tục tăng rồi sau đó bị phá hủy (đứt)  
Vị trí phá hủy  
o Với mẫu gang:  
▪ Giai đoạn từ (0 – Pb): P và l quan hệ tuyến tính với nhau.  
▪ Giai đoạn bền: P tăng nhanh đến cực đại, rồi mẫu bị phá  
hủy trong khi biến dạng rất ít có thể xem như không biến  
dạng.  
So sánh với lý thuyết: biểu đồ kéo lực thực tế có dạng phù hợp với cơ  
sở lý thuyết, lực kéo của thép lớn hơn nhiều so với lực kéo ngang.  
Nguyên nhân do gang có chứa nhiều cacbon hơn thép nên dẫn tới vật liệu  
bằng gang dòn hơn so với thép nên lực kéo của thép lớn hơn so với gang  
Vị trí phá hủy  
• Mẫu vật liệu gang. Ta có giới hạn bền:  
Pb  
9400  
2
b   
78,86 (mm )  
F0 119 ,2  
Dựa vào bảng tiêu chuẩn vật liệu. Mẫu gang ta thi nghiệm thuộc loại khá tốt  
b. Đánh giá quá trình làm thí nghiệm:  
Sai số:  
• Sai số khi đo đường kính, chiều dài.  
• Sai số khi đọc số liệu.  
• Sai số khi nào làm tròn số.  
Máy mô tả thiết bị đo. Máy làm việc khá tốt, tuy đã cũ. Các thiết bị đo khá tốt.  
………HẾT………  
Trang 6  
Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí  
Bài thí nghiệm số 3  
BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 3:  
CHUYỂN VỊ LÒ XO  
I. Mục đích thí nghiệm:  
Kiểm tra công thức tính chuyển vị của lò xo khi bị ép.  
Tính giá trị Modul đàn hồi trượt G của vật liệu mẫu.  
II. Cơ sở lý thuyết:  
Dựa vào công thức lý thuyết tính chuyển vị của lò xo khi bị ép:  
8PD3  
Gd 4  
8PD3  
d 4  
  
n G   
n
III. Mẫu thí nghiệm:  
D: đường kính trục lò xo.  
d: đường kính dây lò xo.  
n: số vòng lò xo.  
D
d
: chuyển vị lò xo.  
h
h: bước của lò xo.  
: gó nghiêng của lò xo.  
P: lực nén của lò xo.  
IV. Chuẩn bị thí nghiệm:  
Dùng thước đo các giá trị: D, d, h0, h. ta có:  
D (mm)  
d (mm)  
n (vòng)  
h (mm)  
58,8  
14  
10  
19,5  
Tiến hành đặt mẫu vào đúng vị trí nén đúng tâm.  
Kết quả thí nghiệm: với P0 = 16 Kg  
Lần thí nghiệm  
P (Kg)  
lt (mm)  
1
20  
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2
3
4
5
6
7
8
9
46  
64  
84  
96  
114  
132  
160  
180  
V. Kết quả thí nghiệm:  
8PD3  
d4  
Tính Modul đàn hồi trượt thực tế: G   
n
Trang 7  
Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí  
Bài thí nghiệm số 3  
Gi (Kg/mm2)  
Lần thí nghiệm  
P (Kg)  
lt (mm)  
0,2  
26  
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11007  
7620  
8467  
5080  
7620  
7620  
11854  
8467  
0,3  
0,4  
18  
20  
12  
18  
18  
28  
20  
0,5  
0,6  
0,7  
0,8  
0,9  
0,10  
Như vậy: Gtn = 8467 (Kg/mm2) > Glt = 8.103 (Kg/mm2)  
Glt Gtn  
8000 8467  
So sánh tỉ lệ phần trăm:  
*100%  
=
*100% = 5,84%  
Glt  
8000  
Lò xo có độ cứng tốt.  
Vẽ đồ thị P -  
lt và đồ thị P - tn  
+ Đồ thị P - lt  
+ Đồ thị P - tn  
:
:
P(Kg)  
180  
160  
132  
114  
96  
84  
64  
46  
20  
1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 8.5  
(mm)  
Đồ thị mối quan hệ giữa P (Kg) và  
lt và tn (mm)  
Chú giải:  
lt  
tn  
:
:
………HẾT……..  
Trang 8  
Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí  
Bài thí nghiệm số 4  
BÀI THÍ NGHIỆM SỐ 4:  
DẦM CHỊU UỐN NGANG PHẲNG  
I. Mục đích thí nghiệm:  
Đo trực tiếp độ võng để kiểm tra công thức lý thuyết.  
Đo Modul đàn hồi E của vật liệu.  
II. Cơ sở lý thuyết:  
Trường hợp: đoạn dầm đơn giản chịu lực tập trung.  
Độ võng tại C:  
Pl3  
yclt   
48EJx  
Modul đàn hồi dọc:  
Pl3  
E   
48yc Jx  
Góc xoay tại A và B  
Pl3  
Alt   
16EJx  
III. Mẫu thí nghiệm:  
Mẫu thép có tiết diện hình chữ nhật:  
l
l
d
2
2
b
h
IV. Chuẩn bị thí nghiệm:  
Đo kích thước mẫu:  
• Rộng: b= 44,2 (mm)  
• Cao: h= 10,4 (mm)  
• Dài: l= lAB = 200 (mm)  
Trang 9  
Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí  
bh3 44,210,43  
Bài thí nghiệm số 4  
Ta có: Jx =  
=
=4143,25  
12  
12  
Tính Pmax của vật liệu để làm giới hạn đàn hồi: Pmax < Plt  
M xmax  
bh2  
Pl  
Ta có: xmax  
;
x   
;
M x   
x  
6
4
3Pl  
x   
40 (Kg/mm2)  
2bh2  
2bh2  
244,410,42 40  
P
=
3l  
3200  
Bảng số liệu: P0 = 100 Kg; P 50 Kg  
yclt  
i
P (Kg)  
yD  
yC  
Etn (Kg/mm2)  
1
2
3
4
5
6
7
8
100  
150  
200  
250  
300  
350  
400  
450  
500  
550  
600  
0,90  
1,36  
1,96  
2,35  
2,80  
3,30  
3,80  
4,40  
4,95  
5,50  
6,55  
0,15  
0,27  
0,42  
0,53  
0,65  
0,77  
0,90  
1,03  
1,17  
1,33  
1,59  
0,2  
0,3  
0,4  
0,5  
0,6  
0,7  
0,8  
0,9  
1,0  
1,1  
1,2  
26817,38  
22347,82  
19155,27  
18974,56  
18565,88  
18284,58  
17878,25  
17574,50  
17190,63  
16634,84  
15179,65  
9
10  
11  
Vậy Modul đàn hồi dọc trung bình là:  
Etn= 19873,03 (Kg/mm2)  
V. Kết quả thí nghiệm:  
Vẽ đồ thị: P- yclt ; P – yctn  
P(Kg)  
500  
450  
400  
350  
300  
250  
200  
150  
100  
50  
0.1  
0.2 0.3  
0.4 0.5  
0.6  
0.7 0.8  
yc (mm)  
0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75 0.85  
Đồ thị mối quan hệ giữa P (Kg) và yclt và yctn (mm)  
Trang 10  
Báo cáo sức bền vật liệu cơ khí  
Bài thí nghiệm số 4  
• Đồ thị: - P- yclt: Gần như tuyến tính.  
-
P – yctn: Là đường gấp khúc.  
Khi P tăng thì độ võng yc cũng tăng.  
• Phẩm chất vật liệu:  
Etb  
19873,03 (Kg/mm2)  
So với lý thuyết thì thép làm thí nghiệm có chất lượng khá tốt. Vẫn còn lẫn tạp chất.  
• Sai số:  
o Sai số khi đo đường kính, chiều dài.  
o Sai số khi đọc các số liệu.  
o Sai số khi làm tròn.  
………HẾT………  
Trang 11  
doc 12 trang yennguyen 28/03/2022 4760
Download
Bạn đang xem tài liệu "Báo cáo Thực tập sức bền vật liệu cơ khí", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • docbao_cao_thuc_tap_suc_ben_vat_lieu_co_khi.doc