 |
|
Порядок виконання роботи
1. Ознайомитись з будовою установки НГ-2, на якій проводиться робота.
2. Відібрати 6 однакових по матеріалу і по поперечному перерізу зразки (пластини 120´12´(1.5¸3) мм)
3. Заміряти фактичні розміри і зробити ескіз одного із зразків.
4. Послідовно закріплюючи зразки в установці випробовують перші три зразки до руйнування. При цьому всі зразки закріплюють так, щоб забезпечувався їх попередній натяг пружиною. Деформація пружини повинна бути однакова при випробуванні всіх зразків. Рухати важіль установки вліво-вправо необхідно до упору (до його горизонтального положення) з однаковою швидкістю. При цьому необхідно рахувати кількість рухів (кількість напівциклів) і записувати в таблицю скільки напівциклів витримав кожний зразок.
5. Після випробування перших 3-х зразків послідовно прикладаючи один із верхніх уламків цих зразків до решти зразків (3-х цілих) роблять на останніх помітки. В цих місцях роблять концентратори напружень - це підрізи напилком на глибину 0.1-0.2 мм ( одинакові на всіх 3-х зразках). Потім випробовують ці зразки на установці при таких же умовах як і для перших 3-х зразків. При цьому закріплювати зразки в гвинтовому зажимі ті кінці зразків, від яких відмірювалась відстань при розмітці концентратора.
6. Для визначення достовірності одержаних під час експериментів результатів необхідно провести обробку цих результаті методами математичної статистики, з допомогою залежностей:
(3.1.)
(3.2.)
де SA,B - середньовиважений стандарт; tA,B - середньовиважений критерій; nA - кількість зразків без концентраторів (nA=3);nB - кількість зразків з концентраторами (nB=3); 
- середній результат випробувань зразків без концентраторів, визначається:
- середній результат випробувань зразків з концентраторами, визначається:
SA2 - вибірковий стандарт для випробувань без концентраторів, визначається:
SB2 - вибірковий стандарт для випробувань з концентраторами, визначається:
Приклад:
При випробуванні 3-х зразків без концентраторів і 3-х з концентраторами одержано слідуючи результати: кількість напівциклів, що тримали зразки без концентраторів : 26, 20, 23; з концентраторами: 18, 17, 16.
Тоді: XA1=26, XA2=20, XA3=23.
XA= 
;
а величина
або 
.
Далі: XB1=18, XB2=17, XB3=16.
.
;
Всі ці дані заносимо в таблицю.
| Умов-не позна-чення експе-римен-ту | Число напівцик-лів, що витримав зразок | Відхилення результатів від середнього значення 
| Квадратич-не відхилення
| Вибірковий стандарт 
|
| XA1 | 
=18/2=9
| |||
| XA2 | -3 | |||
| XA3 | ||||
 A=23
| å(xAi- A)=0
| å(xAi-  A)2=18
| ||
| XB1 | 
=2/2=1
| |||
| XB2 | ||||
| XB3 | -1 | -1 | ||
| B=17
| å(xBi- B)=0
| å(xBi- B)2=2
|
Користуючись залежностями (І) і (2), визначимо:
;
Тепер по спеціальній таблиці потрібно знайти tтабл. - коефіцієнт Стьюдента, який виміряється в залежності від кількості паралельних випробувань (повторностей) в варіантах А і В, інакше кажучи по числу ступенів свободи, який визначається по залежності:
;
Для нашого випадку f=3+3-2=4.
Вважається, що розбіжність між 
A і B значиме, якщо по таблиці знаходимо, що при f =4 і довірильній вірогідності P = 0.95 (тобто 95 збігів із 100).
tтабл. = 2,78; а при P=0.99 і f=4; tтабл. = 4,60;
Оскільки в нашому випадку
3,27>2,78, тобто tA,B>tтабл.
Розходження між A і B значиме при P=0.95 і не значиме при вірогідності P=0.99 (оскільки в цьому випадку tA,B=3.27 tтабл. = 4,60);
Звідси можна сказати, що з помилкою 5% наші експерименти достовірні.
Зміст звіту
1. Короткі теоретичні відомості.
2. Схематичне зображення установки НГ-2.
3. Ескіз одного із зразків, що випробовувалися.
4. Таблиця експериментальних даних.
5. Математична обробка результатів експерименту.
6. Висновки.
Контрольні питання
1. Що таке втомне руйнування, яка фізична сутність цього явища?
2. Що називається витривалістю матеріалу?
3. Якими величинами характеризуються цикли напружень?
4. Які цикли напружень Ви знаєте і як відрізняються їхні параметри?
5. Що таке границя витривалості і як її експериментально визначити?
6. Від яких факторів залежить витривалість матеріалів?
7. Що можна зробити, щоб підвищити втомну міцність деталей машин та споруд ?
Рис.3.2. Установка НГ-2 для випробування матеріалів
1-поводок важеля; 2-зразок; 3 – губки; 4-тиски; 5-ходовий гвинт; 6 –гвинт для переміщення тисків; 7 – натяжний пристрій.