144022 (566300), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Визначити межу пропорційності, умовну межу текучості, тимчасовий опір сталі, відносне видовження і звуження.

Межа пропорційності σ_п.п=F_п.п/S₀=0,034·10⁶/78,5=433 МПа.

Межа пружності σ_0,05=F_0,05/S₀=0,03736·10⁶/78,5=475 МПа.

Умовна межа текучості σ_0,2=F_0,2/S₀=0,0415·10⁶/78,5=529 МПа.

Тимчасовий опір (межа міцності при розтягу)

σ_в=F/S₀=0,068·10⁶/78,5=866 МПа.

Відносне видовження

.

Відносне звуження

.

За довідковими даними можна знайти, що марка конструкційної сталі 70.

91. При визначенні модуля пружності сталі використали зразок з початковим діаметром d=10 мм (початкова площа поперечного перерізу S₀=78,5 мм²) і розрахунковою довжиною l =100 мм. Вимірювачем деформації служить тензометр з ціною поділки 0,002 мм. Навантаження проводили ступенями F=5400 Н до навантаження F, яке відповідає 70% очікуваної межі пропорційності (F=37800 Н). При даному навантаженні за шкалою тензометра зафіксовано показник 105 поділок. Розрахувати модуль пружності сталі.

Модуль пружності Е, МПа, вираховують за формулою

,

де l_сер – середня величина приросту видовження зразка, мм, на ступінь навантаження:

;

.

92. При випробовуванні твердості сталі по Брінеллю за допомогою кульки з діаметром D=10 мм при навантаженні F=30 кН отриманий діаметр відтиску d=5,05 мм. При випробовуванні твердості цієї ж сталі методом Роквела при вимірюванні за шкалою В різниця h–h₀ глибини занурення стальної кульки під дією загального навантаження 981 Н і попереднього навантаження 98 Н складає 0,108 мм. Яку твердість має сталь і до якої марки її можна віднести?

Твердість за Брінеллем виражають числом твердості НВ і визначають за формулою

Для орієнтовного визначення тимчасового опору _в сталі використовуємо емпіричну формулу

_в0,34·НВ0,34·1430=486 МПа.

Твердість сталі при вимірюванні методом Роквела виражають в умовних одиницях. При вимірюванні за шкалою В її визначають за формулою

HR=130–l

де l=(h–h₀)/0,002; l=0,108/0,002=54.

HR=130–54=76.

За результатами визначення твердості методами Брінелля і Роквела випробувану сталь можна віднести до марки Ст.3.

93. Для випробування на ударну в’язкість сталі до і після термічної обробки використовували стандартні квадратні зразки перерізом 11 см і довжиною 5,5 см з надрізом глибиною 0,2 см. Запас енергії маятника до удару складав А₁=85 Дж. Невикористана енергія маятника після злому зразка сталі до термообробки А₂=15 Дж, після термообробки А₂=21 Дж. Знайти ударну в’язкість сталі.

Ударна в’язкість сталі R_уд характеризує роботу, яка витрачається для ударного злому зразка металу з надрізом А_н, віднесену до площі поперечного перерізу зразка S у місці надрізу: S=1·(1–0,2)=0,8 cм².

Робота, затрачена на злом зразка сталі, до термообробки

А_н=А₁–А₂=85–15=70 Дж;

після термообробки

А_н=А₁–А₂=85–21=64 Дж.

Ударна в’язкість сталі до термообробки R_уд=70/0,8=87,5 Дж/см²; після термообробки R^'_уд=64/0,8=80 Дж/см². 94. Визначити усереднену економію металу, %, і економію затрат, грн., на 1 т металу при заміні у виробництві залізобетонних виробів 1 т арматурної сталі А–ІІІ на А–V.Коефіцієнти приведення для сталей А–ІІІ і А–V відповідно 1,43 і 2,2. Гуртова вартість арматурних сталей А–І, А–ІІІ, А–V відповідно 146; 163; 216 грн. за 1 т. Арматурна сталь різних класів і видів може бути у відомих межах взаємозамінною. Із цього випливає, що кількість сталі будь–якого класу Т може бути виражена в умовно еквівалентній за міцністю приведеній кількості сталі класу А–І – Т–1:

Т=Т₁/k_пр,

де k_пр – коефіцієнт приведення сталі даного класу до сталі класу А–І (підраховується як відношення похідної розрахункового опору арматури на коефіцієнти її конструктивного використання і використання металу для сталі даного класу до значень цих характеристик для сталі класу А–І). Усереднена економія металу визначається із виразу

Е_м=(1–1/k_пр)·100.

Економія витрат в вартісному виразі Э_с від використання 1 т арматурної сталі даного класу визначається за формулою

Е_с=k_пр·Ц₁–Ц₂,

де Ц₁ – вартість сталі класу А–І; Ц₂ – вартість сталі більш високого класу.

Економія металу при заміні арматури класу А–І на клас А–ІІІ:

Э_м=(1–1/1,43)·100=30,1%;

А–V на А–І:

Э^'_м=(1–1/2,2)·100=54,7%.

Економія затрат при заміні А–І на А–ІІІ:

Э_с=1,43·146–163=45,78 грн. на 1 т;

А–І на А–V:

Э^'_с=2,2146–216=105,2 грн. на 1 т.

При заміні арматури класу А–ІІІ на А–V досягається, таким чином, економія металу Э_м=Э^'_м–Э_м=54,7–30,1=24,6%; економія затрат Э_c=Э^'_с–Э_с=105,2–45,78=59,42 грн. на 1 т.

8. Матеріали на основі органічних в’яжучих

95. В якому процентному відношенні потрібно змішати бітуми нафтові покрівельні БНК 45/180 і БНК 90/30 при отриманні покрівельних гарячих мастик МБК–Г–55 і МБК–Г–75?

У відповідності з ДСТУ 4044–2001 температура розм’якшення бітумного в’яжучого t за методом «кільця і кульки» повинна бути для мастик МБК–Г–55 – 41…50°С, МБК–Г–75 – 61…70°С.

Бітум БНК 45/180 має середню температуру розм’якшення не нижче t_м=45°С, БНК 90/30 – t_т=90°С, де t_м і t_т – температура «мякого» і «твердого» бітумів. Кількість тугоплавкого бітуму Б_т, %, який вводиться в розплавлений бітум, можна знайти за формулою

.

Для мастики МБК–Г–55 .

Для мастики МБК–Г–75 .

Таким чином, у склад бітумного в’яжучого мастики МБК–Г–55 повинно входити 11,1% бітуму БНК 90/30 і 88,9% бітуму БНК 45/180, мастики МБК–Г–75 – 55,5% БНК 90/30 і 44,5% БНК 45/180.

96. Розрахувати склад дрібнозернистої гарячої асфальтобетонної суміші типу Б.

Зерновий склад вихідних мінеральних матеріалів і результати розрахунку приведені в табл. 8.1.

Розрахунок складу асфальтобетонних сумішей на першому етапі передбачає визначення складу мінеральної частини, яка забезпечує максимальну густину мінерального остова.

Виходячи із рекомендацій ГОСТ 9128–84 визначають часткову участь кожного компоненту. Часткову участь щебеню D_о.щ назначаємо так, щоб отримати повний залишок на ситі з розміром отворів 10 мм, який не перевищує 30% (D_о.щ=30:55=0,54).

У мінеральному порошку міститься 20% зерен крупністю 0,071мм, звідси величина повного проходу скрізь сито складатиме 100–20=80%. У відповідності із рекомендованими межами повний прохід на ситі № 0071 повинен бути в межах 6–12% або в середньому 9%. Частковий вміст мінерального порошку: D_о.м=9:80=0,11. Вміст піску 1–0,54–0,11=0,35. Знайдені співвідношення між фракціями є обємними. При використанні матеріалів, які суттєво відрізняються за густиною, частковий вміст кожного компонента множиться на поправочний коефіцієнт

k_x=₂/₁,

де ₁ – дійсна густина матеріалу, кількість якого переважає в суміші; ₂ – дійсна густина непереважаючого матеріалу.

Таблиця 8.1

Матеріал	Дольова частка	Вміст зерен, %, крупніших (мм)
		15	10	5	3	1,25	0,63	0,315	0,14	0,071
Щебінь гранітний	—	5	55	90	100	100	100	100	100	100
Пісок кварцовий	—	—	—	—	—	30	63	75	90	97
Порошок вапняковий	—	—	—	—	—	—	3	5	10	20
Рекомендовані ГОСТ 9128–84 межі сумарних залишків:	—	0–15	0–30	35–50	48–62	61–72	71–80	78–86	84–91	88–94
щебінь	0,54	2,7	30	49	54	54	54	54	54	54
пісок	0,35	—	—	—	—	10	22	26	31	34
порошок вапняковий	0,11	—	—	—	—	—	0,33	0,55	1,1	2,2
Сумарні залишки на ситах		2,7	30	49	54	64	78	81	86	90

Потрібна кількість бітуму визначають за формулою

,

де П_м.ч – порожнистість мінеральної частини випробуваних зразків, %; П₀ – задана остаточна пористість асфальтобетону, %; _б – дійсна густина бітуму при 20˚С, г/см³;₀ – середня густина мінеральної частини асфальтобетону.

Наприклад, якщо мінеральна частина зразків має середню густину ₀=1750 кг/м³ і порожнистість П_м.ц=18%, то при заданій остаточній пористості П₀=3,5% і _б=0,99;

.

Розрахунковий склад асфальтобетонної суміші уточняють за експериментальними даними. Для виробництва вибирається склад, який забезпечує необхідні властивості асфальтобетону при мінімальній витраті бітуму.

97. Визначити витрату матеріалів для виготовлення асфальтового бетону, який призначається для влаштування покриття підвищеної шорсткості.

Вихідні матеріали: дорожній бітум, вапняковий мінеральний порошок (наповнювач), пісок із середньою густиною в ущільненому стані ρ_о.п=1650 кг/м³, гранітний щебінь із середньою густиною в ущільненому стані ρ_о.щ=1600 кг/м³, порожнистістю П_щ=40%. Необхідне експериментально установлене співвідношення бітум : порошок(Б/Н) 0,96.

Для доріг із підвищеною шорсткістю покриття необхідно, щоб міжщебеневий простір був заповнений асфальтовим розчином без розсуву зерен щебеню. У відповідності з цією умовою витрата щебеню повинна бути

,

де _р – густина асфальтового розчину, орієнтовно рівна 2,3 г/см³;

.

Витрата піску знайдемо із співвідношення

,

звідси

Вміст асфальтового в’яжучого (бітум + мінеральний порошок) Б+Н=100–63–26=11%.

Необхідну витрату бітуму і мінерального порошку знайдемо із рівняння: (Б/Н)·Н+Н=11; 1,96·Н=11%; Н=5,61%; Б=11–5,61=5,39%.

98. Визначити склад полімерного розчину в процентах. Середня густина піску ρ_о.п=1440 кг/м³, порожнистість піску П_п=40%, співвідношення полімерного в’яжучого і наповнювача П/Н=0,4, дійсна густина наповнювача ρ_н=2,67 кг/м³. Коефіцієнт зручновкладальності розчину k_у=0,5.

Характеристики

Список файлов лабораторной работы