Технические науки/ 2.Механика

Аға оқытушы Е.З. Ошанов

Көлік, көлік техникасы және технологиялары тобының студенті Усенов Т.

Е.А. Бөкетов атындағы Қарағанды мемлекеттік университеті

Материалдардың механикалық сипаттама негіздері

Қазіргі уақытта жоғарғы оқу орындарында зертханалық сабақтар әр түрлі технологияларды пайдалану арқылы жүргізіліп жатыр. Зертханалықсабақтардың тәжірбиелік маңызы зор. Зертханалық жұмыстар өздігінен жұмыс жасау қабілеттілігін оятады, саналарында теория мен тәжірибенің байланысын бекітеді, материалдар кедергісі сұрақтарының физикалық мағынасын ашуға және түсінуге үйретеді. Материалдар кедергісінде зертханалық жұмыстардың аса маңыздылығы, материалдар кедергісінің теориясы біршама дәрежеде зерттеу нәтижелеріне негізделген.

Зертханалық жұмыстарды орындауда студенттер сынау арқылы зерттеу әдістерімен және эксперимент жасау техникасымен танысады, құралдармен жұмыс істеуді, өлшеу мен есептеу жүргізеді, алынған нәтижелерді талдауды және қажетті қортынды шығаруды үйренеді.

Зертханалық жұмыстарды дұрыс жүргізу, оларды көбінесе өздігінен жұмыс жасауды қажет етеді. Ол үшін біріншіден, студенттерге әрбір зертханалық жұмысқа жақсылап дайындалып, екіншіден, зертханалық жұмыстарының ұйымдастырылуы жоғарғы денгейде болуы керек [1].

Материалдардың созылуын және сығылыуын зерттеу арнайы машиналарда жүргізіледі. Олар жұмыс істеу принципі бойынша екі топқа бөлінеді:рычагтық және гидравликалық.

Гидравликалық топқа кіретін машиналарда созу немесе сығу күші рычагтар жүйесі белгілі гидравликалық қысымнан пайда болады. Екінші топқа жататын машиналардың ішінде тәжірбиеде көп қолданылып келген машиналардың бірі ГМС-30. Сол машинаның нұсқасы 1 суретте көрсетілген.

ГМС-30 әмбебап машинасы созылу және сығылу процестерін зерттеуге мүмкіндік береді. Бұл машинаның цилиндрінің жұмыстық қуысына насос арқылы жеткілікті - қысыммен май жіберіледі. Осы кезде плунжер өзіне қатаң бекітілген траверсті өзімен қоса жоғары көтереді [2]. Үлгілердің машинаның қай жеріне орналасуына байланысты, созылу не сығылу процестерін зерттеуге болады. Зерттеу машиналарының қуаты кең диапозонда жатады,олар бірнеше граммнан жүздеген тоннаға дейін болады.

Ал енді үлгілерге келетін болсақ, арнайы жасалып, бір типтес болып келеді. Созуға арналған үлгілер, көбінесе, темір шыбықтардан немесе қаңылтырдан жасалады. Бұл үлгілердің негізгі ерекшеліктері, оларға машинаға бекітілетін екі шетінің күшейтіліп яғни көлденең қималарының аудандары үлкейтіліп жасалуында.

Сурет 1. ГМС – 30 машинасының нұсқасы

Кейбір үлгілер куб түрінде жасалады. Созылу мен сығылуы зерттеудің негізгі мақсаты,олардың диаграммаларын тұрғызып,үлгіге әрекет етіп тұрған күш пен ұзаруының арасындағы тәуелділікті анықтау болып табылады.

Металл үлгілердің диараммасын салу арқылы созуға сынау [3]. Механикалық қасиеттер деп материалдардың сыртқы күштерге немесе жүктемелерге қарсыласу шамасының сипаттамысын атайды. Олар екі негізгі топқа бөлінеді – беріктік және пластикалық.

Стандартты үлгі түрінде цилиндр тәріздес тегіс үлгі алынады, диаметрі және ұзындығы , шеттері бекітілу үшін қалыңдатылған 2 суретте көрсетілген.

Сурет 2. Созылуға арналған стандартты үлгі

Механикалық сынаудың берілген классификациясының негізіне үш негізгі белгі енгізілген: кернеулік күй схемасы (негізгі немесе сызықтық, екі өсті - жазық, үш өсті – көлемдік); жүктелу әдісі (тұрақты жылдамдықпен немесе жүктелумен); жүктелу уақыты мен сипаты (статикалық, динамикалық және циклдық). Берілген нәтижелердегі механикалық сынау түрлері арнайы МЕСТ-тарда стандартталған, онда қасиет сипаттарын анықтау, құрылымның негізгі талаптары, сынау нәтижелерін өңдеу әдістері, сонымен қоса стандартты үлгі өлшемдері келтірілген [4].

Кеңінен тараған сынау түрі болып бір өсті созылу саналады (МЕСТ 1497-84) созылу диаграммасын жазумен.

Беріктік қасиеттері созылудың машина диаграммасының негізінде стандартты үлгінің геометриялық параметрлері мен сипатты нүктелерінің 3 суретте көрсетілген орналасу сипаты бойынша есептеледі. Пластикалық-деформацияланатын үлгінің бастапқы және кейінгі өлшемдерін салыстырудан анықталады.

Сурет 3. Созылудың жалпыланған диаграммасы

Қолданылып отырған әдістің жетістігі, ол бір зерттеу нәтижесі бойынша механикалық қасиеттердің бірнеше сипаттамасын анықтайды: пропорционалдық шегі, серпімділігі, аққыштығы, уақытша қарсыласуы, үзілуге карсыласу, ұзару, сығылу [5].

Үлкен қарқындылықпен адамдар айналысатын барлық салаларға компьютерлік немесе жаңа технологиялар еніп жатыр. Соның бір көрінісі ретінде материалдар кедергісі пәнінен жоғарғы оқу орындарында зертханалық жұмыстарды орындау үшін вертуалдық лабораторияларды пайдалануда.

Айтылған әдіс жергілікті компьютерлік тор арқылы беріліп, бір уақытта бірнеше студентке зертханалық жұмысты орындауға мүмкіндік береді. Сонысына қарамастан рычагты және гидравликалық машиналар пайдалану арқасында жүргізілетін жұмыстардан студенттердің қабылдауы біршама төмен болады. Себебі, шынайы үлгілерді қолмен ұстап, көзбен көру олардың білімдерін арттыруға мүмкіндік береді.

Сонымен, жаңа технологиялар оқу барысына енуін тоқтату мүмкін емес және енгізбеуін қылмыс деп санауға болады. Олай болса, студенттердің тақырыптарды жетік білуіне үлкен септігін тигізе алатын шынайы үлгілерді жаңа технологиялармен қатар пайдалану керек. Осы жағдайда студенттердің визуалдық қабылдауы, яғни зертханалық жұмысты орындау уақыты унемделеді. Осыған орай жоғарғы оқу орындарында көлік, көлік техникасы және технологиялары мамандығында зертханалық жұмыстардың тиімділігі артады.

Пайдаланған әдебиеттер:

1. Тәжібаев С.Д. Қолданбалы механика: оқу құралы / Алматы: Білім, 1994. - 336 б.

2. Жунісбеков С., Қыдырбаев А. Материалдар кедергісі: оқулық / Алматы: Бастау, 2008. – 370б.

3. Жолдасбеков.Ө.А. Машиналар механизмдерінің теориясы. – Алматы: Мектеп, 1979.-154 б.

4. Серікбаев Д.М., Тәжібаев С.Д. Машина детальдары. – Алматы: Мектеп, 1983. – 217 б.

5. Рақымбекова З.М. Материалдар механикасының есептер жинағы: оқу құралы / 2-ші бас. – Алматы: Дәуір, 2008. – 247 б.