Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Державна освітня бюджетна установа вищої професійної освіти
Санкт-Петербурзький державний архітектурно-будівельний університет
Кафедра Конструкцій з дерева і пластмас
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 2
Визначення границі міцності деревини при статичному вигині
Виконала:
ст. групи 2-П - 4
Павленко О.Д.
Санкт-Петербург 2 014
1. МЕТА РОБОТИ
Вивчення методу визначення межі міцності деревини при статичному вигині.
. ОБЛАДНАННЯ І МАТЕРІАЛИ
. Випробувальна машина Р - 5.
. Пристосування для випробування.
. Штангенциркуль з точністю вимірювання до 0,1 мм.
. Електронні ваги Ohaus pioneer.
. Сушильну шафу Drying over.
. Зразок деревини у формі прямокутного бруска поперечним перерізом 20x20 мм і довжиною вздовж волокон 300 мм.
. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ ВИПРОБУВАНЬ
Посередині довжини зразка вимірюють ширину b - в радіальному напрямку і висоту h - в тангенціальному напрямку. Зразок розташовують на двох опорах, відстань між якими l=240 мм (рис. 1). Зразок навантажують в одній точці посередині відстані між опорами.
Навантажувати зразок слід в статичному режимі з такою швидкістю, щоб зразок зруйнувався через 1 - 2 хв. Випробування проводять у тангенціальному напрямку до руйнування зразка, тобто до початку руху стрілки силовимірювача у зворотний бік.
При досягненні значення навантаження 800 Н, проводиться плавне разгружение до 200 Н, після чого цикл повторюють один раз. При трьох наступних нагружениях, у момент досягнення навантаження 300 Н і 800 Н, вимірюється прогин з точністю до 0,01 мм. Відліки по індикатору заносяться в таблицю 1. За результатами отриманих даних визначається модуль пружності.
Після циклічного завантаження виконується ступінчаста навантаження з кроком 200 до руйнування зразка для визначення тимчасового опору і побудови графіка залежності деформацій від напруг. У стадії руйнування фіксується величина навантаження.
У зразку при навантаженні виникають стискаючі напруги у верхній частині зразка і розтягують у нижній. Оскільки міцність на стиск вздовж волокон значно менше міцності на розтяг, руйнування починається з освіти майже невидимих ??складок в стислій зоні зразка. Остаточне руйнування відбувається в розтягнутій зоні у вигляді розриву або відшарування крайніх волокон і повного зламу зразка.
Рис. 1. Схема випробування деревини на статичний вигин
Після випробувань визначають вид зламу зразка. При низької міцності зразка виходить гладкий, обривистий злам (рис. 2, а), а при високій міцності - защепістий, волокнистий злам (рис, 2, б).
Рис. 2. Форма зламу зразка при згині: а - гладкий; б - защепістий
Вид зламу защепістий. Зразок №4
Рис. 3
Вид зламу гладкий. Зразок №2
Рис. 4
. ОБРОБКА РЕЗУЛЬТАТІВ ВИПРОБУВАНЬ
Визначивши максимальне навантаження Р, обчислюємо межу міцності деревини за формулою:
у w=1,5р таx l/bh 2,
де Р таx - максимальна руйнівне навантаження, Н;
l - відстань між опорами, см;
b - ширина зразка, см; - висота зразка, см.
Межа міцності перераховуємо на вологість 12%:
у 12=у w [1 + б (W - 12)]
де а - поправочний коефіцієнт на вологість, рівний 0,04 для всіх порід; - вологість зразка в момент випробування,%.
Таблиця 1
№ образцаПородаРазмери площі сколювання, ммМаксимальна навантаження, Pmax, кНВлажность, W,% Межа міцності, Н/см2abу12уw1Лиственница20,3420,362,43057477103852-20,5420,481,3415402355873-20,1720,342,63658257114684-20,2420,412,0725642389215-20,2720,362,2975711798856-20,1220,492,68358384116457-20,4720,482,5605773210739
Рис. 5
Статична обробка даних (по ГОСТ 16483.0-89)
) Середнє арифметичне
=
=
