• 

  1 слайд

  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТОВАРОВ
  

• 

  2 слайд

  1.1. Общие понятия
  Механическими свойствами материалов называют их способность сопротивляться деформациям (изменению формы или размеров) и разрушению под действием внешних нагрузок. К таким свойствам относятся прочность, пластичность, твердость, усталость, ползучесть.
  
  Механические свойства товаров
  

• 

  3 слайд

  В процессе эксплуатации изделие испытывает действия различных сил. При этом приложение внешних усилий это – нагрузка, их снятие - разгрузка
  

• 

  4 слайд

  Напряжение — мера внутренних сил, возникающих в образце под влиянием внешних воздействий (сил, нагрузок). Напряжение служит для оценки нагрузки, не зависящей от размеров деформируемого тела.
  σ = P/S.
  
  Нормальные напряжения в паскалях определяются отношением сил Р в ньютонах, действующих вдоль оси детали или образца, к площади их поперечного сечения S в квадратных метрах:
  
  

• 

  5 слайд

  Классификация нагрузок
  

• 

  6 слайд

  1.2 Характеристика механических свойств
  Прочность
  — способность материалов воспринимать, не разрушаясь, различные виды нагрузок, вызывающих внутренние напряжения и деформации. В зависимости от характера действия внешних сил различают прочность на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, ползучесть и усталость.
  Определение прочности на растяжение — наиболее важный и распространенный вид механических испытаний материалов (ГОСТ 1497-73). Образцы определенной формы и размеров испытывают на специальных разрывных машинах. Стандартный образец (рис. 1) закрепляют головками диаметром D в машине и медленно нагружают с постоянной скоростью. В результате возрастающей нагрузки происходит растяжение образца вплоть до разрушения по диаметру d0.
  
  
   
  
  

• 

  7 слайд

  Рис. 1. Образец для испытания на растяжение
  

• 

  8 слайд

  Пластичность
  — способность материалов под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные (пластические) деформации после устранения этих сил. Пластические свойства испытываемого образца определяют при испытаниях на растяжение. Под действием нагрузки образцы удлиняются, при этом поперечное сечение их соответственно уменьшается. Чем больше удлиняется образец при испытании, тем более пластичен материал. Характеристиками пластичности материалов служат относительные удлинение и сужение образцов.
  
  

• 

  9 слайд

  Твердость
  — способность материалов сопротивляться пластической деформации или хрупкому разрушению в поверхностном слое при местных контактных силовых воздействиях. Твердость обычно оценивается сопротивлением вдавливанию в поверхность металла индикатора из более твердого материала. Твердость можно определять непосредственно на деталях без их разрушения. Измерение твердости металлов и сплавов используют как метод оценки их механических свойств.
  
  

• 

  10 слайд

  Усталость
  — изменение механических и физических свойств материала под действием циклически изменяющихся во времени напряжений и деформаций.
  В условиях действия таких нагрузок в работающих деталях образуются и развиваются трещины, которые приводят к полному разрушению деталей. Подобное разрушение опасно тем, что может происходить под действием напряжений, намного меньших пределов прочности и текучести.
  

• 

  11 слайд

  Ползучесть
  — способность материалов к медленной и непрерывной пластической деформации при действии постоянной нагрузки или напряжения.
  Изделия, работающие при повышенных или высоких температурах, обладают меньшей прочностью, чем изделия, работающие при нормальной температуре. При эксплуатации любой материал под действием постоянной нагрузки (напряжения) может в определенных условиях прогрессивно деформироваться с течением времени.
  
  

• 

  12 слайд

  2. Виды деформаций
  Деформации, которые исчезают после снятия нагрузки (при этом материал принимает первоначальную форму), называют упругими. Деформации, которые остаются после снятия нагрузки, называют остаточными.
  
  

• 

  13 слайд

  2.1. Классификация деформаций
  

• 

  14 слайд

• 

  15 слайд

  2.2. Деформация растяжения и сжатия
  Деформации растяжения и сжатия. Если к однородному, закрепленному с одного конца стержню приложить силу F вдоль его оси в направлении от стержня, то он подвергнется деформации растяжения. Деформацию растяжения испытывают тросы, канаты, цепи в подъемных устройствах, стяжки между вагонами и т.д. Если на закрепленный стержень подействовать силой вдоль его оси по направлению к стержню, то он подвергнется сжатию. Деформацию сжатия испытывают столбы, колонны, стены, фундаменты зданий и т.п. При растяжении или сжатии изменяется площадь поперечного сечения тела.
  
  

• 

  16 слайд

  
  Рис. 2 Виды деформаций
  а - сжатия, б - растяжения
  
  

• 

  17 слайд

  Деформация изгиба. Легко согнуть стальную или деревянную линейку руками или с помощью какой-либо другой силы. Балки и стержни, расположенные горизонтально, под действием силы тяжести или нагрузок прогибаются – подвергаются деформации изгиба В стреле автомобильного или башенного крана, поднимающего груз, возникают напряжения изгиба (рис. 2,в), которые вызывают деформацию изгиба стрелы.
  2.3. Деформация изгиба
  

• 

  18 слайд

  
  Рис. 2. Виды деформаций
  в - изгиба
  
  

• 

  19 слайд

  Деформация сдвига
  Деформации сдвига подвержены заклепки и болты, скрепляющие части различных изделий. Сдвиг на большие углы может привести к разрушению тела – срезу. Срез происходит при работе ножниц, долота, зубила, зубьев пилы и т.д.
  
  2.4. Деформация сдвига
  

• 

  20 слайд

  
  Рис. 2. Виды деформаций
  г - сдвига
  
  

• 

  21 слайд

  Деформация кручения. Если на стержень, один из концов которого закреплен, подействовать парой сил, лежащей в плоскости поперечного сечения стержня, то он закручивается. Возникает, как говорят, деформация кручения.
  Каждое поперечное сечение поворачивается относительно другого вокруг оси стержня на некоторый угол. Расстояние между сечениями не меняется. Таким образом, опыт показывает, что при кручении стержень можно представить как систему жестких кружков, насаженных центрами на общую ось. Кружки эти (точнее, сечения) поворачиваются на различные углы в зависимости от их расстояния до закрепленного конца. Слои поворачиваются, но на различные углы.
  2.5. Деформация кручения
  

• 

  22 слайд

  
  Рис. 2. Виды деформаций
  д - кручения
  
  

• 

  23 слайд

  3. Силы упругости
  Силы, возникающие в теле при его упругой деформации и направленные против направления смещения частиц тела, вызываемого деформацией, называют силами упругости.
  Силы упругости препятствуют изменению размеров и формы тела. Силы упругости действуют в любом сечении деформированного тела, а также в месте его контакта с телом, вызывающим деформации. Например, со стороны упруго деформированной доски D на брусок С, лежащий на ней, действует сила упругости Fупр (рис. 3).
  
  

• 

  24 слайд

  Рис. 3. Действие силы упругости
  
  
  

• 

  25 слайд

  Силу, действующую на тело со стороны опоры или подвеса, называют силой реакции опоры или силой натяжения подвеса. На рисунке 4 приведены примеры приложения к телам сил реакции опоры (силы N1, N2, N3, N4 и N5) и сил натяжения подвесов (силы T1, T2, T3 и T4).
  
  

• 

  26 слайд

  Рис.4. Примеры приложения к телам сил реакции опоры и сил натяжения подвесов
  

• 

  27 слайд

  Растяжение резинового шнура под действием приложенной к его концу силы
  ℓ0
  Fупр.
  
  F
  ∆ℓ =ℓ - ℓ 0 = х , абсолютное удлинение
  [ ℓ ] = м
  
  ℓ
  х
  Х
  0
  

• 

  28 слайд

  4. Закон Гука
  Закон Гука: При упругой деформации растяжения (или сжатия) модуль силы упругости прямо пропорционален абсолютному удлинению тела:
  F = к | ∆ℓ|
  
  

• 

  29 слайд

  Вопросы
  Способность материалов сопротивляться деформациям это свойства …
  Способность материалов изменять форму под действием внешних сил не разрушаясь это …
  Как направлены действующие на тело силы при деформации растяжения?
  Какими признаками обладает деформация сдвига?
  При какой деформации происходит поворот одних молекулярных слоев относительно других?
  Как действуют силы упругости на тело?
  Какой предмет может быть подвержено деформации изгиба?
  Свойство противоположное твердости
  Какие нагрузки называют статическими?
  
  

• 

  30 слайд

  Ответы
  Механические свойства
  Пластические деформации
  Вдоль оси тела, направлены в противоположные стороны друг от друга
  Смещение макромолекул
  Деформации кручения
  Препятствуют изменению размеров и формы
  Линейка
  Хрупкость
  Постоянные, не изменяющиеся
  
  
  
  

• 

  31 слайд

  Домашнее задание
  Творческое задание по теме «Значение деформации при эксплуатации твердых тел»: подготовить сообщение с использованием дополнительной учебной литературы или других источников информации по теме урока. Научиться излагать подготовленный материал перед аудиторией
  Составить ребус по теме «Механические свойства товаров»
  
  
  

• 

  32 слайд

  Ответьте на вопросы
  
  Сегодня на уроке я узнала …
  Мне понравилось …
  Мне не понравилось …
  

Краткое описание материала