НАПРУГИ МОЖНА «ПОБАЧИТИ»
лабораторії міцне ги випробовують матеріали не тільки на розтяг, стиснення і твердість. Тут на спеціальних машинах їх скручують, згинають, піддають впливу ударів і змінних навантажень та ін. Мета всіх цих дослідів одна — отримати найбільш важливі злидні про властивості матеріалів, про їхню поведінку при різних деформаціях, при впливі різноманітних видів навантажень.
І все ж ці випробування матеріалів ще пе дають кон - струкюрам машин всіх необхідних відомостях. Наприклад, вони не дають відповіді на запитання: яку напругу відчуває та чи інша деталь машини під час роботи? у якому Mecie деталі виникають найбільші напруги? Іноді відповіді ці питання можна отримати шляхом розрахунку. Але найчастіше зустрічаються такі деталі, складна форма яких не дозволяє розрахувати величину напруг, що виникають у них. Тому доводиться використовувати інші шляхи, що допомагають виявити напруги та виміряти їх величину.
Спомпше, як вимірюю силу електричного струму. Ніхто не вважає числа електронів, що пробігають за секунду по проводах Силу струму вимірюють, спостерігаючи і вимірюючи його дію - відхилення стрілки амперметра, осадження металу на пластинках, опущених в розчин солей, і т. д. Приблизно i-тк надходять л .
Ми вже знаємо, що деформація — нерозлучний супутник напруги, що вона змінюється відповідно до напруги, якщо, звичайно, вона не перевищує межі пропорційності. Звідси випливає, що вимірявши деформацію, ми виміряємо і напругу. Неважко виміряти деформацію деталей непрацюючої машини. У лабораторіях вимірюють деформацію чутливими приладами — тензометрами. Їх зміцнюють на випробуваної деталі. Важелевий механізм приладу збільшує мізерну деформацію настільки, що її можна побачити і виміряти.Однак тензометром не можна виміряти деформації деталей працюючої машини, наприклад орели еке капа юра або інших рухомих його частин. Тенлометр - дуже чутливий прилад і не витримає поштовхів п струсу рухається деилн.
Як же виміряти, наприклад, інформації деталей екскаватора та час нею робіт?
Ківш нш, ншцего ^шукана i-op. i наповнений землею Машина розгортається, 41061 л від до і шлях ґрунт далеко убік. Машиніст, бажай процес, робить ривок.
Чи небезпечний цей ринок для машини? Чи не виникне напруга вище за допустиму?
Ривок розтягує, відсич. кч. вигинає, закручує деталі стріли. Щоб тан-ре 1 ь напруги в сj[-еле, до се окремим деталям прикріплюють тонкі тяганини, якими пропускають електричний струм. При деформації деталей тяганини витягуються або стискаються, їх електричний опір змінюється. Виявити і виміряти, навіть побачити і сфотографувати зміну опору тяганини можна чутливим приладом-осцилографом. Цей прилад записує світловим променем на фотоплівці коливання напруги в деталях працюючого екскаватора. На підставі результатів таких випробувань конструктори створили пристрої, що забезпечують плавний поворот стріли.
Описаний спосіб вимірювання напруги в деталях працюючих машин має і свої недоліки. Наприклад, щоб виявити найбільш напружене місце, доводиться деталь «обмацувати» зволіканнями в багатьох точках. На це йде багато часу.
А чи не можна відразу отримати наочну картину розподілу напруги в деталі машини? Виявляється, можна за допомогою оптичного методу.
Як це роблять?
З прозорої пластмаси виготовляють модель деталі, висвітлюють її поляризованим світлом і впливають на такі жзовнішніх сил, які деталь випробовуватиме в машині. Поляризоване світло – це, так би мовити, проціджене заспівання. Сутність поляризації світла полягає в наступному. Промінь звичайного світла є коливання електромагнітних волі в усіх напрямках (площинах) від центру. Хвиля ж поляризованого світла коливається лише в одній площині, вона проходить ніби через щілину, а не через круглий отвір. Для того, щоб «процідити» світло, його пропускають крізь кварц, ісландський шпат або через фільтр із дрібних кристалів мінералу геропатиту, зважених у желатині. Ці фільтри пропускають ті світлові хвилі, які коливаються у одній певної площині, проте інші хвилі затримують. Таким чином звичайне світло перетворюється на поляризоване. Якщо біле поляризоване світло пропустити через прозоре тіло, піддане пружній деформації, він створить на екрані яскраву кольорову райдужну картину, за якою видно розподіл напруг у матеріалі.
Для дослідження напруги в матеріалі застосовують спеціальні установки, одна з яких показана на рис. 13. У лабораторії вимикають світло. Прес деформує модель; на неї діють сили, подібні до тих, які відчуває справжня деталь в машині. Зображення моделі па екрані грає всіма кольорами веселки, розкриваючи розподіл напруг, що виникають в деталі.
Мал. 13. Зупинка на дослідження напруг оптичним методом. На екрані зображення напруженої моделі з картиною смуг.
Дослідник уважно стежить за переливами фарб, а коли знову спалахує світло, він робить обчислення та визначає, у яких точках деталі виникають небезпечні напруження.