Прутки и проволока. Прочность и испытания
Стальные прутки и проволоку широко применяют при внутренней отделке автомобилей. Их используют для изготовления каркасов сидений (главным образом задних), жестких элементов противосолнечных щитков и рамок мягких элементов сидений, дуговых поперечин потолков, различных крепежных элементов и пружин для сидений.
В связи с многообразием применения прутков и проволоки они должны иметь различные механические свойства, размеры, отделку поверхности и режимы термической обработки. Наиболее распространенные стандарты на стальные прутки и проволоку приведены в табл. 2-7.
Проволоку изготовляют диаметром 0,01—16 мм, а прутки диаметром 1—65 мм. Для отделки автомобилей весь сортамент выпускаемой проволоки не используется. Обычно употребляют проволоку и прутки диаметром 1—8 мм. Тонкая проволока диаметром до 2 мм используется для скоб и обвязки пружин в подушках. Для изготовления пружин цилиндрических, конусных и двух конусных применяют проволоку диаметром 1—4 мм, а для изготовления змейковых 2,5—5 мм. Для изготовления каркасов задних сидений, рамок и промежуточных элементов, обеспечивающих жесткость конструкции, используют прутки диаметром от 4 до 8 мм.
Проволоку выпускают двух классов точности (нормального и высшего). По прочности проволоку подразделяют на: мягкую низкой прочности, полутвердую пониженной прочности, твердую нормальной прочности.
Пружинную проволоку по прочности классифицируют на: проволоку высокой прочности, проволоку повышенной прочности, проволоку обычной прочности.
Проволока из стали обыкновенного качества имеет небольшую прочность на растяжение:
мягкая менее 42 кгс/мм2; полутвердая 42—60 кгс/мм2; твердая выше 60 кгс/мм2.
таблица
|
Наиболее распространенные стандарты на стальные прутки и проволоку
|
Прочность проволоки из среднеуглеродистой стали зависит от диаметра (тонкая проволока имеет более высокую прочность). Для проверки прочности тонкой проволоки диаметром 0,6 и 0,7 мм следует проводить стандартные испытания на растяжение и дополнительное испытание на растяжение с узлом. Свободно завязанный узел должен быть затянут во время растяжения проволоки на разрывной машине. Усилие разрыва проволоки, завязанной узлом, не должно быть менее 50% значения усилия разрыва проволоки без узла. Прочностные характеристики проволоки из среднеуглеродистой стали приведены в табл. 2-8.
Кроме испытаний на разрыв, для определения механических свойств проволоки проводят испытания, на перегиб, кручение и навивку. Методики проведения этих испытаний определены соответствующими стандартами, перечень которых приведен в табл. 2-9.
Испытание на перегиб проволоки и катанки диаметром 0,5 мм и выше служит для определения пластической деформации образца и обнаружения внутренних пороков материала.
|
Перечень польских стандартов на определение механических свойств проволоки и прутков
|
к пластической деформации судят по числу перегибов, а о пороках материала — по характеру излома образца.
Испытание на кручение проволоки диаметром 0,2 мм и выше служит для определения пластической деформации при кручении в одном направлении, неоднородности материала, а также наружных и внутренних пороков. Число скручиваний обусловливает стойкость образца к пластической деформации, а качество поверхности излома скрученного образца и число скручиваний— не однородность материала и наличие наружных и внутренних пороков.
Испытание навиванием проволоки на стержень служит для определения ее пластических свойств и выявления неоднородности материала и наружных пороков.
Проволоку общего назначения подвергают испытаниям на растяжение, перегиб и скручивание. Пружинную проволоку из углеродистой стали подвергают испытаниям на статическое растяжение, скручивание и навивание.
Сопротивление на разрыв и минимальное число скручиваний пружинной проволоки приведены в табл. 2-10.
Для проведения испытаний проволоки на перегиб необходимо пользоваться прибором (рис. 2.3), который имеет комплект сменных валков и направляющих. Радиусы изгибающих валков и диаметры отверстий в направляющих в зависимости от диаметра образца приведены в табл. 2-11.
Рабочая поверхность валков 6 должна быть полированной и иметь высокую твердость (изгибаемый образец не должен оставлять на валках вмятин). Щеки 4 зажимают образец таким образом, что обеспечивается взаимная перпендикулярность осей образца и изгибающих валков. Оси изгибающих валков должны быть параллельны между собой и перпендикулярны плоскости изгиба. Щеки должны зажимать образцы на длине не менее 25 мм. Направляющая 1 закреплена на рычаге 2. Рычаг может отклоняться на 90° до упора в ограничитель. Расстояние hмежду направляющей и изгибающими валками составляет 25—50 мм при испытании образцов проволоки диаметром до 2,5 мм и 50—70 мм при испытании образцов проволоки диаметром свыше 2,5 мм.
Длина образца составляет 100—150 мм. Перед испытанием образец должен быть выпрямлен. Образец выпрямляют вручную
при помощи деревянного или пластмассового молотка. Допускается прогнутость образца, если изогнутое место находится за пределами плоскости перегиба. Выпрямление образца следует выполнять так, чтобы его поверхность не была повреждена или упрочнена.
Последовательность испытания проволоки на перегиб следующая. Образец, пропущенный через отверстие направляющей, зажимают в щеках прибора перпендикулярно плоскости, проходящей через оси валков (исходное положение). Из этого положения образец следует согнуть при помощи рычага, вправо на 90° до упора и обратно в исходное положение. Это первый перегиб. Второй и последующий перегибы (попеременно влево и право) осуществляют каждый' раз до упора с возвратом в исходное положение.
Перегиб, при котором произошло разрушение образца, не включается в счет перегибов, которые выдержал образец. Схема подсчета числа перегибов представлена на рис. 2.4.
Испытание на перегиб надо проводить с частотой не более чем один перегиб в секунду для того, чтобы нагрев образца не оказывал влияние на результаты испытаний. Поворот образца или перемещение его в щеках во время испытания искажают результаты. Поэтому в таких случаях испытание надо повторить с обязательной сменой образца. При образце диаметром меньшем 1,2 мм следует применять натяжное приспособление. Усилие натяжения не должно превышать 2% величины разрывного усилия образца при испытаниях на растяжение.
При проведении испытаний на перегиб размеры изгибающих валков и диаметров отверстий направляющих выбирают в зависимости от размеров образца по данным табл. 2-11.
Испытания на скручивание проволоки производят с помощью прибора, схема которого представлена на рис. 2.5. Зажимы прибора устанавливают на одной оси и не допускают прогиба испытываемого образца проволоки. Расстановку зажимов регулируют в зависимости от длины образца. Один зажим закрепляют неподвижно, а другой может вращаться вокруг своей оси.
Расстояние между зажимами прибора устанавливают в зависимости от длины образца (табл. 2-12).
Подсчитывают полное число оборотов зажима, кроме оборота, при котором произошло разрушение образца.
Частоту скручивания следует выбирать такой, чтобы в процессе испытания не повышалась температура образца, так как это может повлиять на результаты испытания. Максимальная частота скручивания проволоки приведена в табл. 2-13.
Испытания проводят при комнатной температуре. Если при испытании образец выдержал заданное число скручиваний (независимо от места излома), считают, что он соответствует требованиям, предъявляемым к нему.
Если число скручиваний до момента разрушений образца оказалось недостаточным, а излом произошел ближе чем на 2d от одного из зажимов, испытание повторяют на новом образце.
Испытание проволоки на свивание производят на таком устройстве, которое позволяет навивать проволоку на стержень так, чтобы витки плотно прилегали один к другому и образовывали спираль. В случае, когда диаметр Dстержня равен диаметру d испытываемой проволоки, можно взамен стержня использовать эту проволоку. Схема устройства для навивки проволоки показана на рис. 2.6.
Проволоку нужно плотно навивать на стержень при постоянной непрерывной частоте вращения, не допуская нагрева образца до температуры, которая может оказать влияние на результаты испытаний.
Для обеспечения плотного прилегания витков допускают натяжение конца образца с силой, не превышающей 2% величины сопротивления разрыву испытываемого образца. Испытание проводят при комнатной температуре.
Lorem Ipsum has been the industry's standard dummy text ever since the 1500s...